新型聚结式油水分离滤清器的研制

发布时间：2020-03-30 09:31

【摘要】：现今商用车和乘用车用的柴油机都配备了高压共轨燃油喷射系统,以及因排放法规的升级、柴油含硫量的不断下降、添加剂及生物柴油含量的增加等原因,导致燃油表面张力和油水可分离性下降,即对滤清器的水分离效率提出了更高的要求。长寿命系统是新型燃油滤清器的开发重点及未来的发展趋势。为了延长滤清器的高效油水分离效率,目前欧美国家主流的方案是采用三级滤芯结构。本论文主要研究了不同滤材对颗粒过滤效率和油水分离效率的影响;为了模拟实际燃油工况,本文采用A3灰模拟燃油系统中的固体颗粒,探究不同滤材组合对油水分离性能的影响。通过实验室研究与路试验证完成三级滤芯的结构设计,此设计可以满足市场对长寿命油水分离器十万公里保养的需求。该滤清器的成功研制对滤清器行业标准的制修订具有非常重要的现实意义。本文首先研究了传统单级油水分离滤清器的性能,结果表明单级油水分离器性能受颗粒污染物的影响。随着所拦截颗粒污染物的增加,产品的压差不断上升,其油水分离效率在远未达到终止寿命压差的40kPa时开始失效。在实况的道路测试中,传统单级油水分离器只能在4万公里内保持95%油水分离效率不下降。在10万公里后,虽然压差并未上升至40kPa,但其油水分离效率已降至30%以下。因此,传统单级油水分离器远不能满足长寿命滤清器的设计要求。论文提出了新型油水分离器的设计方案,确定了滤材的选用标准,探究了滤材内部结构及纤维种类、滤材的润湿性。筛选出符合要求的各级滤材。对滤材进行组合匹配后,制作成不同级数的滤清器。结果表明由第一级聚结滤材4F#、第二级无纺布滤材5S#和第三级疏水滤材9T#组成的三级油水分离器T1#能在40kPa加A3灰油水分离测试中始终保持95%高效的油水分离性能。滤清器的实况道路测试结果显示,油水分离器的压差随车辆行驶里程的增加而上升,但在十万公里结束时均未达到40kPa寿命压差;并且通过外观、气泡点值及滤纸耐破度分析,十万公里保养换下的三级聚结式油水分离器T1#未发现有破损现象,以及其油水分离效率依然能保持95%。因此,三级油水分离器T1#完全满足长寿命滤清器十万公里保养的需求。
【图文】：

产品,滤芯,柴油,总成

内部由不锈钢支架支撑和固定滤芯，下部有排水阀，用来迅速排芯是柴油滤清器最主要的部件，柴油滤清器具有过滤柴油中的颗粒物，其过滤功能主要是靠滤芯保证的。滤芯通常由纤维素滤纸、熔吹纤合过滤介质等组成[25,28]。滤芯的结构主要是星型，该结构制成的滤芯有效过滤面积。现在使用较多的是以熔吹纤维作为过滤介质，该材料，并且制成滤芯后验证具有较高的油水分离效率[29, 30]。滤清器被广泛地应用于各种机动车辆，图 1-1 为传统柴油滤市场的柴中旋装滤是世界柴油滤清器市场上最普遍适用的产品。，柴油滤清器的结构和性能随着技术的发展发生了巨大变化，现在已、油水分离装置、加热器、部件电动（手动）泵、控制阀、压力传感水位传感器等，是受 ECU 控制的机电一体化产品，柴油滤清器已向化和多功能化发展，已然不是单一的滤清器。且在不同的电控喷射系滤清总成”和“柴油粗滤器总成+柴油精滤器总成”等不同组成形式[31

油路系统,过滤器,二级,吸入侧

图 1-2 使用了一级过滤器和二级过滤器的典型油路系统Figure1-2 Typical oil system for primary and secondary filters滤器会安装在柴油输送泵的吸入侧，该布置方式一方面得到油水分离需要的条件，即在泵前过滤可有效防止泵难分离的油包水型乳液[33]。对吸入侧的一级过滤器的过辆，，发动机和使用环境的不同，其效率要求的等级范围主要维过滤材料或具有较高容尘量的熔喷无纺布和植物纤维求。通常将二级柴油过滤器放置在输油泵和高压注油泵护敏感的喷油部件不受磨损和腐蚀的作用[34,36]。高压共的效率要求等级为 4～5μm[37]。滤清器的过滤机理是去除被过滤液体中的微细悬浮物质，柴油过滤属于液
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U464.172

【相似文献】