机油滤清器检测研究

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摘 要：机油滤清器的功用是去除机油中的灰尘、金属颗粒、碳沉淀物和煤烟颗粒等杂质，保护发动机。正确安装机油滤清器可避免内燃机使用过程中杂质混入机油，防止运动零件的磨损和油路堵塞。因此在发动机的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。

关键词：发动机；机油滤清器；检测

发动机内各个零部件是经过机油的来实现正常工作的，但是零部件运转时所产生的金属碎屑、进入的尘土、高温下被氧化的积碳以及部分水汽会不断的混入机油中，时间长了机油的使用寿命会被减少，严重时有可能影响发动机正常运转。因此，这个时候机油滤清器的作用就体现出来了。简单的说，机油滤清器的作用主要是过滤机油中绝大部分杂质，保待机油的清洁，延长其正常使用寿命。另外，机油滤清器还应该具有过滤能力强、流通阻力小、使用寿命长等性能。

1.机油滤清器工作机理

机油滤清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。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。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，不让它们在机油系统中来回循环，危害发动机零部件。

2.滤清器的滤芯种类分析

2.1微孔滤纸滤芯

用某种树脂浸渍过的特殊滤纸，经热固化处理后挺度和强度都大大提高，能经受一定压力的作用。由于纯粹的纸滤芯在使用过程中容易被油压挤压收缩，缩短使用寿命。为了克服这一缺点，在滤芯内壁加衬网或衬骨架，而且在滤纸表面轧出波形瓦楞，极大提高滤芯使用寿命。现在的滤清器滤芯一般是一次性的，堵塞后更换新的芯子。纸滤芯通常按装在主油道中作全流过滤，但也可以按装在并联于主油道的分流支路上作分流过滤。

2.2塑料滤芯

采用一定粘度耐热耐腐蚀的工程塑料，经模压烧结成为多孔性具有深度过滤作用的滤芯。这种滤芯可以按一定堆积保养后继续使用。金属网滤芯，用每英寸 100～200目的磷铜丝网或黄铜丝网作滤芯材料，滤芯形状有圆筒形和叠片形。金属网滤芯流量大，阻力小，作用可靠，易于清洗，常用作全流过滤。过滤细度视网孔规格而定。近年来由于化学工业的发展，现在已有用尼龙材料作支承滤网的骨架，用尼龙布代替金属网，这样的结构，节省了有色金属，有利于生产发展。绕线式滤芯，用钢带或黄铜带轧成，表面上每隔一定距离有一凸起的形状，凸起的高度 004～009毫米，把这种金属带绕在一个表面有沟槽的波纹筒上，上一条带的底面和下一条带的凸起面相接触，形成了许多间隙，这就是绕线缝隙式滤芯。

2.3离心式滤清器

利用系统本身的压力能，由通过喷咀的油产生一个反作用力矩，驱动转子转动，转子内的油在离心力作用下，分离出固态杂质，积聚在转子内壁上，转子中心部份的油变得清洁，从喷咀流回油底壳。这便是离心式滤清器的作用原理，若将转子中心部分的油直接引入主油道，就成为全流离心式滤清器，而把前述的结构称为分流离心式滤清器。

3.滤清器的性能指标与检测

3.1流量阻力特性

在额定的流量下滤清器前后产生的压差，也是压力损失值，它的数值越小表示滤清器通过性越好。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，则滤清器流量可取机油泵流量值的 50～60%；也有用户向滤清器设计者提供内燃机主油道的设计流量。在这种情况下，滤清器的流量值应定在主油道设计流量的 1.5～2.0倍。这是因为随着内燃机能的正常磨损，主油道流量会相应增大以维持正常机油压力。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0.025MPa。

3.2新滤芯测定的过滤效率

我们定义对新滤芯测定的过滤效率，称为原始过滤效率，要求≥60%（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，一般在70%～80%）。测定原始滤清效率时，把含有一定数量一定尺寸AC 灰的油料，以10%左右额定流量或大于45kPa 压力下一次性通过滤清器，并多次冲洗后，分析过滤后油料中杂质含量，便可计算出原始过滤效率，不同粒径AC 灰得出的结果不同。

3.3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滤清器旁通阀开启压力的70%（一般开启压力为100kPa±20 kPa）。在堵塞寿命试验台上测定滤清器寿命时，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记录滤清器前后压力差，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），即作为评价滤清器寿命的指标，在寿命试验过程中，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。累计效率比原始效率更全面地反映滤芯性能。

4.结束语

理想的机油滤清器应该是匹配流量下，阻力小，过滤效率高，寿命长，而实际上各个指标是互相制约的，如流量越大时阻力便越大，过滤效率越高说明滤芯孔隙越小阻力越大，而使用寿命减短等缺点。

参考文献：

[1]施文康，汽车检测技术[J].科技传播，2012

[2]廖忠诚，机油滤清器的检查与维修[J].科技与企业，2011