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机油滤器的作用原理

发表时间:2012年01月31日 来源:汽配百科 编辑:米琪

一、滤清器的作用

内燃机运转过程中,润滑系统内的机油会不断地变脏,污染的来源有几个方面:一是外来杂质,如空气中的尘土通过呼吸管、加油口等处进入曲轴箱;其次是零件磨损下来的金属悄;再就是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等;还有漏入油底壳的水。这些杂质会促进零部件的磨损,产生的腐蚀或咬死运动件。 机油滤清器的作用就在于滤除上这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。

二、机油滤清器的特性

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。

1.流量阻力特性,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0.5公斤/厘米2或旁通伐开启压力值的30%。

2. 原始滤清效率特性,滤清 清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。

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伐开启压力的数值,或与此相应的发动机运转小时数或车辆行驶里程数,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,当压力差达到旁通伐开启压力数值时,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,在额定的流量下,滤清器的寿命如下: 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。

三、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,架空分离是指导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50微米的滤网,能够对20微米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,没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。

关于滤清器的分类,大致有以下几种方法:

1.按滤芯构造形式分类:有绕线式、刮片式等。

2.按过滤细度分类:有表面过滤和深度过滤。

3.接过滤方式分类:有表面过滤和深度过滤。

4.按在润滑系统中布置方式分类:有全流和分流式。

这些分类法只能反映滤清器特点的一个侧面,对某一种具体的距清器来说,其特点常常需要穿插交叉于各种分类法之间,如利片式精滤器是边缘形表面过滤全流式粗滤器,毛毡滤芯滤清器是深度过滤分流式精滤器,但毛毡滤芯有时也可用作全流过滤。

四、机油滤清器的滤芯品种

1.离心式滤清器,利用润滑系统本身的压力能,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。

2.塑料滤芯,采用一定粘耐热耐腐蚀的工程塑料,经模压烧结成多孔性具有深度过滤作用的滤芯。这种滤芯可以按一定规程保养后继续使用。

3.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0.04~0.09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。

4.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。

5.刮目相看片式滤芯,用薄钢带冲制成三种形状的钢片、滤片、间隔片、刮片。滤片的厚度为0.1~0.2毫米,间隔片和刮片的厚度为0.06~0.08毫米。由若干片滤片和间隔片交替叠放,组成滤芯。刮片固定在另一支柱上,每一刮片插在两个滤片之间,转动滤芯时,附着于滤芯边缘的污垢就被刮片刮掉,沉降在滤清器壳体底部,可通过排污螺塞放走。滤芯的转动,可以手动、足动,也可以机械传动。

6.锯末滤芯,锯末滤芯又叫木屑滤芯,用红白松木的锯末作原料,经筛网分选,拌以纸浆模压成形,烘干脱水,锯末滤芯的原料品种单一,工艺操作简单,过滤细度好,这是它的优点。但是,由于滤芯结构密实,阻力较大,一次使用寿命较短,只能用于分流过滤。

7.微孔滤纸滤芯,用一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为提高,能经受一定压力差的作用。由于纸滤芯在使用过程中拼插,缩短使用寿命。为了克服这一缺点,在滤芯内壁加衬网或衬内架,或在滤纸表面轧出波形瓦楞,其使用寿命可以提高2~3倍。

纸滤芯通常是不保养的,堵塞后更换新的芯子,但有时由于滤芯一时供应不上,用旧了的纸芯也可以按一定的操作规程进行清洗保养,用软毛刷轻轻地在煤油或汽油中小心清洗并用气反吹,然后继续使用。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。

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