汽车过滤器讲解

机油过滤器
• 寿命特性。一个新滤芯从开始使用到堵塞，即滤芯前后压力差达到过滤器旁通 阀开启压力的70%（一般开启压力为100kPa±20kPa）。在堵塞寿命试验台上测 定过滤器寿命时，需在试验油中匀速加入试验杂质，倍速地模拟滤芯实际使用 条件下堵塞。在试验过程中，每隔20 或30min记录过滤器前后压力差，当压力 差达到70 kPa 时，试验终止，到这时为止的小时数（寿命时间）或已加入的试 验杂质总量（容灰量），即作为评价过滤器寿命的指标，在寿命试验过程中， 还可以定时测定过滤器的过滤效率，称为累积过滤效率，代表过滤器在堵塞过 程中过滤效率的变化。
机Leabharlann Baidu过滤器
性能指标： • 流量阻力特性。在额定的流量下过滤器前后产生的压差，也是压力损失值，它 的数值越小表示过滤器通过性越好。额定流量一般这样取：如果用户提供机油 泵设计流量或新机油泵实测流量，则过滤器流量可取机油泵流量值的50~60%； 也有用户向过滤器设计者提供内燃机主油道的设计流量。在这种情况下，过滤 器的流量值应定在主油道设计流量的 1.5~2.0倍。一般要求全流式过滤器在通过 额定流量时的原始阻力不应大于0.025MPa。
结构
左图为直进直出式过滤器产品的基本结 构 , 一般来讲它主要由外壳、端盖、过滤腔 、滤芯、弹簧、进油管、出油管、防尘盖、 密封垫、出油口、进油口等组成。通过对大 多数该类产品的结构解剖可知 , 一般均是将 密封圈、端盖和壳体铆合在一起 , 滤芯的一 端紧贴在壳体内的出口端 , 滤芯的另一端与 密封圈粘结为一体。再由弹賛将其来固定滤 芯 , 并确保滤芯与进口端靠紧 , 最终通过煙接 方式将所有的各组件组装为一体 , 确保整体 的功能要求。其中 , 外壳主要是通过旋压技 术加工而成 , 外壳材料常选择锅合金、铁、 塑料。滤芯主要起到过滤燃油中的杂质 , 其 材质多为纸质滤芯 , 也有化纤、陶瓷、不锈 钢等。
除了以上的要求以外，汽车机油过滤器在机械强度也有一定要求: 抗压能力，机油过滤器在使用中要受到发动机冷却状态下波动压力的作用， 这就要求过滤器壳体、密封圈及滤芯高压波动的抗压能力 抗震能力，发动机在工作时易和过滤器安装结构产生共振现象，这就要求 过滤器具有一定的抗震能力，能防止漏油和疲劳损坏的现象
燃油过滤器
• 气泡点压力：按规定的深度和内压力将滤芯浸入试验油中, 测量滤芯总成开始冒 出第一串气泡时的压力值 • 原始阻力： 对于纸质滤芯, 原始阻力△p应符 合如下规定: 对于旋装式滤芯, 原始阻力△p应符合 如下规定:
机油过滤器
市场上常用的汽车机油过滤材料有植物纤维 (棉木浆纸)、无机纤维 (玻 璃纤维非织造布)和化学纤维(各种化纤非织造布)。目前使用量最大的机油 过滤材料是棉木浆纸，主要因为棉木浆纸是植物纤维，绿色、环保，并且 可降解，符合低污染和环保的要求。机织物和非织造布可以实现杂质颗粒 的过滤效果。与机织物过滤材料相比，非织造布具有较大的透气率、较多 的单位面积孔数、较好的过滤效果，这些优越性能使得非织造布过滤材料 的使用量呈现快速增加的趋势。 随着过滤材料的进一步发展，多层复合过滤材料逐渐出现，两层复合 结构的过滤材料是由PP溶喷纤维形成的表层和化学粘合PET纤维形成的底层, 并且通过PE粉末利用热粘合方法加固制备两层复合过滤材料。三层复合结 构的过滤材料是由纺粘PET层、溶喷PP层、化学粘合PET层,通过超声波进行 粘合。 以下是十种市场上常用的汽车机油滤清器滤芯：国产的聚醋非织造布 1#、韩国科龙 ICOLON的聚酯非织造布 2#、韩国奥斯龙 AHLSTROM的棉木衆 纸 3# 、美国兰德公司 LYPORE 的玻璃纤维非织造布 4# 、意大利奥斯龙公司 AHLSTROM的玻璃纤维非织造布5#、国产的聚酯非织造布 6#和7#、美国HV 公司的棉木奖纸8#、韩国奥斯龙AHLSTROM棉木装纸9#、国产棉木叛纸10#。 接下来将就这10种常见的过滤材料讨论机油过滤材料的相关性质。
机油过滤器
汽车机油过滤器要求： 能滤除所有≥30μm的颗粒 机油流量符合发动机的机油需求量 更换周期长于机油的寿命 过滤精度符合保护发动机和减少磨损的要求 容灰量大，适合恶劣环境， 能适应较高的机油温度和腐蚀（一般机油里含有硫、磷等杂质，呈微酸性） 过滤机油的压差越低越好，使机油通过顺畅
燃油过滤器
燃油滤清器的主要性能指标有:额定流量、过滤效率、气泡点压力和原始阻力等。 • 额定流量：额定流量是指油液通过滤清器的标定工作流量 额定流量计算：Q = 0.00027 F (L / min) F---滤芯有效过滤面积 • 过滤效率：过滤元件对某一尺寸颗粒被滤除的数量对该尺寸总加入数量所占的 百分比称为这一尺寸颗粒的过滤效率 过滤效率计算：Ec = (A-B+C)/A × 100% A---试验液污染液中加入的试验用粉尘, 每100 ml中所含某尺寸颗粒数 B---污染液通过过滤元件后每100ml中所含某尺寸颗粒数 C---清洁液过滤元件后每100ml中所含某尺寸颗粒数 某一尺寸颗粒的过滤之前总数量与过滤后通过滤芯的该尺寸颗粒数量之比称为的 过滤比率： β = A /(B-C) 过滤效率为 Ec = 1 – 1 /β 要求名义过滤度的β值应不小于20， 绝对过滤度的β值应不小于75。
燃油过滤器
燃油过滤器有化油器和电喷式之分
使用化油器的汽油发动机，燃油过滤器位于输油泵进口一侧，工作 压力较小，一般采用尼龙外壳，如图所示 ,化油式滤清器的工作过程是从 输油栗输出的汽油经油管进入壳体 ,通过滤芯过滤后进入滤芯内腔 ,再由出 油管接口输送到化油器,通过此输送过程,在滤芯的作用下有效地将燃油中 的杂质和尘土除去 ,以达到滤清燃油的效果。电喷式和化油式滤清器两者 不能互换的,主要原因就是两者工作时输送的燃油压力不同 ,其中电喷式滤 清器一般可承受200-300KPa的燃油输送压力,化油滤清器耐压强度较低。
燃油过滤器
电喷式发动机的燃油过滤器位 于输油泵的出口一侧，工作压力较 高，通常采用金属外壳。一般它的 燃油供给系统主要包括输油栗、燃 油箱、汽油滤清器、压力调节器、 喷油器等装置，如图所示。一般电 喷式汽油滤清器的工作满足的条件 : 其承受的压力一般为 250-400KPa, 进 出口压差不应超过一定的极限值 10KPa, 滤 清 效 率 为 50%<6μm ， 75%<11.0μm ， 90%<17μm, 过滤精度 4-10μm, 爆破强度≥800KPa, 过压密 封性及负压密封性,有一定的滤水能 力。
发动机在工作和冷却过程中， 机油的温度变化范围很大，一般 是从 0~300℃不等，在剧烈的温度 变化下，机油的浓度也会发生相 应的变化，这将影响到机油的过 滤流量。优质机油过滤器的过滤 材料能够在剧烈的温度变化下， 不但有效的过滤机油中的杂质同 时还能保证足够的流量。
机油过滤器
• 原始过滤效率特性。过滤器必须 能滤出一定尺寸一定数量的杂质 粒子，对新滤芯测定其过滤效率 ，称为原始过滤效率。在使用中 由于滤芯表面上逐渐堆积起来杂 质层，过滤效率愈来愈高，所以 ，滤芯在整个使用寿命期内的累 积平均效率要大于原始效率。 汽车机油过滤器要求能滤 除所有 ≥30μm 的颗粒，所以对 于一般的机油过滤器而言，其 过滤效率要达到80%及以上。
机油过滤器
下图中(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)、(j)分别是 1#、2#、3# 、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10# ，(k)是实际样品。可以看出这些机油过 滤材料均是多孔材料,具有较好的孔隙特点,纤维呈现三维杂乱排列
将这十种机油过滤材料 比较后发现 ,5# 玻璃纤维非织 造布具有最小的过滤精度。 5# 玻璃纤维非织造布具有最 好过滤效果,是由于具有较小 的纤维直径、较小的孔径、 较大的孔隙率、较小的厚度 和定量、较大的透气率，不 足之处是断裂强力及伸长较 小。 9# 棉木浆纸的过滤精度 最大，过滤效果最差。主要 原因是纤维直径较大、孔径 较大，孔隙率较小。 由此可以推断出，开发 新的汽车机油过滤材料要具 备 :(1) 较小的纤维直径 ;(2) 较 小 的 孔 径 ;(3) 较 大 的 孔 隙 率 ;(4) 较小的厚度和定量 ;(5) 较 大的透气率;(6)较大的断裂强 力及断裂伸长 (满足后期将过 滤材料制备成滤清器的折叠 和使用要求)。
机油过滤器
机油过滤器
机油过滤器
过滤材料的不同制备方法，其中非织造布 的制备工艺有干法成网和湿法成网，干法成 网主要有气流成网、梳理成网、纺粘法、培 喷法和静电纺丝法，湿法成网主要是纸。
机油过滤器
燃油过滤器
燃油滤清器有汽油滤清器、柴油滤清器和 天然气滤清器三类，汽车发动机使用的是汽油 过滤器。油箱中的燃油或多或少都含有水分和 氧化铁、粉尘等固体杂质,若不将它们除去,最终 将会造成发动机磨损、油路堵塞等故障 , 甚至出 现熄火现象，燃油过滤器的作用就是去除燃油 中的杂质成分，从而能减少机械磨损 , 保护油泵 油嘴、活塞环等 ,防止燃油系统堵塞特别是喷油 嘴的阻塞,确保发动机稳定运行,进而提高系统的 可靠性。
机油过滤器
机油过滤器的工作原理一般按杂质 过滤方法分为三种：机械分离、离心分 离和磁性吸附。 离心分离指机油通过一个高速旋转 的转子，使油中杂质受离心力作用被甩 向转子内壁，从而从机油中分离出来。 磁性吸附是利用永久磁铁的磁性力 将机油中的铁质粒子吸附，不让它们在 机油润滑系统中来回循环，危害发动机 零部件。 机械分离按其作用形式又可分为纯机械分离、架空分离和吸附分离等三种， 纯机械分离常见的有滤网过滤，即以一定孔径滤材过滤机械杂质和油泥，粒径大 于滤孔的杂质被滤材阻拦而过滤掉。架空分离是指有 n个小粒子附着于滤孔内壁 上粒子并逐渐增多，使滤孔逐渐变小，形成架空现象，使过滤出来的粒子尺寸小 于滤孔尺寸。由于机油中粒子形状多数是不规则的，所以架空现象易于形成。另 外对于机油中的胶性物质，常粘附在滤材表面或滤孔内壁形成吸附。而真实的过 滤情况，一般来说不是单一原理的作用，而可能是上述几种的组合。
结构
滤清器从其结构形式上来讲可分为三类 :直进直出式、带回油管路式和 集成油泵总成式，其结构形式下图所示。直进直出式汽油滤清器比较简单 , 其结构一端为进油口 ,一端为出油口。带回油管路式的汽油滤清器与直进直 出式相比,它自身带有一个回油管 ,回油管主要是把喷油导管内剩余的燃油回 流到油箱。集成油栗总成式汽油滤清器它是由汽油泵、泄压阀、滤清器与浮 子感应器组成。其优点在于直径大、燃油通过率高、不易堵塞 ;其缺点主要 是成本较高、更换难度大。就目前的汽车市场来讲 ,应用最广的是直进直出 式,因为其结构简单、成本低、更换和维修均方便。
燃油过滤器
如图所示为汽车发动机系 统的工作原理图,汽油油箱中的 汽油被汽油泵吸出后,正常可将 燃油加压至0.3MPa左右,被加压 后的燃油经过滤清器将燃油中 的杂质与水分去除后被送至燃 油分配管。燃油分配管与其他 安装在进气管上的喷油器相通, 在分配管的末尾端装有燃油调 节器,通过该装置来保证燃油的 输送压力恒定,同时由回油管将 多余的燃油回收至油箱中。 汽油在系统中的流动方向如图中表明方向, 因为在该系统中,汽油滤清 器的工作过程要过滤的燃油是在较高的压力下通过的 ,一方面它能有效地 去除燃油杂质,另一方面它还可保证过滤后的燃油仍保持在高压下输送。
汽车过滤器简介
分类
其中，前三种过滤器用于发动机的过滤，机油过滤器作用于汽车的润 滑系统，燃油过滤器作用于汽车的动力系统，第四种用于空调系统的 过滤。
机油过滤器
机油过滤器位于发动机润滑系统中，它的上游是机油泵，下游是发动 机中需要润滑的各零部件。其作用是防止发动机因为杂质颗粒的作用而 磨损和破坏。这些杂质颗粒有从外面空气中通过空气过滤器进入的一些 微细颗粒、有发动机运行过程中因为磨损产生的金属碎屑以及燃料燃烧 产生的煤烟颗粒。机油可以减少轴承、部件的间隙以及运动部分之间的 摩擦。如果清洁油液中含有杂质颗粒，会引起发动机部件之间的磨损， 造成发动机性能的破坏。