新聞主題	柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)油濾清器的作用和分類

 

摘要：機(jī)油濾清器參數(shù)指的是機(jī)油濾清器的技術(shù)規(guī)格和性能指標(biāo)。柴油發(fā)電機(jī)工作時(shí)，很多傳動(dòng)零件都是在很小的間隙下高速相對(duì)運(yùn)動(dòng)的，部件間的摩擦?xí)a(chǎn)生零件的磨損、功率損耗、熱量、鐵屑雜質(zhì)等。因此，為了使柴油發(fā)電機(jī)各個(gè)零部件間持久正常運(yùn)行，就需要機(jī)油的潤(rùn)滑，機(jī)油在運(yùn)動(dòng)機(jī)件之間產(chǎn)生油膜，減少摩擦阻力和動(dòng)力消耗，并減小零部件磨損，同時(shí)，流動(dòng)的機(jī)油將摩擦產(chǎn)生的熱量帶走，冷卻機(jī)件不因溫度過(guò)高而燒壞機(jī)件；循環(huán)流動(dòng)的機(jī)油又可將零件表面的金屬屑帶走。機(jī)油還有一定的粘性，填補(bǔ)缸壁與或活塞環(huán)間的細(xì)小間隙，減少氣體才泄露，起到密封的作用。

 

 一、機(jī)油濾清器參數(shù)要求

 

      機(jī)油濾清器是發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部件之一，其參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的保護(hù)和性能起著重要的影響。以下是常見(jiàn)的機(jī)油濾清器參數(shù)：

1、尺寸

      機(jī)油濾清器的尺寸直接影響其適用機(jī)型范圍和安裝位置。不同機(jī)型的發(fā)動(dòng)機(jī)可能需要不同尺寸的機(jī)油濾清器，因此在更換機(jī)油濾清器時(shí)需要選擇適合原廠機(jī)型的規(guī)格。

2、濾芯材質(zhì)

      機(jī)油濾清器的濾芯材質(zhì)決定了其過(guò)濾效果和使用壽命。常見(jiàn)的濾芯材質(zhì)有紙質(zhì)、合成纖維和金屬纖維等。其中，金屬纖維濾芯的過(guò)濾效果最好，但使用壽命較短，而紙質(zhì)濾芯則相對(duì)便宜但易損壞。

3、過(guò)濾精度

      過(guò)濾精度是機(jī)油濾清器的重要參數(shù)之一，直接影響機(jī)油的過(guò)濾效果，曲線如圖1所示。一般來(lái)說(shuō)，過(guò)濾精度越高，濾芯越細(xì)致，過(guò)濾效果也越好，但也會(huì)增加機(jī)油流量的阻力。

4、流量

      機(jī)油濾清器的流量是指其工作時(shí)機(jī)油通過(guò)的體積。流量越大，則機(jī)油過(guò)濾速度越快，但也會(huì)增加機(jī)油泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。一般瓦楞紙材質(zhì)所制，其曲線如圖2所示。

      濾芯材質(zhì)常用的有纖維素、金屬絲網(wǎng)、合成纖維等，不同的材質(zhì)對(duì)于過(guò)濾效果和使用壽命有著不同的影響。過(guò)濾精度是指濾芯能夠過(guò)濾掉多小的顆粒，通常用微米(μm)作為單位，一般機(jī)油濾芯的過(guò)濾精度在5-30μm之間。濾芯尺寸和形狀的設(shè)計(jì)則需要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和使用要求進(jìn)行定制。

      除了上述參數(shù)外，機(jī)油濾芯還有一些其他的性能指標(biāo)，如濾芯的阻力、過(guò)濾面積、工作溫度等。這些參數(shù)的好壞直接影響到機(jī)油濾芯的使用效果和壽命，因此在選購(gòu)機(jī)油濾芯時(shí)需要注意這些參數(shù)的選擇和匹配，以保障發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行和保養(yǎng)。

 

圖1  機(jī)油濾清器效率曲線

圖2  機(jī)油濾清器AB2850瓦楞紙材質(zhì)流量曲線

 

二、機(jī)油濾清器的種類

 

      機(jī)油濾清器的作用是濾去潤(rùn)滑油中各種有害雜質(zhì)，防止零件配合表面的磨損，延長(zhǎng)其使用壽命。通常在潤(rùn)滑系統(tǒng)中裝有幾個(gè)不同濾清能力的濾清器——粗濾器和細(xì)濾器，分別和主油道串聯(lián)和并聯(lián)，故濾清器可分全流式和分流式。

1、全流式濾清器

     結(jié)構(gòu)和原理如圖3所示。即粗濾器是和主油道串聯(lián)在一起，因而柴油機(jī)大部分輸送潤(rùn)滑油都通過(guò)它，它能濾去潤(rùn)滑油中粒度較大的雜質(zhì)。分流式濾清器即細(xì)濾器，細(xì)濾器可以濾去極細(xì)小雜質(zhì)，它和主油道并聯(lián)。潤(rùn)滑油經(jīng)細(xì)濾器濾清后回到油底殼，由于在柴油機(jī)工作過(guò)程中總有一部分潤(rùn)滑油通過(guò)細(xì)濾器進(jìn)行過(guò)濾，因此提高了總體濾清效果，延長(zhǎng)了潤(rùn)滑油使用壽命。

2、組合式機(jī)油濾清器

      康明斯C系列柴油機(jī)全流式濾清器和分流式濾清器組成組合式機(jī)油濾清器。濾清器的上部含有全流式濾芯，下部含有旁通(分流)濾芯。流過(guò)機(jī)油濾清器全流式濾芯的潤(rùn)滑油，進(jìn)入主油道，流過(guò)濾清器旁通濾芯的潤(rùn)滑油通過(guò)中心管和機(jī)油冷卻器座上的管道流回油底殼。

      為了防止因粗濾器堵塞而斷油，在機(jī)油濾清器座中還設(shè)有一個(gè)機(jī)油濾清器旁通網(wǎng)。正常情況下，旁通閥關(guān)閉，機(jī)油經(jīng)濾清器過(guò)濾后再進(jìn)入主油道當(dāng)機(jī)油濾清器堵塞時(shí)，潤(rùn)滑油壓力升高，達(dá)到旁通閥的開(kāi)啟壓力后，旁通閥打開(kāi)，潤(rùn)滑油直接進(jìn)入主油道，從而保證柴油機(jī)的潤(rùn)滑。未經(jīng)濾清的潤(rùn)滑油將對(duì)柴油機(jī)帶來(lái)不利的影響，所以應(yīng)定期更換濾清器，以保證柴油機(jī)能良好地工作。

      康明斯N系列柴油機(jī)機(jī)油濾清器設(shè)置在機(jī)油冷卻器下部，僅有一個(gè)濾芯，濾清器座上設(shè)有旁通閥。

3、旋裝式紙芯濾清器

      康明斯K系列柴油機(jī)機(jī)油濾清器采用的是旋裝式紙芯濾清器，也是分流式機(jī)油濾清器，由濾清器座和濾芯組K19型機(jī)油濾清器有兩個(gè)濾芯。結(jié)構(gòu)和原理如圖4所示。機(jī)油濾清器上有2個(gè)柱塞—彈簧閥，一個(gè)是用來(lái)控制活塞冷卻噴嘴處的油即活塞冷卻閥，另一個(gè)的作用是當(dāng)濾芯堵塞時(shí)旁通機(jī)油，即濾清器旁通閥。

 

圖3  全流式機(jī)油濾清器原理圖

圖4  分流式機(jī)油濾清器原理圖

 

三、機(jī)油濾清器的過(guò)濾原理

 

      康明斯柴油發(fā)電機(jī)組配有的機(jī)油濾清器是弗列加品牌，其產(chǎn)品實(shí)物圖如圖5所示。機(jī)油濾清器的過(guò)濾原理分為機(jī)械分離、離心分離和磁性吸附三類。而機(jī)械分離按其作用形式可分為純機(jī)械分離、架空分離和吸附分離等三種。機(jī)油濾清器過(guò)濾原理如圖6所示。

1、機(jī)械分離

（1）純機(jī)械分離

      純機(jī)械分離常見(jiàn)的有網(wǎng)格過(guò)濾，在濾材表面有一定尺寸的小孔，機(jī)油中的固態(tài)粒子，尺寸大于小 孔的就被阻攔在濾材外表面上。

（2）架空分離

      架空分離是指先有一個(gè)或數(shù)個(gè)小粒子附著于尺寸大于它們的濾材孔穴的內(nèi)壁上，使孔穴的尺寸 變小，后來(lái)的粒子因?yàn)橥ú贿^(guò)去而堆積起來(lái)，形成架空現(xiàn)象，使過(guò)濾出來(lái)的粒子尺寸小于孔穴尺寸。由于機(jī)油中的粒子形狀多數(shù)是不規(guī)則的，所以架空現(xiàn)象易于形成。

（3）吸附分離

      機(jī)油中存在有膠性物質(zhì)，常粘附在濾材表面或孔穴內(nèi)壁，這就是吸附分離。

      實(shí)際的過(guò)濾作用，不是單一原理的作用，而是上述幾種原理組合起來(lái)的，也就是說(shuō)為何名義孔徑尺寸為50微米的濾網(wǎng)，能夠?qū)?0微米或更小的粒子具有一定的過(guò)濾能力。

2、離心分離

      離心分離是使機(jī)油通過(guò)一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，油中雜質(zhì)受離心作用被拋向轉(zhuǎn)子內(nèi)壁，從而從機(jī)油中分離出來(lái)。 

3、磁性吸附

      磁性吸附是利用永久磁鐵將機(jī)油中的鐵質(zhì)粒子吸附過(guò)來(lái)，不讓它們?cè)跈C(jī)油中來(lái)回循環(huán)，危害機(jī)件。

 

圖5  弗列加機(jī)油濾清器產(chǎn)品圖

圖6  機(jī)油濾清器原理圖

 

四、機(jī)油濾清器的零部件組成

 

1、外密封圈

      機(jī)油濾與發(fā)動(dòng)機(jī)之間密封連接的有效保障.它保證機(jī)油濾在正常使用時(shí)，濾芯的進(jìn)油通道與外界隔絕，使?jié)櫥驮趦?nèi)部空間循環(huán).

2、壓蓋部件

      機(jī)油濾與發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)螺紋相連的部件，壓蓋部件的連接螺紋采用擠壓加工的方法，增加了螺紋壁的厚度，比原先的厚度增加了15%,大大地提升了螺紋的整體強(qiáng)度.有效地避免由于螺紋壁過(guò)薄且潤(rùn)滑系統(tǒng)壓力過(guò)高而導(dǎo)致的連接不穩(wěn)定現(xiàn)象.>止回閥片：發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的機(jī)油伴有一定的壓力，打開(kāi)止回閥，機(jī)油進(jìn)入機(jī)濾內(nèi)，一旦停機(jī)或不進(jìn)油，且機(jī)油濾處于倒裝的方式，該閥便關(guān)閉，能有效防止機(jī)油排空現(xiàn)象，有效地保證了在機(jī)油濾內(nèi)部的油壓建立及發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)機(jī)油濾內(nèi)外的油壓平衡.

3、濾芯——機(jī)油濾的靈魂部件

（1）其中的濾紙是整個(gè)機(jī)油濾中最主要的零件，濾紙的品質(zhì)，決定了機(jī)油濾的質(zhì)量水平.機(jī)油濾采用優(yōu)質(zhì)的濾紙，具有良好的透氣性、高效過(guò)濾性、高效儲(chǔ)灰性、抗脆化、抗變形及使用時(shí)間長(zhǎng)的特性.

（2）濾紙加工過(guò)程中形成的瓦楞增加濾紙的強(qiáng)度，并保證濾紙裝配時(shí)的折距均勻性.使濾芯在機(jī)濾總成內(nèi)形成的過(guò)濾通道均勻，能有效地降低過(guò)濾阻力，延長(zhǎng)機(jī)油濾的使用壽命.

（3）濾芯內(nèi)部起支撐作用的中心管采用沖孔加末端鉚接的加工工藝，整體抗壓強(qiáng)度高.使濾芯承受冷啟動(dòng)或環(huán)境溫度低下的情況下所形成的高油壓工況的能力加強(qiáng).

（4）上下端蓋通過(guò)濾芯膠將濾紙，中心管，上下端蓋等部件組合成為一個(gè)濾芯部件.機(jī)油的過(guò)濾方向由外到里.

4、旁通閥部件

      在機(jī)油濾工作了一段時(shí)間后機(jī)油中的雜質(zhì)逐漸將濾紙上的微孔堵塞，或發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)時(shí)，機(jī)油的壓力一旦超過(guò)旁通閥的開(kāi)啟壓力時(shí)，旁通閥會(huì)及時(shí)打開(kāi)，使未經(jīng)過(guò)濾的機(jī)油從閥孔中通過(guò)，保證潤(rùn)滑系統(tǒng)不斷油.因此旁通閥也被稱為安全閥.彈簧的開(kāi)啟壓力由具備一定預(yù)緊力的繞絲彈簧來(lái)保證，部件底部的壓緊彈簧或壓緊彈簧片同時(shí)起到了支撐整個(gè)濾芯的作用。

5、壓緊彈簧或壓緊彈簧片

      采用螺旋結(jié)構(gòu)或片式結(jié)構(gòu)，良好的尺寸匹配能確保整個(gè)濾芯部件的定位和居中，也使止回閥片安裝的穩(wěn)定性提高.而片式彈簧片其微小的變形量保證了止回閥片密封的有效性。

6、外殼

      它與壓蓋部件之間的有效連接，將所有功能件融合成一個(gè)整體.外殼采用靜電粉末噴涂方式，并有效地耐受中性鹽霧試驗(yàn).有效地保證了產(chǎn)品在環(huán)境各種下的存放周期和完好性。

 

圖7  機(jī)油濾清器外密封圈	圖8  機(jī)油濾清器壓蓋部件	圖9  機(jī)油濾清器濾芯
圖10  機(jī)油濾清器旁通閥	圖11  機(jī)油濾清器壓緊彈簧	圖12  機(jī)油濾清器外殼

 

總結(jié)：

      柴油發(fā)電機(jī)在工作過(guò)程中，金屬磨屑、塵土、高溫下被氧化的積碳和膠狀沉淀物、水等會(huì)不斷混入機(jī)油，因此需要安裝機(jī)油濾清器過(guò)濾掉這些機(jī)械雜質(zhì)和膠質(zhì)，以保持機(jī)油的清潔，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。機(jī)油濾清器一般串聯(lián)在主油道中，其結(jié)構(gòu)包括由內(nèi)至外依次設(shè)置的帶過(guò)濾通孔的中心管、褶皺的濾紙和外殼，外殼頂部設(shè)有螺紋蓋板，螺紋蓋板設(shè)有與濾紙對(duì)對(duì)應(yīng)的進(jìn)油口和與中心管對(duì)應(yīng)的出油口，外殼底部設(shè)有旁通閥，這種機(jī)油濾清器在使用時(shí)，機(jī)油在油泵的作用下從進(jìn)油口進(jìn)入機(jī)油濾清器，經(jīng)濾紙過(guò)濾，從中心管的過(guò)濾通孔滲出，再?gòu)某鲇涂谶M(jìn)入主油道。綜上所述，選擇適合自己機(jī)型的機(jī)油濾清器，并結(jié)合其材質(zhì)、過(guò)濾精度和流量等參數(shù)，才能更好地保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)，延長(zhǎng)柴油發(fā)電機(jī)組壽命。

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