汽車發動機的濾清器

www.sail-shipping.com 來源：互聯網作者：wl04qc1b 類別：汽車構造維修時間：2006-12-16

    汽車的壽命很大程度上取決于其心臟--發動機的壽命。過載、高速行駛、起動和停車的不良駕駛習慣等都有可能導致削減發動機的性能和壽命。但是對發動機性能和壽命危害最大的應是臟和污染，它們是發動機的第一殺手。濾清器是避免臟和污染的唯一方法。因此從某種意義上講，作為汽車60種關鍵零部件之一的濾清器是汽車發動機的保護神。
    自發動機問世以來，人們就從實踐中逐漸認識到發動機必須要有過濾裝置，如果不裝濾清器，發動機的磨損將異乎尋常地快。尤其是現代高速發動機磨損更快。隨著發動機技術的進步，對濾清器的要求越來越高。濾清器對發動機性能和壽命的重要性也越來越為人們所認識，許多汽車工程師都認為現代發動機之所以有較長的壽命，其主要原因之一就是具有有效的過濾系統。
    【濾清器的種類】
    發動機有空氣、機油、燃油三種濾清器，一般稱作“三濾”。它們分別擔負發動機進氣系統、潤滑系統和燃燒系統中介質的過濾。空氣濾清器位于發動機進氣系統中，它是由一個或幾個清潔空氣的過濾器部件組成的總成。其主要作用是濾除將要進入氣缸的空氣中有害雜質，以減少氣缸、活塞、活塞環、氣門及氣門座的早期磨損。空氣濾清器的型式有二種，即干式和濕式。
    干式空氣濾清器是通過一個干式濾芯，(如紙濾芯)將空氣中的雜質分離出來的濾清器。輕型車(含轎車、微型車)所用的空氣濾清器一般為單級。它的形狀有扁圓或橢圓及平板式。過濾材料為濾紙或非織造布。濾芯端蓋有金屬或聚氨脂的，外殼材料為金屬或塑料。在額定空氣體積流量下，濾芯的原始濾清效率應不低于99.5%。重型車由于工作環境惡劣，它的空氣濾清器必須是多數的。第一級為旋流式預濾器(如葉片環、旋流管等)，用于濾除粗大顆粒雜質，過濾效率在80%以上，第二級細濾是微孔紙濾芯(一般稱作主濾芯)，其過濾效率達99.5%以上。主濾芯之后還有一個安全濾芯，其作用是在安裝和更換主濾芯時，或在主濾芯偶然損壞時防止灰塵進入發動機。安全芯的材料多為非織造布，也有使用濾紙的。
    濕式空氣濾清器包括油浸式和油浴式兩種。油浸式是通過一個油浸過的濾芯，將空氣中雜質分離出來，其濾芯材料有金屬絲織物的，也有發泡材料。油浴式是將吸進的含塵空氣導入油池而被除去大部分灰塵，再在帶油霧的空氣向上流經一個由金屬絲繞成的濾芯時作進一步過濾，油滴和被攔住的灰塵一起返回到油池。油浴式空氣濾清器現在一般用于農業機構和船用動力。
    機油濾清器位于發動機潤滑系統中。它的上游是機油泵，下游是發動機中需要潤滑的各零部件。其作用是對來自油底殼的機油中有害雜質進行濾除，以潔凈的機油供給曲軸、連桿、凸輪軸、增壓器、活塞環等運動副，起到潤滑、冷卻、清洗作用，從而延長這些零部件的壽命，機油濾清器按結構分有可換式、旋裝式、離心式；按在系統中的布置可分為全流式、分流式。機油濾清器所使用的過濾材料有濾紙、毛氈、金屬網、非織造布等。
    八十年代以前，國發動機使用的機油濾清器多為可換式。此種結構的濾清器是將濾芯及其它零件，如彈簧、密封圈等放入一個金屬外殼內，通過拉桿將外殼濾芯等與一個金屬濾座連接固定。它的好處是使用成本低，只需定期保養更換濾芯即可。不足之處在于密封點過多，保養更換濾芯可能漏裝零件，容易造成漏洞，而且更換費事。
    自八十年代初期，蚌埠濾清器總廠，在國內首家從意大利引進旋裝式濾清器生產線以來，旋裝式濾清器逐步為國內主機廠認可選用。此種濾清器的特點是內部設有止回閥、旁通閥、密封點只有一個，整體更換，大大提高了密封性，且易于更換，其濾芯材料多采用進口濾紙，因此過濾效率高，流量阻力小，壽命長。現國內轎車全部采用此種結構形式的機油濾清器，絕大部分微型車以及大、中、小型客車，輕型、中型載貨車以及部分重型載貨車和農用車都采用了旋裝式機油濾清器。
    離心式機油濾清器有一個轉子套在一支軸上，并有兩個噴射方向相反的噴嘴，當油進入轉子從噴嘴上出來時，轉子便飛快地轉動，使轉子體內的油得到清潔，油中的雜質被離心甩到轉子內壁上，噴嘴出來的油流回到油底殼。離心式機油濾器的特點是性能穩定，結構可靠，沒有需要更換的濾芯，只要定期拆卸轉子，清潔沉積在轉子壁上的污垢又可重新使用。其壽命可與發動機等同。它的不足在于結構復雜，價格較高、笨重等，對使用人員有較高的技術要求。
    全流式機油濾清器，如前所述可換式、旋裝式、分流離心式等，對進入系統的全部機油進行過濾。分流式濾清器只過濾機油泵供油量的5%-10%的機油。分流式機油濾清器都是精濾器，它一般與全流式聯用。小功率的發動機大多只采用全流式濾清器，功率較大的柴油機多采用全流加分流過濾裝置。
    燃油濾清器有柴油濾清器、汽油濾清器和天然氣濾清器三類。其作用是濾除發動機燃油氣系統中的有害顆粒和水份，以保護油泵油嘴、缸套、活塞環等，減少磨損，避免堵塞。
    柴油濾清器的結構大致與機油濾清器相同，有可換式和旋裝式兩種。但其承受的工作壓力和耐油溫要求較機油濾清器低得多，而其過濾效率的要求卻比機油濾清器高得多。柴油濾清器的濾芯多采用濾紙，也有采用毛氈或高分子材料的。柴油濾清器除過濾柴油中的機械雜質外，還有一個重要的功能就是濾水。水的存在對于柴油機供油系統危害極大，銹蝕、磨損、卡死甚至會惡化柴油的燃燒過程。柴油濾清系統的除水方式主要是沉淀。或是在濾清器的下部設一沉淀腔，或是采用專門的沉淀器。無論是濾清器下部的沉淀腔，還是專門的沉淀器都設有放水閥，當水積聚到一定量時開閥放水。
    汽油濾清器有化油器式和電噴式之分，使用化油器的汽油發動機，汽油濾清器位于輸油泵進口一側，工作壓力較小，一般采用尼龍外殼，電噴式發動機的汽油濾清器位于輸油泵的出口一側，工作壓力較高，通常采用金屬外殼。汽油濾清器的濾芯多采用濾紙，也有使用尼龍布、高分子材料的。
    【濾清器有關技術標準】
    我國濾清器產品的技術標準分為四級，國家標準、行業標準、地方標準和企業標準。按其內容又分為技術條件、試驗方法、連接尺寸、系列參數、質量分等等，為方便濾清器生產企業和使用單位對濾清器標準的全面掌握，日前中國汽車工業協會車用濾清器委員會、中國內燃機工業協會濾清器分會編印了《濾清器技術標準匯編》一書。《匯編》收錄了1999年以前已發布的濾清器現行國家標準，行業標準和行業內部標準62項。濾清器生產企業所執行的產品標準多以所配套的主機廠要求而定。隨著國內主機廠合資企業的增多和新機型引進。國際標準(ISO)及一些先進國家的濾清器技術標準也相應地引進使用，如日本的(HS)、美國的(SAE)、德國的(DIN)、法國的(NF)等，就濾清器的一般用戶(駕駛員、維修廠(站))而言所需了解的標準應是技術條件。此類標準屬國家機械局(原國家機械部)批準的有12項，其標準代號及標準名稱如下：
    1.JB/T5087-1991內燃機機油濾清器紙質濾芯技術條件
    2.JB/T5088-1991旋裝式機油濾清器技術條件
    3.JB/T5089-1991內燃機紙質濾芯機油濾清器總成技術條件
    4.JB/T6018-1992分流離心式機油濾清器轉子總成技術條件
    5.JB/T6019-1992分流離心式機油濾清器技術條件
    6.JB/T5239-1991柴油機紙質濾芯柴油濾清器總成技術條件
    7.JB/T5240-1991柴油機柴油濾清器紙質濾芯技術條件
    8.JB/T5241-1991旋裝式柴油濾清器技術條件
    9.JB/T6004-1992內燃機油浴及油浸式空氣濾清器總成技術條件
    10.JB/T6007-1992內燃機油浴及油浸式空氣濾清器濾芯技術條件
    11.JB/T9755-1999內燃機紙質濾芯空氣濾清器總成技術條件
    12.JB/T9756-1999內燃機空氣濾清器紙質濾芯技術條件
    這些標準分別對機油濾清器、柴油濾清器、空氣濾清器及三濾芯的各項技術指標做了具體的規定。另外由中國汽車工業總公司批準的QC/T48-1992汽車汽油濾清器也對汽油濾清器的技術指標做了規定。
    【國內濾清器市場狀況】
    目前國全社會汽車保有量約1600萬輛，汽車年需求量達200萬輛，加上四輪農用車，其保有量和需求量分別超過1900萬輛和250萬輛，這些車對濾清器(包括濾芯)的年需求量超過1.2億只。如此之多的濾清器絕大部分是國內濾清器生產企業生產的。
    我國現有濾清器生產企業1000多家。這些企業的生產規模、生產條件、測試手段、產品質量參差不齊。既有生產設備良好，測試手段完善，生產規模大，產品質量可靠的優秀企業；也有基本具備生產條件，有一定檢測設備，產品質量基本能夠得到保證的一般企業；但更多的是一些生產設備簡陋，沒有檢測設備的手工作坊式的企業。這些企業大多沒有進行產品的最終試驗。
    由于濾清器企業良莠不齊，汽配市場混亂，以至假冒偽劣濾清器充斥市場。濾清器原本是通過對有害雜質的濾清，使發動機能夠在各種工況下正常工作，并能達到規定的使用壽命。然而這些假冒，特別是質劣的濾清器根本無法達到上述作用，從而給發動機帶來各種危害。常見有以下種種：
    使用低價格的濾紙制作濾芯，因其濾紙孔徑大、均勻性差、過濾效率低，不能將對發動機有害的雜質進行有效濾除，造成發動機早期磨損。
    使用低質膠粘劑，而且用量極少，既不耐油，又不能牢固粘接，造成濾芯粘接處短路；或濾芯接縫處使用訂書釘連接，無法密封而短路，使大量有害雜質進入發動機，消減發動機壽命。
    以普通橡膠件替代耐油橡膠件，在使用過程中或因內部密封件密封失效形成濾清器內部短路致使發動機早期磨損、壽命消減或因外部密封件膨脹變形，造成機油濾清器外密封圈擠出，短時間內大量泄油，使發動機燒瓦、抱軸，遭受嚴重損害。
    空濾器外殼部件焊接處以點焊替代縫焊，無法保證密封性，形成短路。
    機油濾清器中心管材料以薄代厚，強度不夠，在使用過程中因中心管吸癟，濾芯破損堵塞油路，致使發動機潤滑不足；或咬口處可靠性差，使用過程中咬口處拉開，致使機油在短時間內大量泄漏，因而造成燒瓦，抱軸。
    濾芯端蓋、中心管、外殼等金屬部件，不進行防銹處理，致使金屬銹蝕產生雜質，使濾清器變成了污染源。更有甚者，以水泥代替膠粘劑，其危害性更大。
    因此建議用戶在更換濾清器時一定要慎重。最好要選用原廠配件，以避免不必要的經濟損失。