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汽油滤清器设计说明书温州大学瓯江学院WENZHOUUNIVERSITYOUJIANgCOLLEGE汽车零部件设计实训题目：专业：机械工程及自动化班级：08机械本三姓名：姜超学号：08207013321指导老师：龙江启温州高校瓯江学院教务部制书目第1章引11.1汽油滤清器设计的目的11.2汽油滤清器原理和清洗原理11.3本次汽油滤清器的组成设计术语定义21.4本次汽油滤清器设计要求和目标4第2章汽油滤清器的材料的选择及计算52.1滤材选择考虑的因素52.2滤纸性能52.3滤材的选定52.4滤纸滤芯参数62.5外壳选用72.6双组分聚氨酯胶粘剂粘接工7 2.7汽油滤清器进出管口安装的确定8 2.8燃油滤清器滤芯的设计计算9 第3章汽油滤清器试验103.1气泡试验103.2液力特性试验123.3原始滤清效率试验133.4试验结果要求15第4章实训总结16第1章引言1.1汽油滤清器设计的目的汽油滤清器位于发动机的燃油供应系统，将燃油中的水分和氧化铁、粉尘等固体杂质滤除，向发动机供应无水、无杂质的清洁燃油，爱护发动机电喷系统中喷射阀、冷启动阀等精密零部件，提高发动机的性能，延长发动机的运用寿命。1.2汽油滤清器原理和清洗原理原理：汽油滤清器简称汽滤。汽油滤清器主要功能是滤除汽油中的杂质。假如汽油滤清器过脏或堵塞，主要表现为：加油门时，动力起来较慢，或起不来，汽车启动困难，有时候要打火2-5次才能打着。目前多数发动机上装的都是一次性不行拆洗式的纸质滤芯汽油滤清器，更换周期一般为100Oo公里，假如你加的汽油杂质少，15000-20000公里更换一个也问题不大。滤清器有进出油口箭头标记，更换时切勿装反。清洗原理：汽油滤清器的作用是将汽油中的水分和杂质滤除。发动机工作时，燃油在汽油泵的作用下，经过进油管进入滤清器的沉淀杯中。由于此时容积变大，流速变小，比油重的水及杂质颗粒便沉淀于杯的底部，轻的杂质随燃油流向滤芯，而清洁的燃油从滤芯的微孔渗人滤芯的内部，然后经油管流出。1. 3本次汽油滤清器的组成设计术语定义组成：污油进口、污油出口、滤清端盖、滤纸滤芯、支撑管、金属外壳术语定义：1、容尘量Gg在规定试验条件下，当滤清器的压差达到规定值时滤除的杂质总量2、过滤精度m滤清器阻留某一尺寸粒子的实力3、原始滤清效率装有新滤芯的滤清器在规定条件下滤除试验杂质的实力，它用被滤除的杂质量与加入杂质总量的相对百分数表示4、清洁度Wmg在规定条件下从滤清器清洁侧冲洗出的杂质量5、原始阻力APkPa装有新滤芯的滤清器，在额定流量时,滤清器进出口之间的压力差6、额定流量QL/h油液通过滤清器的标定工作体积流量1.4本次汽油滤清器设计要求和目标要求：制定出汽油滤清器的结构方案，确定汽油滤清器的主要设计参数和滤纸。利用计算机协助设计绘制装配图，布置图和零件图。目标：1：具有良好的密封性2：具有良好的耐振动性3：具有良好的耐冷热性4：具有良好的耐腐蚀性总成密封性：将滤清器出油口封闭，进油口连接在试验装置上试验。以油为介质，压力不低于100KPa,保压InIirb不允许渗漏。以空气为介质，压力不低于100KPa,将滤清器置于水中，保压Imin,不允许有气泡产生。总成原始阻力：原始阻力APkPa原始阻力APkPa>2. 03.310.00>0.82.07.00>0.30.84.500.31.50额定体积流量QL/min：新滤清器或新滤芯的滤清器在额定流量下，原始阻力（滤清器进出油口压力差）符合下表中要求总成原始滤清效率及堵塞寿命在固体粒子度为180目和240目时，新滤清器或新滤芯的滤清器在额定流量下的原始滤清效率（按质量计）及试验室寿命如下表原始滤清效率%堵塞寿命tmin9030总成耐振动性能模拟实车安装方式以加速度98ms2,振幅为3. 5mm,上下振动Ih后，滤清器必需符合上述的密封性能、原始阻力、原始滤清效率的限值。总成外表面质量新滤清器或新滤芯的滤清器放置在盐雾试验箱中96h后取出，表面镀、涂层无起泡、脱皮，单边腐蚀不大于2mmo总成耐冷热试验：将滤清器置于温度为80C的恒温箱中Ih,然后将滤清器置于低温装置中降温，在-40°C时恒温Ik试验结束后，滤清器必需符合上述的密封性能、原始阻力、原始滤清效率的限值。第2章汽油滤清器的材料的选择及计算2.1滤材选择考虑的因素：过滤精度原始滤清效果（汽油滤清器90%）额定流量的原始阻力不大于9.8kPa滤芯的堵塞寿命2.2滤纸性能：容量120克/平方米最大孔径50微米平均孔径40微米透气度90格林挺度2700毫克耐破度180kpa树脂含量18%2.3滤材的选定选定0405型滤纸作为汽油滤清器的滤材2.4滤纸滤芯参数：滤纸滤芯参数为f4cm*6cm滤纸折宽为1.2cm高度为6.3cm折数为42o带入公式A=n2bH中即A=4221.26.3=635.04cm22.5夕卜壳选用：选用铝质制金属外壳，表面光滑处理后，表面镀膜。内部支撑管处小孔出带有金属丝网。端盖采纳卸合式端盖。其厚度均为Immo2. 6双组分聚氨酯胶粘剂粘接工艺采纳粘接技术是连接材料的新工艺。聚丙烯表面活性比较差，粘接强度较低，无法满意运用要求。选用过硫酸镂对聚丙烯表面进行处理，提高了聚氨酯胶对聚丙烯材料的粘接强度，保证了汽油滤清器滤芯的牢靠性。聚丙烯塑料外壳表面处理，将聚丙烯塑料上、下外壳放入6（80°C处理液血（水）：m（过硫酸镂）=100：8中浸泡1520min,取出后用干净自来水冲洗干净、烘干。采纳该粘接工艺使该汽油滤清器具有较好的密封性。3. 7汽油滤清器进出管口安装的确定滤清器的进出口管接头，其安装油管的连接采纳软管接头，查表得：软管内径D=IOinm,Sf=11.5mm,dl=10mm,d2=8mm,L=32mm,h=10mm.外螺纹为5mm进行啮合端盖。软管可挤动链接。2. 8燃油滤清器滤芯的设计计算滤芯有多孔陶瓷和纸质的两种。纸质滤芯由经树脂处理过的微孔滤纸制成，滤清效率高，成本低廉，更换便利，因此得到广泛应用。滤纸汽油滤清器：在汽油滤清器内部，折叠的滤纸和塑料或金属滤器的两端连接，污油进入后，由滤清器外壁经过层层滤纸过滤后到达中心，干净的燃油流出。计算公式：Q=AFQ额定体积流量，L/minAO.00027,(min*cm2)F滤芯有效过滤面积，cm2oA=QkA过滤面积，cm2Q额定体积流量，L/mink流量常数，m3h.cm2通常取0.03A=n*2b*H=(D-d)HA=14dt)*(D-d)H=KDd-Kd2dAdd=KD-2kd当D=2d时，A=Amax尽可能取dD0.5取d=40mm,D=60mm代入过滤面积A=4.0cm2滤纸滤芯参数：滤纸滤芯参数为f4cm*6cm滤纸折宽为1.2cm高度为6.3cm折数为24o设计结果如下图第3章汽油滤清器试验3.1气泡试验为了抽验上海黄浦汽车配件厂供应的一批0304型汽油滤芯是否有漏胶、裂开等缺陷，进行了气泡试验。试验在气泡试验台上进行(见图)。将被试滤芯装在夹持滤芯的装置上，放在装有汽油的油池4内，其时滤芯上表面最高处距油面15mmo管路中通入压缩空气，打开开关1,渐渐打开调压阀2,视察滤芯是否有大的气泡逸出，并视察全面冒泡时U型压力计的压差值。试验结果表明，滤芯全面匀称冒泡的压力都稳定在90一100mm水柱范围，其质量较好。3. 2液力特性试验经气泡试验合格的纸滤芯装在282型汽油滤清器内，在汽油滤清器试验台(见图)上进行液力特性试验。试验时，将阀门6全开，启动汽油泵，渐渐关闭阀门6使滤清器最终达到肯定的压差，此时记录通过滤清器的汽油量G(g)和其所需的时间t(s)O再调整到其他压差下记录同样数据，则可测出各压差下的流量G:(kgh)。Gt=3.6Gt由此，可绘制出滤清器的液力特性曲线。3. 3原始滤清效率试验为测试滤芯的过滤效率的凹凸，在原始滤清效率试验台(见图)上进行了比较试验。进行试装0405纸芯验时，在油箱2内加入肯定量汽油，滤清器内装人一清洁滤芯，然后打开开关4,并通过调整阀5来调整所要求通过滤清器的流量值。调整完毕后，保持调整阀5的位置，并关闭开关4。油箱内重新补充肯定量汽油，打开开关8,搅拌油箱内汽油，然后加入称量好的杂质(GBM20氧化铝)，加人浓度以重量计为千分之三。待搅拌匀称后，打开开关4,即可使杂质油按规定的流量通过滤清器，过滤后的油收集在取样瓶内3.4试验结果要求：可经过上述试验进行校核，对该滤清器不足的地方进行补正。在汽油滤清器内部，滤芯采纳折叠滤纸，协作金属丝网进行过滤。陪合过滤效果90%,原始阻力4PkPa9.8mPa,堵塞寿命tmin为30。将滤清器出油口封闭,进油口连接在试验装置上试验。以油为介质，压力不低于100KPa,保压InIirb不允许渗漏。以空气为介质，压力不低于100KPa,将滤清器置于水中，保压Imin,不允许有气泡产生。模拟实车安装方式以加速度98ms2,振幅为3.5mm,上下振动Ih后，滤清器必需符合上述的密封性能、原始阻力、原始滤清效率的限值。新滤清器或新滤芯的滤清器放置在盐雾试验箱中96h后取出，表面镀、涂层无起泡、脱皮，单边腐蚀不大于2mm。将滤清器置于温度为80的恒温箱中Ih,然后将滤清器置于低温装置中降温，在-40时恒温lh。试验结束后，滤清器必需符合上述的密封性能、原始阻力、原始滤清效率的限值3,10。影响：汽油滤清器是发动机的一个重要部件，滤清的好坏干脆影响发动机供油系的正常工作，因而导致发动机经济性的好坏。经调查了解，目前国产汽车发动机的汽油滤清器绝大多数采纳陶瓷滤芯，由于这种滤芯过滤效果差，而且简单堵塞，因此用户往往在其堵塞后就拆除，使发动机长期处在无汽油滤清器状态下工作。人们往往以为汽油很干净，因而对汽油滤清器重视不够。据苏联莫斯科等地区有关运用的汽车燃油箱中汽油的污染度的报导：在肉眼看来很清洁的汽油中，每吨中平均含有13.Ig杂质，每毫升汽油中含粒径大于Iumo的粒子为20943个。随汽油进人发动机的粒子中粒径大于15um。的粒子是引起气缸活塞组摩擦副磨损的最危急粒子，而这种粒子在每毫升汽油中平均含有1500个。汽车在详细的运用条件下，空气含尘率在相当宽的范围内改变在发动机上的空气滤清器应能保证过滤后的空气含尘率不超过0.001gm3o然而，据调查数据，长春市运用的汽车燃油箱中机械杂质含量平均为34.86gt,多数车辆又是在没有汽油滤芯的状况下行驶,这样必定加剧了发动机的磨损。此外，运用状况表明，由于汽油的污染使发动机产生的故障中有50%发生在供油系。进入化油器的污垢杂质，会引起化油器通路和量孔堵塞，使省油器.加速泵工作变坏，结果使化油器工作失调，油耗增加，发动机动力性降低。仅仅由于汽油变脏而破坏了省油器阀的密封性，就使汽油耗量增加1020%O又因为汽油中污垢杂质引起沉淀物数量增加，会使气门导管卡死和烧蚀气门密封面，从而降低了发动机的动力性和牢靠性。因此，汽油滤清器过滤性能的好坏对发动机的牢靠性、经济性、动力性和其运用寿命均有重要影响。二、国内外采纳汽油滤清器状况1.国内状况早期国产汽车的汽油滤清器，是采纳镀锌铁皮冲成斜孔然后卷成圆筒。这种结构的滤清器效果很差，而且在汽油内水的作用下生成氧化物可干脆进入发动机内，引起气缸活塞组零件的磨损。目前，国产的轿车、吉普车、货车几乎都采纳装有陶瓷滤芯的282型汽油滤清器。陶瓷滤清器的过滤效率比镀锌铁皮滤芯好，但是滤料本身就是磨料，当砂粒粘结不牢，常有砂粒掉一下来，这对发动机是很不利的。据调查了解，国内陶瓷滤芯的运用寿命差别较大，一般运用几千公里就堵塞，个别也有用到一万多公里的。这主要与油料的清洁状况、司机保养状况及滤芯本身的质量等方面的因素有关。运用中发觉，陶瓷滤芯的孔隙被胶质和杂质堵塞后，通过清洗的方法不易复原，当买不到滤芯备件时，汽车就处在无汽油滤芯的状态下工作。2.国外状况欧美和日本等国的汽油滤清器，由于对汽油过滤性能要求不断提高，由铜网、铜片、多孔纸板发展到了微孔滤纸。因为滤纸过滤效果好而被普遍采纳。第4章实训总结本次实训是以某款轿车的制动系统为探讨对象，对汽油滤清器的结构和形式进行分析后，对汽油滤清器零部件的布置，滤芯的设计及计算，绘制零部件图纸及装配有了较深的相识，提高了自己的分析实力和绘图实力。同时自己也设计出了比较志向的汽油滤清器，可以供应发动机清洁的燃油，提高发动机的寿命。此次实训可以说在某种程度上是一种尝试，通过查阅大量的有关汽车制动系统资料后，使我学到了许多先进的汽油滤清器的相关学问，这对我设计的课题起到了非常重要的作用，当然，此次设计并不能称得上是最完备的作品，但至少能在某种程度上了解了设计汽油滤清器时出现的一些问题，并刚好得到了解决。当然自己仍有许多不足之处，仍需接着努力。同时，实训也是对我高校四年学习状况的一次检验，使我受益匪浅。附图:
