濾清器常識(shí)：機(jī)油濾清器的配套技術(shù)詳解

1、濾清器常識(shí)：機(jī)油濾清器的配套技術(shù)詳解機(jī)油濾清器的配套技術(shù)詳解X./濾清器的技術(shù)配套技術(shù)具X.有小范圍內(nèi)邊緣學(xué)科的性質(zhì)，因而易被忽視。在實(shí)際中往往可以 看到這樣的現(xiàn)象：安裝在主機(jī)上 /X.設(shè)計(jì)精良的濾清器不能最大限度地發(fā)揮應(yīng)有的作用。而主機(jī)用 戶(hù)又不滿(mǎn)意所選濾清器的性能。這便是濾清器配套不當(dāng)?shù)膯?wèn)題。本文 試圖從配套角度對(duì)機(jī)油濾清器的選型、 設(shè)計(jì)、安裝與使用等方面作一 些討論，涉及的題目有以下十一項(xiàng)：1. 通過(guò)機(jī)油濾清器的流量。2. 內(nèi)燃機(jī)的使用條件。3. 潤(rùn)滑油的品質(zhì)。4. 內(nèi)燃機(jī)操作者的使用水平。5. 機(jī)油濾清在地內(nèi)燃機(jī)上的安裝位置6. 機(jī)油濾清器同機(jī)油散熱器的聯(lián)接。7. 旁通閥開(kāi)啟壓力的確定

2、。8. 保養(yǎng)指示器的應(yīng)用。9. 復(fù)合式機(jī)油濾清器的結(jié)構(gòu)。10. 大流量機(jī)油濾清器11. 調(diào)壓閥問(wèn)題。機(jī)油濾清器位于內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)中。上游是機(jī)油泵。下游是主 油道。隨著近代內(nèi)燃機(jī)向高速高輸出方向發(fā)展，潤(rùn)滑系統(tǒng)容量擴(kuò)大， 油溫提高。并普遍采用機(jī)油散熱器和活塞噴油冷卻等裝置而使結(jié)構(gòu)復(fù) 雜化。同時(shí)，潤(rùn)滑油品質(zhì)提高，添加劑種類(lèi)增多，對(duì)濾清器的過(guò)濾作 用提出了新的要求。所有這些都給機(jī)油濾清器的配套技術(shù)賦予了新的 內(nèi)容。1. 通過(guò)機(jī)油濾清器的流量確定機(jī)油濾清器的配套流量有如下四個(gè)根據(jù)：A. 用戶(hù)要求的濾清器流量數(shù)據(jù)。B. 配套內(nèi)燃機(jī)的類(lèi)型、功率和強(qiáng)化程度。C. 機(jī)油泵流量。D. 主油道流量。從內(nèi)燃機(jī)功率計(jì)算

3、主油道流量時(shí)所采用的經(jīng)驗(yàn)公式如下：Q= （7-1 U L/hphr（汽油機(jī)）Q=（ 10-20 ）L/hphr（ 柴油機(jī) ）輕負(fù)荷使用條件取低值。重負(fù)荷使用條件取高值。特重負(fù)荷帶中增壓的可再增大 10-30% 。如果用戶(hù)提供機(jī)油泵設(shè)計(jì)流量或新機(jī)油泵實(shí)測(cè)流量，則濾清器流量可取機(jī)油泵流量值的 50-60% 。因?yàn)闄C(jī)油泵設(shè)計(jì)者已考慮到機(jī)油 泵在使用過(guò)程中會(huì)逐漸磨損，流量會(huì)逐漸減少。為滿(mǎn)足主機(jī)的需要，他必須增大設(shè)計(jì)流量。也有用戶(hù)向?yàn)V清器設(shè)計(jì)者提供內(nèi)燃機(jī)主油道的設(shè)計(jì)流量。在這 種情況下，濾清器的流量值應(yīng)定在主油道設(shè)計(jì)流量的 1.5-2.0 倍。 這是因?yàn)殡S著內(nèi)燃機(jī)能的正常磨損， 主油道流量會(huì)相應(yīng)增大以維

4、持正 常機(jī)油壓力。至于分流濾清器的流量，可取全流濾清器流量的510%,或以每 10 分鐘左右能將主機(jī)油底殼內(nèi)全部機(jī)油過(guò)濾一遍為度。2. 內(nèi)燃機(jī)的使用條件內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)工況是多種多樣的。從市內(nèi)轎車(chē)到農(nóng)用貨車(chē)。從 室內(nèi)發(fā)電動(dòng)力到油田工程機(jī)械。 使用條件差異巨大。 就負(fù)荷的大小來(lái) 說(shuō)，有輕負(fù)荷，中等負(fù)荷，重負(fù)荷和特重負(fù)荷。就負(fù)荷作用的時(shí)間長(zhǎng) 短來(lái)講。有連續(xù)負(fù)荷和間歇負(fù)荷。 這些不同工況影響到潤(rùn)滑系統(tǒng)中油 溫和油壓的變化， 亦即濾清器的工作條件。 同時(shí)也決定著過(guò)濾材質(zhì)的 特性和過(guò)濾面積的大小。連續(xù)重負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的柴油機(jī)，代表最荷刻的使用條件。機(jī)油濾清器不僅需耐受長(zhǎng)時(shí)間的高溫（120150 C）,而且要經(jīng)受多

5、到百萬(wàn) 次的壓力肪沖波的沖擊。 所以濾清器的結(jié)構(gòu)和過(guò)濾材料應(yīng)具備足夠的 機(jī)械強(qiáng)度。密封件和濾芯粘接劑必須能抵坑高溫機(jī)油的攻擊。對(duì)于變負(fù)荷的使用條件， 如果江負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間所占的比例很小， 像輕型汽車(chē)。濾清器的負(fù)荷可定在按發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速的最大負(fù)荷的 5060%處。這樣就不會(huì)使濾清器的尺寸過(guò)于龐大。有的內(nèi)燃機(jī)雖然也是全負(fù)荷連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，但環(huán)境條件較好，使用 管理水平較高。 像機(jī)房?jī)?nèi)發(fā)電設(shè)備和大型船舶動(dòng)力。 則可采用性能較 為完美而結(jié)構(gòu)不妨復(fù)雜一些或維護(hù)保養(yǎng)工作難度大一些的機(jī)油濾清 器?；蛘咴诎惭b空間允許時(shí)， 也可加大過(guò)濾面積使保養(yǎng)周期延長(zhǎng)， 節(jié) 約管理費(fèi)用。還有一些使用條件特殊的內(nèi)燃機(jī)，像聯(lián)合收割機(jī)的動(dòng)

6、力。每年 僅連續(xù)使用十幾天。 但在這十幾天中， 不允許發(fā)生停車(chē)事故。 為這種 機(jī)械配套的機(jī)油濾清器就要有卓越的短期可靠性。 能在收割機(jī)作業(yè)期 內(nèi)堅(jiān)持到底，寧可在其他性能指標(biāo)上作一些犧牲。 其濾芯更換的操作 也應(yīng)十分簡(jiǎn)便，幾分鐘內(nèi)解決問(wèn)題。以上是內(nèi)燃機(jī)使用條件的幾個(gè)典型例子。濾清器配套設(shè)計(jì)者必 須對(duì)主機(jī)的具體使用工況作仔細(xì)全面的考查與分析。 選擇最符合使用 條件的結(jié)構(gòu)。排隊(duì)出濾清器各項(xiàng)性能在所面臨的特況濾清器能夠適應(yīng) 無(wú)論何種使用條件。 即使想方設(shè)法做出來(lái)， 或是價(jià)格驚人昂貴， 或是 結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜，或是體積重量過(guò)大過(guò)重，難以被用戶(hù)接受。3. 潤(rùn)滑油的品質(zhì)多年來(lái)的經(jīng)驗(yàn)證明，不考慮內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑油的品質(zhì)

7、，即使是很優(yōu)良的機(jī)油濾清器也會(huì)在使用失敗。 誠(chéng)然，高品質(zhì)潤(rùn)滑油已在一部分內(nèi) 燃機(jī)上獲得應(yīng)用。像 API的SD、SE、SFCC、CD級(jí)潤(rùn)滑油，用戶(hù)已 不陌生。這些油品具有良好的抗氧化安定性和縣浮擴(kuò)散性。 微孔濾紙 濾芯在這類(lèi)油中的使用效果很好， 但也應(yīng)看到在農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地區(qū)仍有 不少用戶(hù)使用品質(zhì)不高甚至低劣的油料。 油中雜質(zhì)多，抗氧化能力差， 無(wú)清洗作用， 容易在使用過(guò)程中產(chǎn)生成團(tuán)膠性物和瀝青質(zhì)， 導(dǎo)致濾芯 堵塞。縮短濾清器使用或保養(yǎng)壽命，對(duì)微孔濾紙做的濾芯尤為不利。 針對(duì)這種情況， 濾清器設(shè)計(jì)者就要采取一些措施： 或在紙濾芯之前增 加一個(gè)金屬網(wǎng)預(yù)濾芯， 或采用復(fù)合材料的濾芯， 或在潤(rùn)滑系統(tǒng)中并聯(lián)

8、 一個(gè)離心式濾清器。但應(yīng)當(dāng)向用戶(hù)指出， 采用上述措施后的濾清系統(tǒng)， 要增大保養(yǎng)和務(wù)件費(fèi)用。如果詳細(xì)分析采用不同等級(jí)潤(rùn)滑油的全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，其結(jié)論必定是有利于高品質(zhì)潤(rùn)滑油。4. 內(nèi)燃機(jī)操作者的技術(shù)水平機(jī)油濾清器是一種需經(jīng)常維護(hù)或更換的部件，周期約為5,00010,000 公里，或150250小時(shí)。因此內(nèi)燃機(jī)使用管理的 技術(shù)水平會(huì)影響到選擇何種結(jié)構(gòu)濾清器的決策。 下面以三種濾清器的 使用保養(yǎng)方法來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。旋裝式濾清器的更換最為簡(jiǎn)便。用手或工具擰下一個(gè)舊的再用手?jǐn)Q上一個(gè)新的便告完成。 沒(méi)有其他需拆裝的零件。 即使是對(duì)機(jī)油濾 清器結(jié)構(gòu)很不熟悉的人也能做好這項(xiàng)更換工作。 這是旋裝濾清器得能 迅速

9、推廣的優(yōu)點(diǎn)之一。 不過(guò)使用旋裝濾清器的一個(gè)前提是濾清器備件 應(yīng)充分并可隨時(shí)隨地購(gòu)到。與旋裝濾清器成鮮明對(duì)比是離心式濾清器。 它的過(guò)濾效果優(yōu)越， 沒(méi)有需要更換的零部件， 幾乎可以同發(fā)動(dòng)機(jī)等壽命。 但它有一個(gè)高速 旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子(5,000 8,000r/min)。有精加工后重新裝配。這樣的工作必須要具備相當(dāng)高的技術(shù)水平才能做好， 否則離心式濾清器的 優(yōu)越性會(huì)全部或部份地喪失。介乎上述兩種結(jié)構(gòu)之間的是可換濾芯濾清器。因?yàn)樾枰鼡Q濾 芯部件，因此濾芯的供應(yīng)必須有保證。 同時(shí)，保養(yǎng)更換濾芯時(shí)還需拆 裝和更換一些零件。 因而要求使用人員對(duì)濾清器的結(jié)構(gòu)和其中零部件 的作用要有一定程度的了解。 不然一個(gè)密封圈或

10、一個(gè)彈簧或一個(gè)小托 盤(pán)的錯(cuò)裝或漏裝就會(huì)使濾清器失效。濾清器結(jié)構(gòu)型式繁多。使用者水平差異很大。設(shè)計(jì)者和制造者 認(rèn)為是完善優(yōu)良的濾清器并不都能在實(shí)際使用中得到用戶(hù)的贊賞。 其 中原因之一便是使用者水平與濾清器的使用要求不相適應(yīng)。5. 機(jī)油濾清器在內(nèi)燃機(jī)上的安裝位置濾清器設(shè)計(jì)者需了解濾清器在主機(jī)睥安裝位置，以便在產(chǎn)品結(jié) 構(gòu)上作相應(yīng)處理。濾清器的安裝方式大致有正放、橫置和倒立三種。離心式濾清器必須正立安裝， 轉(zhuǎn)子軸中心線(xiàn)與鉛垂線(xiàn)之間的夾角不能 大于20 C。其他形式濾清器沒(méi)有這個(gè)限制。倒立安裝的濾清器應(yīng)裝 有單向閥或止回閥， 以防止發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)后潤(rùn)滑油從濾清器中排空。 一 旦排空，發(fā)動(dòng)機(jī)再次起動(dòng)時(shí)將發(fā)生

11、短時(shí)間缺油現(xiàn)象。 輕則加大發(fā)動(dòng)機(jī) 的磨損程度，重則會(huì)使主機(jī)卡死。濾清器設(shè)計(jì)者還應(yīng)了解安裝位置周?chē)袩o(wú)其它部件和附件或是 否相干涉。所以濾清器總成圖上應(yīng)示出濾清器在更換或保養(yǎng)時(shí)所需要 的空間尺寸，以便主機(jī)設(shè)計(jì)人員作出適當(dāng)布置。 濾清器在保養(yǎng)時(shí)， 不 可避免地會(huì)有油液下滴。 因此濾清器應(yīng)避免安裝在電機(jī)電器和橡塑制 件的上方。離心式和倒立安裝的其他型式濾清器在拆卸或保養(yǎng)時(shí)需向 上取走殼體及零件，因此要避開(kāi)主機(jī)排氣管道以防燙傷事故發(fā)生。6. 機(jī)油濾清器同機(jī)油散熱器的聯(lián)接近代高速內(nèi)燃機(jī)愈來(lái)愈多地采用機(jī)油散熱器來(lái)控制潤(rùn)滑油溫 度。于是就有濾清器和散熱器的聯(lián)接方式問(wèn)題。 方式之一是把濾清器 安裝在散熱器之前

12、。 好處是讓過(guò)濾后的潔凈油進(jìn)散熱器， 散熱元件的 通道不會(huì)被油中雜質(zhì)堵塞。 另有一個(gè)好處是當(dāng)主機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)讓溫度 高一些的油先通過(guò)濾清器，由于油溫高粘度小過(guò)濾作用可以更好些。 方式之二是把濾清器放在水冷式散熱器之后。 優(yōu)點(diǎn)冷車(chē)起動(dòng)時(shí)散熱器 可以進(jìn)熱水（當(dāng)冷卻系統(tǒng)被灌入熱水時(shí)）。油溫升高，機(jī)油易于通過(guò) 濾清器。綜合上述分析，全流機(jī)油濾清器應(yīng)聯(lián)接在散熱器之后。濾清器 內(nèi)油溫能夠得到控制， 過(guò)濾作用較為穩(wěn)定。 分流式濾清器則安裝在散 熱器之前較宜。 起動(dòng)時(shí)即使無(wú)油通過(guò)濾清器亦無(wú)大礙。 而在發(fā)云動(dòng)機(jī) 正常工作時(shí)濕度較高的油先通過(guò)分流濾清器可使它的過(guò)濾性能發(fā)揮 得更好。 對(duì)于離心式濾清器更是如此。 油溫

13、高則轉(zhuǎn)速上升， 分離效果 最佳。7. 旁通閥開(kāi)啟壓力的確定全流機(jī)油濾清器必須設(shè)有旁通閥（安全閥）。使?jié)櫥到y(tǒng)中的 油流在濾芯堵塞時(shí)不致中斷。 旁通閥開(kāi)啟壓力差的大小能產(chǎn)生下述影 響：對(duì)于濾芯使用壽命， 旁通閥開(kāi)啟壓力差大則濾芯的使用壽命長(zhǎng)。 對(duì)于濾芯強(qiáng)度， 閥開(kāi)啟壓力差大便要求濾芯強(qiáng)度相應(yīng)提高， 因需承較 大壓力差的作用。 對(duì)于主油道油壓， 旁通閥壓力差代表著機(jī)油泵出口 處到主油道之間的壓力降。 閥的壓力差定得高， 這個(gè)壓力降也會(huì)增大。 就有可能出現(xiàn)主油道油差偏低的毛病。因此從整個(gè)潤(rùn)滑系統(tǒng)要求來(lái)講，旁通閥的開(kāi)啟壓力差定得小一些為宜。帶來(lái)的唯一的缺點(diǎn)是濾清器使用壽命相對(duì)地短一些。 需要多換幾個(gè)濾

14、芯， 但壓力差定得高了容易使?jié)櫥到y(tǒng)發(fā)生麻煩， 例如主油道油壓過(guò)低或?yàn)V芯損壞等。車(chē)用濾清器的旁通閥開(kāi)啟壓力差常在70250kpa之間。輕型車(chē)取較小值，重型車(chē)可取較大值 由于旁通閥在濾芯全堵情況下全開(kāi)。所以在設(shè)計(jì)旁通閥的進(jìn)出油孔和通道時(shí)應(yīng)該給予足夠大的尺寸。保證濾清器額定流量的80100%能通暢地通過(guò)旁通閥。8. 保養(yǎng)指示器的應(yīng)用濾清器何時(shí)需要保養(yǎng)或更換言之，用戶(hù)如何知道旁通閥即將開(kāi) 啟或已經(jīng)開(kāi)啟。 這是長(zhǎng)期以來(lái)用戶(hù)很關(guān)心的問(wèn)題。 保養(yǎng)指示器就是這 個(gè)需要而問(wèn)世的。 它是一種壓力差值傳感器加上信號(hào)顯示裝置。 在大 型柴油機(jī)上已有應(yīng)用的。 不過(guò)應(yīng)該看到當(dāng)主機(jī)冷車(chē)起動(dòng)時(shí)， 由于油的 粘度大，濾芯內(nèi)外

15、壓力差也大。 要求指示器區(qū)別冷熱車(chē)的情況就將使 結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本增加并難以在中小功率內(nèi)燃機(jī)上推廣應(yīng)用。 所以至今尚 未有保養(yǎng)指未器商品應(yīng)市。隨著電子技術(shù)逐步介入內(nèi)燃機(jī)控制系統(tǒng)， 車(chē)用濾清器裝用保養(yǎng)指未器的現(xiàn)實(shí)可能性必將增大。 作為濾清器設(shè)計(jì) 者應(yīng)注意這方面的發(fā)展。9. 復(fù)合式機(jī)油濾清器的結(jié)構(gòu)復(fù)合式機(jī)油濾清器是指在發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)中既有全流濾清器， 又有分流濾清器的過(guò)濾機(jī)制。在結(jié)構(gòu)上有四種形式：可換式濾芯的全流濾清器和分流濾清器共同安裝在一個(gè)公共底 座上。全流和分流濾清器總成分別獨(dú)立安裝在主機(jī)的不同部位，比公 共底座的形式多一點(diǎn)靈活性。 可以根據(jù)主機(jī)的使用條件同時(shí)裝用兩個(gè)濾清器或只裝其中任何一個(gè)。全流

16、和分流的可換濾芯共同完善一個(gè)總成殼體內(nèi)。進(jìn)油孔是共 同的。出油孔各有一個(gè)，分流出油孔內(nèi)有限流孔板控制流量。全流和分流濾芯共同在一個(gè)旋裝式外殼內(nèi)。結(jié)構(gòu)雖然復(fù)雜，但 因?yàn)槭钦w更換總成，對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)并不增加麻煩。采用復(fù)合式濾清可提高過(guò)濾細(xì)度使過(guò)濾作用更為完善，全流濾 清器具有保證供油和濾除雜質(zhì)的雙重功能。而且保證供油是第一位 的。發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)寧可讓油暫時(shí)臟一些而決不能缺油或少油。 因此 只裝一個(gè)全流濾清器就不能保證發(fā)動(dòng)機(jī)有高度清凈的潤(rùn)滑油。 分流濾 清器的過(guò)濾細(xì)度可以達(dá)到25 gm,它沒(méi)有旁通閥。盡管其流量只有 全流濾清器流量的510%，但仍可以在1015分鐘時(shí)間內(nèi)將發(fā)動(dòng) 機(jī)油底殼內(nèi)的全部油量過(guò)濾

17、一遍。 這就使全流濾清器進(jìn)入的油比較干 凈,使用壽命可以延長(zhǎng)。 而且當(dāng)旁通閥開(kāi)啟時(shí)流入主油道的油也是比 較干凈的。上述后兩種結(jié)構(gòu)中的兩個(gè)濾芯。從濾芯的整體觀念而言也可稱(chēng) 之謂復(fù)合濾芯。 在實(shí)際品種中尚有兩種不相分離的復(fù)合濾芯。 一種是 在全流濾芯的 “肌體”內(nèi)嵌入一塊細(xì)濾材料。如果全流濾習(xí)是紙芯, 在濾紙兩端原應(yīng)接合或上夾處嵌入一塊用深度過(guò)濾材料制成的濾塊, 其圓周長(zhǎng)度約為整個(gè)濾折頂圓周的十分之一。 這樣就形成一個(gè)有兩種過(guò)濾材料的單個(gè)濾芯。 現(xiàn)金部分濾芯的流量比例按各自堵塞程度自行調(diào)節(jié)。另一種復(fù)合濾芯是由多層過(guò)濾材料組成的結(jié)構(gòu)。例如用一層濾紙、一層高透氣度的厚層纖維和幾層金屬比網(wǎng)形成過(guò)濾層。

18、它的通過(guò)性好，阻力低， 過(guò)港督精度高和強(qiáng)度大。 克服了濾紙的深度過(guò)濾作用不足和厚層纖維的強(qiáng)度不夠以及金屬網(wǎng)的過(guò)濾精茺低等缺陷。 使各種過(guò)港督材料的長(zhǎng)處相互補(bǔ)充，發(fā)揮綜合優(yōu)勢(shì)。離心式濾清器從分流式結(jié)構(gòu)開(kāi)始，以后出現(xiàn)了兩處復(fù)合過(guò)濾形 式。一種是稱(chēng)作全流離心器， 即把轉(zhuǎn)子中央部位的干凈油直接進(jìn)入發(fā) 動(dòng)機(jī)主油道， 噴咀射出的油回到油底殼。 另一種是在轉(zhuǎn)子下方設(shè)一旋 流腔，從機(jī)油泵來(lái)的油分成兩股， 一股進(jìn)轉(zhuǎn)子后回油底殼， 一股進(jìn)旋 流臟后進(jìn)入主油道?？梢?jiàn)利用各種過(guò)濾材料的特點(diǎn)和油流的多種布置形式，濾清器 設(shè)計(jì)者在滿(mǎn)足各種用戶(hù)的多種多樣要求方面是可以大有作為的。10. 大流量機(jī)油濾清器機(jī)油濾清器通常安裝在內(nèi)燃機(jī)的側(cè)面。濾清器的直徑尺寸影響 到整機(jī)的寬度尺寸， 尤其是車(chē)用發(fā)