機油濾清器檢測研究

摘 要：機油濾清器的功用是去除機油中的灰塵、金屬顆粒、碳沉淀物和煤煙顆粒等雜質，保護發動機。正確安裝機油濾清器可避免內燃機使用過程中雜質混入機油，防止運動零件的磨損和油路堵塞。因此在發動機的潤滑系統中必須增設機油濾清器，以濾除上述存在于機油中的有害雜質，保護主機零部件，延長其使用壽命。

關鍵詞：發動機；機油濾清器；檢測

發動機內各個零部件是經過機油的潤滑來實現正常工作的，但是零部件運轉時所產生的金屬碎屑、進入的塵土、高溫下被氧化的積碳以及部分水汽會不斷的混入機油中，時間長了機油的使用壽命會被減少，嚴重時有可能影響發動機正常運轉。因此，這個時候機油濾清器的作用就體現出來了。簡單的說，機油濾清器的作用主要是過濾機油中絕大部分雜質，保待機油的清潔，延長其正常使用壽命。另外，機油濾清器還應該具有過濾能力強、流通阻力小、使用壽命長等性能。

1.機油濾清器工作機理

機油濾清器的工作原理一般按雜質過濾方法分為三種：機械分離、離心分離和磁性吸附。機械分離按其作用形式又可分為純機械分離、架空分離和吸附分離等三種，純機械分離常見的有濾網過濾，即以一定孔徑濾材過濾機械雜質和油泥，粒徑大于濾孔的雜質被濾材阻攔而過濾掉。架空分離是指有 n個小粒子附著于濾孔內壁上，粒子并逐漸增多，使濾孔逐漸變小，形成架空現象，使過濾出來的粒子尺寸小于濾孔尺寸。由于機油中粒子形狀多數是不規則的，所以架空現象易于形成。另外對于機油中的膠性物質，常粘附在濾材表面或濾孔內壁形成吸附。而真實的過濾情況，一般來說不是單一原理的作用，而可能是上述幾種的組合。離心分離指機油通過一個高速旋轉的轉子，使油中雜質受離心力作用被甩向轉子內壁，從而從機油中分離出來。磁性吸附是利用永久磁鐵的磁性力將機油中的鐵質粒子吸附，不讓它們在機油潤滑系統中來回循環，危害發動機零部件。

2.濾清器的濾芯種類分析

2.1微孔濾紙濾芯

用某種樹脂浸漬過的特殊濾紙，經熱固化處理后挺度和強度都大大提高，能經受一定壓力的作用。由于純粹的紙濾芯在使用過程中容易被油壓擠壓收縮，縮短使用壽命。為了克服這一缺點，在濾芯內壁加襯網或襯骨架，而且在濾紙表面軋出波形瓦楞，極大提高濾芯使用壽命。現在的濾清器濾芯一般是一次性的，堵塞后更換新的芯子。紙濾芯通常按裝在主油道中作全流過濾，但也可以按裝在并聯于主油道的分流支路上作分流過濾。

2.2塑料濾芯

采用一定粘度耐熱耐腐蝕的工程塑料，經模壓燒結成為多孔性具有深度過濾作用的濾芯。這種濾芯可以按一定堆積保養后繼續使用。金屬網濾芯，用每英寸 100～200目的磷銅絲網或黃銅絲網作濾芯材料，濾芯形狀有圓筒形和疊片形。金屬網濾芯流量大，阻力小，作用可靠，易于清洗，常用作全流過濾。過濾細度視網孔規格而定。近年來由于化學工業的發展，現在已有用尼龍材料作支承濾網的骨架，用尼龍布代替金屬網，這樣的結構，節省了有色金屬，有利于生產發展。繞線式濾芯，用鋼帶或黃銅帶軋成，表面上每隔一定距離有一凸起的形狀，凸起的高度 004～009毫米，把這種金屬帶繞在一個表面有溝槽的波紋筒上，上一條帶的底面和下一條帶的凸起面相接觸，形成了許多間隙，這就是繞線縫隙式濾芯。

2.3離心式濾清器

利用潤滑系統本身的壓力能，由通過噴咀的油產生一個反作用力矩，驅動轉子轉動，轉子內的油在離心力作用下，分離出固態雜質，積聚在轉子內壁上，轉子中心部份的油變得清潔，從噴咀流回油底殼。這便是離心式濾清器的作用原理，若將轉子中心部分的油直接引入主油道，就成為全流離心式濾清器，而把前述的結構稱為分流離心式濾清器。

3.濾清器的性能指標與檢測

3.1流量阻力特性

在額定的流量下濾清器前后產生的壓差，也是壓力損失值，它的數值越小表示濾清器通過性越好。額定流量一般這樣取：如果用戶提供機油泵設計流量或新機油泵實測流量，則濾清器流量可取機油泵流量值的 50～60%；也有用戶向濾清器設計者提供內燃機主油道的設計流量。在這種情況下，濾清器的流量值應定在主油道設計流量的 1.5～2.0倍。這是因為隨著內燃機能的正常磨損，主油道流量會相應增大以維持正常機油壓力。一般要求全流式濾清器在通過額定流量時的原始阻力不應大于0.025MPa。

3.2新濾芯測定的過濾效率

我們定義對新濾芯測定的過濾效率，稱為原始過濾效率，要求≥60%（在使用中由于濾芯表面上逐漸堆積起來雜質層，過濾效率愈來愈高。所以，濾芯在整個使用壽命期內的累積平均效率要大于原始效率，一般在70%～80%）。測定原始濾清效率時，把含有一定數量一定尺寸AC 灰的油料，以10%左右額定流量或大于45kPa 壓力下一次性通過濾清器，并多次沖洗后，分析過濾后油料中雜質含量，便可計算出原始過濾效率，不同粒徑AC 灰得出的結果不同。

3.3壽命特性

一個新濾芯從開始使用到堵塞，即濾芯前后壓力差達到濾清器旁通閥開啟壓力的70%（一般開啟壓力為100kPa±20 kPa）。在堵塞壽命試驗臺上測定濾清器壽命時，需在試驗油中勻速加入試驗雜質，倍速地模擬濾芯實際使用條件下堵塞。在試驗過程中，每隔20 或30min記錄濾清器前后壓力差，當壓力差達到70 kPa 時，試驗終止，到這時為止的小時數（壽命時間）或已加入的試驗雜質總量（容灰量），即作為評價濾清器壽命的指標，在壽命試驗過程中，還可以定時測定濾清器的濾清效率，稱為累積濾清效率，代表濾清器在堵塞過程中過濾效率的變化。累計效率比原始效率更全面地反映濾芯性能。

4.結束語

理想的機油濾清器應該是匹配流量下，阻力小，過濾效率高，壽命長，而實際上各個指標是互相制約的，如流量越大時阻力便越大，過濾效率越高說明濾芯孔隙越小阻力越大，而使用壽命減短等缺點。

參考文獻：

[1]施文康，汽車檢測技術[J].科技傳播，2012

[2]廖忠誠，機油濾清器的檢查與維修[J].科技與企業，2011