关于汽车的三滤 空气滤清器 机油滤清器 燃油滤清器 柴油滤清器 三滤是长期以来形成的一个行业内代名词,它代表了三种常用的发动机的配件:机油滤清器、燃油滤清器、空气滤清器。它们分别担负润滑系统、燃烧系统和动机进气系统介质的过滤。由于通常在进行发动机保养维修时需要同时检修或更换这三种配件,故此在形成了三滤这样一个代名词。 工程机械空气滤清器 汽车空气滤清器 二 机油滤清器 机油滤清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。其作用是对来自油底壳的机油中有害杂质进行滤除,以洁净的机油供给曲轴、连杆、凸轮轴、增压器、活塞环等运动,起到润滑、冷却、 清洗作用,从而延长这些零部件的寿命。机油滤清器所使用的过滤材料有滤纸、毛毡、金属网、非织造布等。 ⑴杂质和污染物的产生原因及影响 发动机的润滑机油在工作一段时间后,其中混有发动机零部件摩擦产生的金属屑和其他杂质产生;另外还有外来杂质,如空气中的尘土通过呼吸管、加油口等处进入曲轴箱;以及机油本身产生的胶质机油本身氧化过程中的产物,如各种有机酸,焦质沥青以及碳化物会随同机油进入润滑油道,从而加速发动机的磨损,造成油路堵塞;还有漏入浊底壳的水等。这些杂质会促进零部件的磨损,产生腐蚀或咬死运动件。 因此在发动机的润滑系统中必须增设机油滤清器,以滤除上述存在于机油中的有害杂质,保护主机零部件,延长其使用寿命。 这些杂质和污染物对内燃机是极其有害的,不滤除机油中这些杂质和污染物,机油中的硬质粒子就会增加内燃机磨擦副的磨损和润滑管道的堵塞,酸性物质对合金轴瓦产生腐蚀性磨损,胶质会使活塞与活塞环、气门与气门导管等零件之间发生胶结,甚至使内燃机不能正常运转,使机油的使用期缩短。实验证明,内燃机油底壳中的固态杂质总量低于0.5%时,对柴油机的危害尚不大,但达到或超过0.5%时,则将大大加速内燃机零部件的磨损。为了及时清除机油中的机械杂质和胶状沉淀物,延长机油的有效使用期,在润滑系统中设置机油滤清器(全流机油滤清器或分流机油滤清器)是延长内燃机的寿命方法之一。关键在于,除了正确选择润滑机油外,还取决于选择和使用合适的机油滤清器。 ⑵机油滤清器的过滤原理及分类 机油滤清器的过滤原理可以分为三类:机械分离、离心分离和磁性吸附。 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 械分离常见的有网格过滤,在滤材表面上有一定尺寸的小孔,机油中的固态粒子, 尺寸大于小孔的就被阻拦在滤材外表面上。架空分离是指起先有一个或数个小粒 子附着于尺寸大于它们的滤材孔穴的内壁上,使孔穴的尺寸变小,后来的粒子因 为通不过去而堆积起来,形成架空现象,使过滤出来的粒子尺寸小于孔穴尺寸。 由于机油中粒子开头多数是不规则的,所以架空现象易于形成。机油中还有胶性 物质,常粘附在滤材表面或孔穴内壁,这就是吸附分离。 实际的过滤作用,不是单一原理的作用,而是上述几种原理组合起来的,这 也就说明:为什么名义孔径尺寸为50μm的滤网,能够对20μm或更小的粒子具有一定过滤能力。 离心分离是使机油通过一个高速旋转的转子,使其中杂质受离心力作用被抛向转子内壁,从而从机油中分离出来。 磁性吸附是利用永久磁铁将机油中的铁质粒子吸附过来,不让它们在机油中 来回循环,危害机件。 按在润滑系统中布置方式分类:有全流和分流式。 全流式机油滤清器: 全流式机油滤清器又被称为机油粗滤器,串联于内燃机的油泵与润滑主油道之间,其目的是滤除润滑系统机油中粒度在40μm以上的颗粒污染物。内燃机润滑系统内部循环的机油均要通过它进行过滤,一般情况下,在一分钟内全流机油滤清器可以将油底壳里的机油过滤循环三次,这样可以更好地保护内燃机零部件摩擦副表面,减少磨料磨损。 分流式机油滤清器: 分流式机油滤清器又被称为旁通机油滤清器或细滤器,其并联于内燃机润滑油道中。并在滤清器座上设计某一尺寸的节流孔来限制通过滤清器的机油流量,让一部分机油通过分流式机油滤清器过滤后流回油底壳。其目的是滤除全流机油滤清器没有过滤掉的、影响内燃机磨损的尺寸较小的颗粒,以便控制内燃机污染水平,进而减缓内燃机的磨损。这种滤清器一般10分钟左右才对所有的内燃机机油过滤一次。分流式机油滤清器的机油流量比较小,允许有较大的流量阻力,但过滤精度较高,一般可达5~10μm。当使用分流式机油滤清器时,内燃机各零部件的磨损量明显减少。 ⑶机油滤清器的主要性能指标 机油滤清器不仅要具备排除有害杂质的能力,而且作为润滑系统中一个部件,必须满足主机运转的要求,因此,机油滤清器有它自己的工作特性。 额定流量:在规定粘度和压力降下,由制造厂规定的流量名义值。 压力降:在油液流动系统中,任意给定时刻,两个规定点之间的静压差值。 破损压力:总成所能承受的最大液体内压力。 原始阻力:新总成在额定流量时总成进出口处的压力差值。 内部清洁度:在制造、贮存以及运输过程中所带入滤芯内部的杂质重量。 流量阻力: 在一定的流量下滤清器前后产生的压差,这个压力差即滤清器的阻力,也是压力损失值,它的数值应尽可能小。一般要求全流式滤清器在通过额定流量时的原始阻力不应大于0.5kg/㎝2或旁通阀开启压力值的30%。滤清器的流量阻力特性可在试验台上测定。 原始滤清效率: 滤清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,(一般地说,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平均效率要比原始效率高)。测定原始滤清效率时,把含有一定数量一定尺寸粒子的油料,以一定流量一次通过滤清器,分析过滤后油料中杂质含量,便可计算出原始过滤效率,若用多种规格的粒子进行测试,便可得出不同的效率数据。 寿命: 一个新滤芯从开始使用到堵塞,即滤芯前后压力差达到滤清器旁通阀开启压力的数值,或与此相应的发动机运转小时数,称为滤清器的寿命(一次使用寿命)。在试验台上测定这个特性时,需在试验油中不断加入堵塞杂质,使滤芯在实际使用条件下更快地堵塞。在试验过程中,定时记录滤清器前后压力差,当压力差达到旁通阀开启压力数值时,试验即告终止。到这时为止的小时数或已加入的试验杂质总量,即作为评价滤清器寿命的指标。在寿命试验中,还可以定时测定滤清器的滤清效率,称为累积滤清效率,代表滤清器在堵塞过程中过滤效率的变化。 理想的机油滤清器应该是流量大,阻力小,过滤效率高,寿命长。但实际上各个特性是互相制约的,如流量大时阻力便上升;过滤效率很高的常常伴随着阻力上升快,使用寿命短等缺点。 ⑷如何鉴别机油滤清器的真伪 为减少发动机磨损,确保发动机良好的润滑,在维护中,应认真检查润滑油的数量和质量。在检查油位时,应注意检查润滑油的污染程度。检查润滑油尺上的润滑油,不应有变色(润滑油变黑现象除外)的现象。当润滑油达到换油指标时,应及时更换润滑油。 我们检查润滑油质量可用油迹对比法。在白纸上分别滴下同种新润滑油和正在使用的润滑油各一滴进行比较。如果在用的油中间黑点里有较多的硬颗粒等,表明润滑油滤清器失效,但润滑油还可以使用;如果润滑油中间黑点较小且色较浅,周围的黄色润迹较大,油迹的界线不很明显而且是逐渐扩散的,说明润滑油中洁净分散剂尚未耗尽,仍可继续使用;如果黑点较大,且油是黑褐色、均匀无颗粒,黑点与周围的黄色油迹界线清晰,有明显的分界线,则说明润滑油有效成分已经失效,应及时更换。 一般而言,更换润滑油时应同时更换润滑油滤清器。目前,在市场上有很大一部分滤清器属于不合格的劣质产品,有的包装还很精致,从外观上看不出有多大的问题,甚至使用起来也从来没有出现过漏油现象。但里面的情况却非常糟糕,一些产品的内壁和弹簧锈迹斑斑,摇一摇就明显有锈粉落下,这些杂质混入润滑油,不但不能起到过滤的作用,还会增加发动机的磨损。滤芯纸折叠稀疏是较为普遍的情况,有的为了增加重量在内部放一些无用的铁件。经过仪器测试,问题更多,如使用低劣滤纸,过滤精度达不到要求;一些产品设计结构不合理造成过滤短路,说白了就是没过滤,使滤清器变成了聋子的耳朵;还有一些外壳达不到标准的厚度等。从这些情况看,如果使用的是这些劣质的滤清器,就很可能造成发动机的损坏。 所以一下是一些简单的辨别机油滤清器真伪的方法,供大家参考,以免买到劣质的滤清器,给发动机造成不可挽回的损失。 1、看表面字迹:真的滤清器表面的厂标字体纯白色,印刷清晰,质感好。 2、是否有旁通阀:机油滤清和旁通阀并联安装,作用在于当机滤堵塞时,机油可以通过旁通阀进入发动机润滑主油道!这就保证了在任何时候都会有足够的机油。 3、是否有复杂的抑制回流设计:保证滤芯中留存一定的机油,以降低冷启动时的磨损。 4、出厂前是否有保护袋?在接口处是否有润滑黄油?垫片的密封材质好,橡胶件规矩。垫片质量差的在高温高压下容易漏油,甚至起火。 5、滤纸材质:正规的滤纸是根据所用机油专门研发的,密度适中。 6、滤芯中的金属通油网的规格是否标准。 机油滤清器 汽车机油滤清器 三 燃油滤清器 燃油滤清器有柴油滤清器、汽油滤清器和天然气滤清器三类。其作用是滤除发动机燃油气系统中的有害颗粒和水份,以保护油泵油嘴、缸套、活塞环等,减少磨损,避免堵塞。(汽油滤清器有化油器式和电喷式之分,使用化油器的汽油发动机,汽油滤清器位于输油泵进口一侧,工作压力较小,一般采用尼龙外壳。电喷式发动机的汽油滤清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。汽油滤清器的滤芯多采用滤纸,也有使用尼龙布、高分子材料的。) 柴油滤清器的结构大致与机油滤清器相同,有可换式和旋装式两种。但其承受的工作压力和耐油温要求较机油滤清器低得多,而其过滤效率的要求却比机油滤清器高得多。柴油滤清器的滤芯多采用滤纸,也有采用毛毡或高分子材料的。柴油滤清器除过滤柴油中的机械杂质外,还有一个重要的功能就是滤水。柴油滤清器又分为油水分离器,柴油精滤器。油水分离器的重要功能就是分离柴油中的水。水的存在对于柴油机供油系统危害极大,锈蚀、磨损、卡死甚至会恶化柴油的燃烧过程。由于中国柴油中的含硫量较高,在燃烧发生时,甚至会和水反应生成硫酸腐蚀发动机部件。传统的除水方式主要是沉淀,通过漏斗结构。国三以上排放的发动机对水分离提出更高的要求,高的要求就需要采用高性能的过滤介质。 柴油精滤器是用来过滤柴油中细小的颗粒,在国三以上排放的柴油发动机主要是针对3-5μm颗粒的过滤效率。 目前高性能的柴油滤清器(满足国三以上排放电控柴油发动机要求),包括水分离器和柴油精滤器,基本被国外公司垄断,如博世(BOSCH),曼胡(Mann-Hummel),帕克(Parker),弗列加(Fleetgurad)等,国内的民族品牌有:达菲特(DIFITE)。 三一旋挖钻上使用的主要是柴油滤清器,所以汽油滤清器和天然气滤清器在这里不做过多讨论。 ⑴燃油滤清器的作用 内燃机燃油系统由喷油泵、输油泵、喷油器、燃油滤清器、油箱、输油管等组成。由于炼制加工方面的原因,成品燃油中含有一定量的杂质、水分和胶质。燃油滤清器的作用就是滤除燃油中的这些杂物,向发动机供给清洁的燃油。若燃油滤清不良,汽油中的杂物易堵塞化油器中的细小孔道,使化油器工作不良,可燃混合气变稀;柴油中的杂物进入喷油泵,易加速精密耦合件的磨损,使泵油压力下降。若燃油中的水分、胶质进入气缸中,会使可燃混合气燃烧不良,使发动机的动力性下降。内燃机性能好坏与燃烧组织的好坏有很大关系,燃烧要求燃油能定时、定量喷入燃烧室,喷入时还要求燃油清洁,并高度离散雾化以便能与空气混合均匀。喷油时油压大于70MPa。内燃机燃油中如果有铁锈、泥沙、灰尘、蜡晶体、水等有害物质,将引起燃油泵中的齿轮泵、喷油器等精密偶件磨损。为了使内燃机燃油泵(包括输油泵和喷油泵)和喷油器受到的污染减低到最小的限度,内燃机燃油系统中都安装优质的燃油滤清器。 ⑵燃油滤清器的原理与分类 为了保证柴油机不间断地工作,从油箱出来的燃油必须仔细地清除杂质。若燃油滤清不良,则喷油泵和喷油器中的精密偶件会很快地磨损或卡住。精密偶件的磨损,将会引起各缸供油不均匀,燃油消耗量增加以及功率下降。燃油器的结构是由一个铝壳和一个内有不锈钢的支架组成,在支架上装有高效滤纸片组件,滤纸片成菊花形,以增大流通面积。在柴油机中一般都安装两个滤清器。第一个为粗滤器,它安装在输送泵之前,滤出较大的杂质。第二个为细滤器,能滤出微小的杂质,它安装在喷油泵之前。粗滤器一般采用网式滤清器。细滤器通常用纸质式和毛毡式滤清器以及高压缝隙式滤清器。 纸质滤芯式滤清器 它主要由滤芯、外壳及滤清器座三部分组成。燃油由输油泵送入燃油滤清器,通过纸质滤芯,清除燃油中的杂质,进入滤油筒内腔,再通过滤清器座上的集油腔,通向喷油泵。滤清器座上设有回油接头,内装溢流阀,当燃油滤清器内燃油压力超过0.08MPa时,多余的燃油由回油接头回至燃油箱。连接低压燃油管路应按座上箭头方向,不可接错。滤芯底部的密封垫圈装在弹簧座内,弹簧将密封垫圈紧贴在螺母的底面起密封作用。滤清器座和外壳之间靠拉杆连接,并有橡胶圈密封,滤清器座上端有放气螺钉,在使用中可以松开放气螺钉清除燃油滤清器内的空气。 毛毡式滤清器 毛毡式滤清器主要由滤清器、滤芯和滤清器盖等组成。滤芯装在滤清器体中,它由金属网、绸布套和毛毡过滤片组成,滤片由7片较厚,8片较薄,相互交替地装在滤网上。在滤网上端焊有压板,下端焊有底座,在底座上旋有螺帽,通过下托盘将毛毡过滤片紧压在上端的压板上。滤清器盖上旋有进、出油管接头,以及放气管的旋塞,在旋塞上装有放气嘴。滤清器体和滤清器盖之间用中心杆连接,其一端旋入滤清器体底部的螺塞上,另一端旋有螺帽,将两者连接。滤芯被装在螺塞上的弹簧紧压在滤清器盖上。 高压缝隙式滤清器 燃油在进入喷油嘴前,在很多柴油机上还装有高压缝隙式滤清器,作最后一次过滤。这种滤清器由经过研磨的钢质滤芯杆,以很小的间隙插入套筒中,在滤芯杆上铣有8-40条油槽,一半为进油,另一半为出油,两者相互交错,燃油自一端进入,通过间隙,从另一端流出,使一些微小的杂质留在槽中达到过滤的目的。并能延长喷油嘴的使用时间,但燃油质量较好时,这种滤清器可工作400-500小时后再清洗。 ⑶燃油滤清器主要性能指标 额定流量:油液通过总成的标定工作流量。 耐破压力:总成外壳发生结构损坏时的总成内部压力。 压差:当试验油以规定的流量通过总成时,总成进出口处的压差。 原始滤清效率:新总成初始工作状态时,在规定的试验条件下滤除标准试验杂质的能力。 清洁度试验:在规定的工况下,测定从新总成的清洁测下来的杂质的质量,用以标定新总成的清洁程度。 耐破压差:阻塞的总成发生结构损坏时总成两侧的压力差。 气泡法试验:用于证实滤芯是否有大于过滤精度的孔隙存在。 过滤效率和寿命试验:过滤效率是指测定被滤除的特定粒子的百分比,滤清器寿命则以堵塞试验压差大于0.07MPa的时间表示。 水分离效度试验:确定滤油器分离油水混合液中水分的百分数。 脉动压力疲劳试验:测定在脉动压力下(模拟发动机起动或停止时)滤油器总成的机械强度。 抗振疲劳试验:确定正常使用条件下滤油器抗振动的机械强度。 ⑷燃油滤清器的保养 当燃油滤清器工作日久,滤芯会逐渐被杂质堵塞,造成供油不足,排气管放炮、发动机经常熄火、启动困难等症状。燃油滤清器的工作只与燃油的品质和清洁程度有关,外界地理环境对其影响不大。所以,燃油滤清器的保养一般以行驶里程和工作时间为依据,应按说明规定进行定期保养。对于纸质滤芯,在一级保养时,应放出沉淀物,用煤油或汽油清洗滤芯及壳体。在二级保养时,应更换滤芯。有些汽车发动机所用的燃油滤清器是一次性使用,不可拆卸的,只需按说明规定,到期更换滤清器总成即可。
燃油滤清器
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