新聞主題	弗列加機油濾清器的作用、工作原理及分類

 

摘要：機油濾清器又稱機油格。用于去除機油中的灰塵、金屬顆粒、碳沉淀物和煤煙顆粒等雜質，保護發動機。機油濾清器對濾紙的要求比空氣濾清器更高，主要因為機油的溫度變化從0到300度不等，在劇烈的溫度驟變下，機油的濃度也發生相應改變，這會影響到機油的過濾流量。優質機油濾清器的濾紙要能夠在劇烈的溫度變化下，過濾雜質，同時又保證足夠流量。

 

一、機油濾清器的作用和原理

 

1、作用

      機油濾清器設立的目的就是濾去機油中各種有害雜質，防止零件配合表面的磨損，以潔凈的機油供給曲軸、連桿、凸輪軸、搖臂，氣門、氣門導管、增壓器、活塞環等運動副，起到潤滑、冷卻、清洗作用，從而延長這些零部件的壽命，減少摩擦阻力，提高發動機功率，降低噪音，降低油耗，推遲發動機大修周期，延長發動機使用壽命。

      機油濾清器位于發動機潤滑系統中。它的上游是機油泵，下游是發動機中需要潤滑的各零部件。其工作過程如圖1所示

2、工作原理

      工作原理圖如圖2所示。攜帶著有害雜質的機油經進油口進入濾清器內，大于紙濾芯纖維孔的雜質被經紙濾芯攔截過濾出來，并沉積在紙濾芯外表面上；相等于紙濾芯微孔的雜質在機油壓力的作用下被鑲嵌在紙濾芯纖維孔中；小于紙濾纖維孔的雜質隨機油穿過紙濾芯，流經強磁濾芯時，其中對發動機危害最大的鐵磁性雜質，無論大小均能被強磁濾芯所吸附住。 

      當發動機冷啟動機油粘度大，紙濾芯被粘死或紙濾芯被堵塞時，經旁通閥循環回發動機的機油中的鐵磁性雜質，及被機油經旁通沖入濾清器原有已被紙濾芯過濾出來的大顆粒雜質中的鐵磁性雜質，流經強磁濾芯時均能被強磁濾芯所吸附住，從而避免了鐵磁性雜質再次循環回發動機給發動機在成不間斷的磨損。

 

圖1  機油濾清器工作過程

圖2  機油濾清器工作原理圖

 

 

 

二、機油濾清器的分類

 

1、微孔濾紙式機油濾清器

      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、鋸末濾芯式機油濾清器

      鋸末濾芯又叫木屑濾芯，用紅白松木板鋸末作原料，經篩網分選，拌以紙漿模壓成形，烘干脫水，鋸末濾芯的原料品種單一，工藝操作簡單，過濾細度好，這是它的優點。但是，由于濾芯結構密實，阻力較大，一次使用壽命較短，只能用于分流過濾。 

3、塑料濾芯式機油濾清器

      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，

4、金屬網濾芯式機油濾清器

      外形如圖3所示。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。

5、繞線式機油濾清器

      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。

6、刮片式機油濾清器

      外形如圖4所示。用薄鋼帶沖制成三種形狀的鋼片、濾片、間隔片、刮片。濾片的厚度為0.1~0.2毫米，間隔片和刮片的厚度為0.06~0.08毫米。由若干片濾片和間隔片交替疊放，組成濾芯。刮片固定在另一支柱上，每一刮片插在兩個濾片之間，轉動濾芯時，附著于濾芯邊緣的污垢就被刮片刮掉，沉降在濾清器殼體底部，可通過排污螺塞放走，濾芯的轉動，可以手動、足動，也可以機械傳動。

 

圖3  金屬網濾芯式機油濾清器外形圖

圖4  刮片式機油濾清器剖面圖

 

 

7、離心式機油濾清器

      在康明斯柴油發電機組應用上，絕大部分屬于旋轉式機油濾清器，并且潤滑系統中裝用幾個不同濾清能力的濾清器——集濾器和細濾器，分別和主油道并聯和串聯。故濾清器可分為全流式和分流式，外觀尺寸如圖6所示。

（1）全流式機油濾清器

      全流式濾清器即粗濾器是和主油道串聯在一起的，因而發動機全部機油都通過它。它能濾去機油中粒度較大（直徑為0.1mm以上）的雜質，濾芯為紙質。為了防止因粗濾器堵塞而斷油，在粗濾器的頭部裝有旁通閥，一旦粗濾器旁通閥堵塞，即可開啟，讓未經濾清的機油輸入到主油道，以保證房地局各部位潤滑。全流式濾清器必須與分流式濾清器一起使用，不可只用分流式濾清器代替全流式濾清器。

（2）分流機油濾清器

      分流濾清器即細濾器，細濾器可以濾去直接的0.001mm以上的細小雜質，它和主油道并聯，濾芯亦為紙質。機油經細濾器濾清后回到油低殼，由于發動機工作過程中總有一部分機油通過細濾器進行過濾，因此提高了總體濾清效果，延長了機油使用壽命。

 

圖5  離心式機油濾清器尺寸圖

圖6  旋轉式機油濾清器設計圖紙

 

三、濾清器座的結構

 

      濾清器座有三種類型：全流式機油濾清器座；旁通式濾清器座；組合式濾清器座。其中KTA19型柴油發電機使用的全流式機油濾清器由濾清器座和濾芯組成。老式KTA38型柴油發電機用鋁制濾清器座；新式KTA38型和KTA50型柴油發電機用鑄鐵制濾清器座。

1、全流式機油濾清器座

      全部機油從冷卻器流到全流式機油濾清器座，經濾芯到柴油發電機主油道。全流式機油濾清器座的組成由壓力調節閥、濾清器旁通閥和活塞冷卻閥。

（1）壓力調節閥

      保持柴油主油道中的正確的機油壓力，并將主油道不需要的機油返回機油道。

（2）旁通閥

      在機油濾芯中阻力過大時。旁通機油，避免濾芯堵塞時柴油發電機因缺油而損壞。

（3）活塞冷卻閥

      控制機油只流向有濾清器座的柴油發電機一側。活塞冷卻油道有一分開的活塞冷卻閥，控制機油流向與有濾清器座相對一側的活塞冷卻出道。

2、旁通式機油濾清器座

      只有部分機油流到旁通式濾清器座和濾芯。

3、組合式機油濾清器座

      含以上兩種濾清器座，即全流式濾芯和旁通式濾芯雙重組合。

 

四、機油濾清器的主要性能指標

 

      機油濾清器不僅要具備排除有害雜質的能力，而且作為潤滑系統中一個部件，必須滿足主機運轉的要求，因此，機油濾清器有它自己的工作特性。

1、額定流量

      在規定粘度和壓力降下，由制造廠規定的流量名義值。

2、壓力降

      在油液流動系統中，任意給定時刻，兩個規定點之間的靜壓差值。

3、破損壓力

      總成所能承受的最大液體內壓力。

4、原始阻力

      新總成在額定流量時總成進出口處的壓力差值。

5、內部清潔度

      在制造、貯存以及運輸過程中所帶入濾芯內部的雜質重量。

6、流量阻力

      在一定的流量下濾清器前后產生的壓差，這個壓力差即濾清器的阻力，也是壓力損失值，它的數值應盡可能小。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0.5kg/㎝²或旁通閥開啟壓力值的30%。濾清器的流量阻力特性可在試驗臺上測定。

7、原始濾清效率

      濾清器必須能濾出一定尺寸一定數量的雜質粒子。對新濾芯測定其過濾效率，稱為原始過濾效率，（一般地說，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平均效率要比原始效率高）。測定原始濾清效率時，把含有一定數量一定尺寸粒子的油料，以一定流量一次通過濾清器，分析過濾后油料中雜質含量，便可計算出原始過濾效率，若用多種規格的粒子進行測試，便可得出不同的效率數據。

8、壽命

      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數值，或與此相應的發動機運轉小時數，稱為濾清器的壽命（一次使用壽命）。在試驗臺上測定這個特性時，需在試驗油中不斷加入堵塞雜質，使濾芯在實際使用條件下更快地堵塞。在試驗過程中，定時記錄濾清器前后壓力差，當壓力差達到旁通閥開啟壓力數值時，試驗即告終止。到這時為止的小時數或已加入的試驗雜質總量，即作為評價濾清器壽命的指標。在壽命試驗中，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。

      理想的機油濾清器應該是流量大，阻力小，過濾效率高，壽命長。但實際上各個特性是互相制約的，如流量大時阻力便上升；過濾效率很高的常常伴隨著阻力上升快，使用壽命短等缺點。

 

總結：

      雜質和污染物對柴油機是極其有害的，不濾除機油中這些雜質和污染物，機油中的硬質粒子就會增加柴油機磨擦副的磨損和潤滑管道的堵塞，酸性物質對合金軸瓦產生腐蝕性磨損，膠質會使活塞與活塞環、氣門與氣門導管等零件之間發生膠結，甚至使柴油機不能正常運轉，使機油的使用期縮短。實驗證明，柴油機油底殼中的固態雜質總量低于0.5%時，對柴油機的危害尚不大，但達到或超過0.5%時，則將大大加速柴油機零部件的磨損。為了及時清除機油中的機械雜質和膠狀沉淀物，延長機油的有效使用期，在潤滑系統中設置機油濾清器（全流機油濾清器或分流機油濾清器）是延長柴油機的壽命方法之一。關鍵在于，除了正確選擇潤滑機油外，還取決于選擇和使用合適的機油濾清器。

 

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