中國市場油品調研及汽車集成式燃油濾開發

張慧群，李博，胡結兵

（泛亞汽車技術中心有限公司，上海 201208）

前言

汽車發動機供油系統中，燃油濾清器起著去除燃油中雜質、確保油泵有更高的使用壽命的重要作用。目前市場上存在的燃油濾清器，由于其布置在油箱外，方便后期進行更換維修，一般稱其為外置油濾；外置油濾一般包含進油管路和回油管路，根據客戶的使用工況、汽車油耗和外置油濾的工作能力，一般在售后中每 20000～30000Km 需要更換一次油濾，售后成本較高；本文針對中國市場的油品質量的顆粒物含量，研發了一款集成式燃油油濾，集成式油濾將油濾集成到油泵里面，且其顆粒物處理能力大約是外置油濾的6倍。因此汽車如果使用集成式燃油精濾，在整車售后中根據整車運行情況有些車輛將不再需要更換油濾，減少售后成本。

本文針對中國區市場燃油油品進行調研，研究中國區油品質量，開發出適合中國區市場的集成式油濾，研發了新型濾紙及油濾結構，通過對比外置油濾與集成式油濾的的結構和工作原理，分析其燃油中雜質的處理能力，并實車驗證使用外置油濾和集成式燃油濾的不同車輛的整車排放量；最終確定可采用集成式油濾代替外置油濾。

1 中國市場燃油油品調研

1.1 調研區域

本文結合油品相關 IPTV數據（IPTV：Incidents Per Thousand Vehicles 每千輛車事故發生率）、地煉油分布數據、整車Puma數據（Puma：客戶使用測量數據）、以及SGS（Soci été Générale de Surveillance通用公證行）已有針對 3/4 線城市的數據，確定重點調查以下區域中燃油油品質量（圖1）；最終調研數據樣本量為1096個，城市覆蓋率達91%。

圖1 調研區域

1.2 調研條目

結合整車中發動機、底盤和試驗的開發對燃油油品的需求，重點調研表1中各成分的含量；研究各數據對整車性能的影響。

表1 調研條目表

1.3 調研結果

圖2 每年顆粒物平均值及趨勢

油濾的主要功能是對油品中的顆粒物進行過濾，所以本文重點對油品中的顆粒物含量進行分析，發現顆粒物整體平均水平呈逐年下降趨勢（如圖2），并且對比美國、加拿大等國家的顆粒物含量（該數據來自于全球研究），在本次調研中發現在中國顆粒物含量最差城市（City D）平均顆粒物水平低于美國和加拿大（如圖3）；其中圖3中中國區的相應的數據信息來自本次調研。

圖3 各區域油品中顆粒物分布對比圖

2 集成式油濾開發

2.1 油濾的工作原理

目前市場上用到的油濾工作原理圖如圖4所示，利用油泵將燃油從油箱中抽油，經過油濾對燃油中的雜質進行過濾，然后將燃油運輸到發動機中進行燃燒；油濾一般安裝在油箱外面，以便后續進行更換；根據油濾的安裝位置，一般稱其為外置油濾[2]。

圖4 外置油濾工作原理圖

2.2 集成式油濾結構

根據對中國市場的燃油調研，發現中國區最差城市顆粒物大小遠低于美國等國家，研究了一種集成式油濾機構，將該集成式油濾安裝在油泵內；具體結構見圖5。

圖5 集成式燃油油濾結構圖

該集成式燃油精濾采用新型濾芯，其有效過濾面積比外置油濾增加了20%～30%，且其濾紙采用復合材料；通過采用新型的濾紙及結構使集成式油濾具有更強的顆粒物過濾能力。

2.3 集成式油濾過濾能力

通過對現有油濾的結構、材料及其編織結構的更改，開發了全新的集成式燃油油濾，該全新的集成式燃油油濾的工作能力將從原有的2.1g提升到大約12g；具體集成式油濾對每個顆粒物大小的處理能力可參考表 2。使用不同的油濾對整車排放進行檢測，發現使用集成式油濾使整車排放降低8-10mg/天。

表2 集成式油濾與外置油濾具體處理能力

2.4 集成式油濾的優點

在結構上，對比外置油濾，使用集成式燃油油濾，不僅可以取消油泵法蘭回油管接頭及內部管路；而且還可以取消外置油濾、及連接油泵和外置油濾的管子和接頭；因此，使用集成式燃油油濾不僅可以節省在整車中的布置空間，而且可以節省整車成本。

在工作能力上，使用全新的集成式燃油油濾，不僅使容塵量由2.1g提高到12g，而且降低了整車排放量，隨著日益嚴苛的汽車排放標準國六的釋放，使用集成式燃油油濾將變成未來的趨勢；并且使用集成式燃油油濾可以做到終身免維護，可提高客戶的售后感知度。

3 結論

通過對中國區市場上燃油油品中顆粒物大小的研究，發現中國區最差城市顆粒物大小遠低于美國等國家，且通過對現有燃油油濾即外置油濾的研究，開發了一款全新的集成式燃油油濾，主要創新點如下：

1）過濾面積：集成式燃油精濾比外置油濾的過濾面積增加了20～30%；

2）材料：外置油濾采用單層材料；集成式燃油精濾采用復合材料。

通過整車試驗，發現采用全新的集成式燃油油濾，不僅使其容塵量提升6倍，且能大大降低整車排放量；并且通過對集成式燃油油濾的布置，使整車布置更緊湊，大大增加了整車的布置空間，而且可以極大的節省整車成本，提高了客戶的售后感知度。