卡車空氣過濾器的開發與設計

王回春

摘 要：發動機的進氣系統是將混合氣或空氣轉入發動機的機氣缸的零件統稱，該部分主要是由原始進氣道、連接管路以及空氣濾清器組成，該系統的重要功能是給汽車發動機創造干爽，清潔并且充足的空氣來保證汽車的正常運轉。發動機是汽車最重要的組成部分，其中進氣系統則是發動機最重要的部分，車輛進氣系統的布置會直接對發動機的正常運轉以及工作的環保性能等方面產生影響，同樣也會對汽車發動機的使用壽命造成較大的影響。當車輛發動機進氣系統出現布置等問題時，會嚴重影響汽車發動機的正常工作，該情況是造成汽車發動機嚴重磨損、煙大以及油耗高的重要原因，其占比在85%以上。一般情況下，原始進氣道以及連接管路的截面積越大，彎曲程度越小，空氣過濾器的流量越大，車輛的進氣系統性能就越好，從而使得該車的發動機性能也就越好。

關鍵詞：發動機;過濾器;環保性

1 過濾器種類分析

市面上最早是手動空氣過濾器和浮球式過濾器，這兩類空氣過濾裝置都具有結構簡單以及成本低的優勢，也正是如此才使得他們在市場上依舊保持著一定的競爭力。其最大的弊端就是當遇寒冷天氣時，這類過濾器的排水過程不及時或不順利的時候，就容易發生裝置中水結冰的現象，從而極大的影響至整輛車的正常使用。

還有一種是脈沖式自動空氣過濾器，相較于上兩種更為先進一些。該過濾器是通過氣壓形成沖脈的方式而達到發動機過濾器自動排水的目的。這種空氣過濾器的結構盡管也不復雜，但積水或結冰等現象不會發生在該裝置的工作過程中，它的主要工作原理就是在氣體被過濾后能夠通過該裝置的排氣孔進行運作。能更好的避開手動空氣過濾器和浮球式過濾器的弊端。

空氣過濾器的設計：

2 空氣過濾器的布置原則

2.1 前置發動機客車

這些客車的發動機安裝在駕駛室的前方，對于這種輕型和中型的長頭載貨汽車來說，空氣濾芯裝置的安裝部位，應該調整在進氣系統的進氣口，同時安裝時應避免安裝在發動機高溫處。

2.2 平頭載貨車

進氣系統的進氣口須通過特殊的管道在駕駛室的頂棚處進行安裝，并且這種裝置需有良好的性能，無論是防雨還是防風的性能，對于車輛來說，在不同環境進行行駛的時候，進氣口所展現出來的性能都應是良好的。并且應在進氣口的相關位置添加空氣過濾裝置。

2.3 后置發動機

在一些車輛的設計中，發動機被放置在車輛的后方，并且通過大量的理論研究認為空氣濾清器進氣口不能作為進氣系統的進氣裝置。因為它不能吸入更多新鮮的空氣。

3 常見的空氣過濾器布置

3.1 長頭載貨車空氣濾清器的布置

這些中型輕型長途貨車一般會將空氣濾清器放在發動機倉內部，對于一些重型的長頭卡車而言，空氣濾清器一般會放在車頭側面，才會使得它有良好的運行效果。

3.2 平頭載貨車空氣濾清器的布置

在平頭載貨汽車的相關設計中，空氣濾清器一般放置在車頭的部位，并且與駕駛室關聯產生整體的美感，同時，吸氣口的上端有著朝上或朝下的結構，這樣的設計使得客車排氣系統的整體性能有很大的提升。

3.3 客車空氣濾清器的布置

在客車的整體結構中，空氣濾清器一般放置在車前方的懸架之前，后置客車空氣濾清器一般放置在車的后懸架上面，無論放在什么地方，它的位置都不得低于底盤大梁的位置，這樣的結構在一定條件上防止了客車通過積水路面時，一些淤泥或者雨水進入空氣濾清器中。

4 進氣管路的設計布置

對于客車發動機的相關附屬部件的設置過程中，進氣管路相當于發動機用于呼吸的肺，因此，管道的通暢對于發動機的使用壽命有很大的影響，進氣口到空氣濾清器之間的距離，以及增壓器在這之間的作用都影響著發動機的使用。

如果進氣管進氣量不足，則會使得進氣管路發生變形，導致進氣量不足，進氣接管處使用的t型卡箍，在安裝時一定要安裝牢靠，否則在使用過程中就會導致漏氣的現象產生，可能會出現空氣流經空氣濾清器的過程中會導致短路的問題發生，進而造成發動機損壞。所以說在設計中要保證進氣口管道走向較為順暢，并且設置適宜的長度，以及空氣阻力等多方面因素得以考慮，在增壓器壓氣機的出口處進行集中冷卻處理，同時，在冷卻的過程中，也要保證膠管密封性的良好，防止漏氣的現象產生。進氣系統所對應的發動機保障溫度不高于環境溫度30度，否則在空氣密度下降的情況下，柴油機的不完全燃燒現象產生，使得功率過低，導致尾氣中其他物質的產生，對環境的影響極其惡劣。而一些自然吸氣類發動機的機體構造冷卻發動機所用的功率不可超過6000帕，同時，進氣系統應附帶報警裝置，當阻力達到上限時，會產生警報引起駕駛員的注意。

5 結論

對于整體車輛的經濟系統布置情況來看，布置的不合理性存在原因，主要是因為發動機廠與汽車設計廠商溝通不充分所導致的。為了實質性的解決這一問題，發動機供應廠商應該與汽車制造廠商進行新車型的聯合開發與應用，并且在樣車裝配完成后進行各項實驗，并做出系統性的聯合評估，將存在的一些問題及時的處理掉，并且對所有已生產完畢的車型進行改進，使得它們的進氣系統相對完善。讓發動機磨損高油耗等問題得到有效的解決。

參考文獻：

[1]李傳波，劉燕，劉漢香.卡車空氣過濾器的開發與設計[J].發明與創新：職業教育，2020（01）：155.

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