港口机械内燃机纸质空气滤芯的技术要求与合理使用

　　1问题的提出

　　第四港埠公司是天津港主要装卸公司之一，共有各类港口流动机械140余台，其中既有进口机械又有国产机械，生产厂家不同，车型各异，内燃机空气滤清器纸质滤芯尺寸大小、过滤精度、备件数量都各不相同。公司主要装卸货类是化肥、矿粉、煤炭及钢杂等。港口机械在含尘量高的环境中作业，空气中的粉尘是引起内燃机活塞、活塞环、汽缸套、气门及气门导管等零件磨损的主要根源，进入内燃机燃烧室中的粉尘越多，内燃机活塞组件磨损越大。我国空气滤芯的生产厂家，既有国营大厂、中外合资企业，同时还有集体、乡镇企业，这些厂家生产的空气滤芯质量不尽相同。因此，正确选用及合理保养空气滤芯，对延长内燃机寿命非常重要。

　　2空气滤芯的参考技术指标

　　对空气滤清器的总体要求是滤清效率高，进气阻力小，保养周期及使用寿命长。

　　2.1滤清效率高

　　空气滤清器总成的滤清效率是指单位时间内，被空气滤清器阻挡住的尘土量与随空气进入空气滤清器的尘土量的比值。

　　根据有关资料介绍，空气滤清器滤清效率一般取η=99.5%以上。为保证空气滤清器有足够的滤清效率，一是空气滤清器密封要严；二是空气滤芯过滤精度高，过滤精度越高，其滤清效率越高。

　　2.1.1空气滤清器的密封

　　首先滤纸与端盖、端盖与密封圈等粘接牢靠，在使用期内不应出现开裂、脱胶现象；二是滤纸不破裂；三是滤芯在滤清器上装配要紧固，不应发生气流短路现象。

　　2.1.2空气滤芯过滤精度

　　确定空气滤清器的精度，首先要了解不同尺寸颗粒对摩擦副的影响，在对发动机拆检中发现，发动机缸套、活塞环是磨料磨损危害最严重的部位，图1所示为固体颗粒对活塞环磨损的影响。

　　飘浮的尘土颗粒大约在1～50um左右，从图1中可以看出小颗粒对活塞环不会产生很大的影响，如1um以下颗粒可以含在摩擦面的油膜中自由浮动不会产生影响，但随着颗粒尺寸的增加磨损也在加剧，当颗粒尺

　　寸达到20～30um时，磨损已达到峰值。表1列举了几种柴油机活塞组件配合间隙，一般在20～30um之间，恰与图1相吻合。这进一步说明当颗粒尺寸接近摩擦副间隙时磨损最大。当颗粒尺寸再增加，这时由于颗粒直径大于间隙量而难以进入摩擦副，其磨损量反而会减小。

　　理想的空滤精度应小于油膜厚度。发动机中各部件运动形式不一，变化复杂，轴承油膜的形成条件不同，轴承油膜厚度最小可达5um，而凸轮轴油膜不足1um，活塞做往复运动仍有边界润滑条件不易建立油膜。1um以下的空滤精度虽能有效地防止磨料磨损产生，但这种高精度的过滤器透气性差，空易堵塞，会使滤芯的使用寿命缩短，增加清洁滤芯频率，成本高。而过滤精度数值过大，又会把有害直径的固体颗粒直接放进发动机，因此空滤精度的选择应取空滤造价与磨损经济曲线综合的最佳点，一般为4～7um。

　　2.2进气阻力小

　　进气阻力越大，发动机的功率损失也越大。随着空气滤清器污染程度的增加，进气阻力也逐渐增大。因此对空气滤清器的阻力值有一定要求。一般空气滤清器总成在额定进气量下原始阻力值低于2500Pa。

　　为提高滤清器的滤清效率，就需要缩小滤纸孔径，保证过滤精度，这样会使进气阻力增加，导致进气量不足，只有进气量充足，燃烧充分，内燃机才能输出足够的功率。

　　2.2.1内燃机额定进气量的确定

　　1)根据燃油消耗率确定额定进气量Le

　　Le=Ge×Pe×i÷(1000×60)m3/min