柴油滤清器设计说明书

1、第1章 引言1.1柴油滤清器设计的目的柴油滤清器位于发动机的燃油供给系统，将燃油中的水分和氧化铁、粉尘 等固体杂质滤除，向发动机提供无水、无杂质的清洁燃油，保护发动机电喷 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 使用寿命。1.2柴油滤清器原理和清洗原理原理：柴油滤清器简称柴滤。主要功能是滤除柴油中的杂质。如果柴油滤清器过 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25次才能打着。目前多数发动机上装的都是一次性不可 拆洗式的纸质滤芯柴油滤清器，更换周期一般为10000公里，如果你加的柴 油杂质少，1500020000公里更换一

2、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：柴油滤清器的作用是将柴油中的水分和杂质滤除。发动机工作时，燃油在 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本次柴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G g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、过滤精度一11 m滤清器阻留某一尺寸粒子的能力3、原始滤清效率n %装有新滤芯的滤

3、清器在规定条件下滤除试验杂质的能力,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W mg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P kPa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Q L /h油液通过滤清器的标定工作体积流量1.4本次柴油滤清器设计要求和目标要求：制定出柴油滤清器的结构方案，确定柴油滤清器的主要设计参数和滤纸。利用计算机辅助设计绘制装配图,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

4、不 低于lOOKPa保压1min,不允许渗漏。以空气为介质，压力不低于lOOKPa，将滤清器置于水中，保压1mi n,不允许有气泡产生。总成原始阻力：原始阻力PkPa原始阻力PkPa2.03.30.82.00.30.84.500.390总成耐振动性能 模拟实车安装方式以加速度98m/s2,振幅为士3.5mm上下振动1h后，滤清器必须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2mm。总成耐冷热试验： 将滤清器置于温度为80C的恒温箱中1h,然后将滤清器置于低温装置中降温, 在

5、-40 C时恒温1h。试验结束后，滤清器必须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在额定流量下,原始阻力（滤清器进出油口压力30第2章 柴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（柴油滤清器90%）额定流量的原始阻力不大于9.8kPa滤芯的阻塞寿命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型滤纸作为柴油滤清器的滤材2.4滤纸滤芯参数 ：滤纸滤芯参数为e 4cm*6cm滤纸折宽为1.2cm高度为6.3cm折数为4

6、2。带入公式A=rr 2b-H中即A=42X 2X 1.2 X 6.3=635.04 cm22.5外壳选用: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。端盖采用铆合式端盖。其厚度均为1mm2.6双组分聚氨酯胶粘剂粘接工艺采用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,无法满足使用要求。选用过硫酸铵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，保证了柴油滤清器滤芯的可靠性。聚丙烯塑料外壳表面处理，将聚丙烯塑料上、下外壳放入6080C处理液m（水）：m（过硫酸铵）=100:8中浸泡1520 min,取出后用干净自来水冲洗干净、烘干

7、。采用该粘接工艺使该柴油滤清器具有较好的密封性。2.7柴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用软管接头，查表得:软管内径D=10mm,S/=11.5mm,d1=10mm,d2=8mm,L=32mm,h=10mir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，更换方便，因此得到广在柴油滤清器内部，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，洁净的燃油流出。计算公式：Q=AFQ额定体积流量，L/minA0.00

8、027，(min*cm2)F-滤芯有效过滤面积，cm2A=Q/kA-过滤面积，cm2Q-额定体积流量，L/mink-流量常数，m3/h.cm2通常取0.03A=n*2b*H=(D-d)HA=(3.14d/t)*(D-d)H=KDd-Kd2 dA/dd=KD-2kd当D=2d时，A=Amax尽可能取d/D0.5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e 4cm*6cm泛应用。滤纸柴油滤清器：滤纸折宽为1.2cm高度为6.3cm折数为24。设计结果如下图第3章 柴油滤清器试验3.1气泡试验 为了抽验上海黄浦汽车配件厂提供的一批0304型汽油滤芯是否有

9、漏胶、破裂 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15mm管路中通入压缩空气， 打开开关1,慢慢打开调压阀2,观察滤芯 是否有大的气泡逸出,并观察全面冒泡时U型压力计的压差值。试验结果表 明，滤芯全面均匀冒泡的压力都稳定在90一lOOmn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型柴油滤清器内,在柴油滤清器试验台(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,逐渐关闭阀门6使滤清器最后达到一定的压差，此时记录通过滤清器的汽油量G(g)和其所需的

10、时间t(s)。再调整到其他压差下记录同样数据,则可测出各压差下的Gt=3.6G/tG:(kg/h)图7汽油滤清器试验台示意图K3.4.UK3.4.U型压力计2.汽油泵5.汽汕滤清器6.6.流量调节阀7.托盘天平8.油杯 油箱由此，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高低，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内加人一定量汽油，滤清器内装人 一清洁滤芯，然后打开开关4,并通过调节阀5来调节所要求通过滤清器的流 量值。调节完毕后，保持调节阀5的位置，并关闭开关4。油箱内重新补充一 定量汽油，打开开关8,搅拌油箱内汽油，

11、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。待搅拌均匀后，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原始德谜效率试验台示宜图2.2.油箱3.3. U U型压力计5.5.调节阀6.6.试验的滤清器8,9,8,9,开关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。在柴油滤清器内部，滤芯采用折叠滤纸，配合金属丝网进行过滤。陪合过滤效果90%原始阻力PkPa3,10。影响：柴油滤清器是发动机的一个重要部件，滤清的好坏直接影响发动机供油系 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 动机的柴油滤清

12、器绝大多数采用陶瓷滤芯，由于这种滤芯过滤效果差，而且 容易堵塞，因此用户往往在其堵塞后就拆除，使发动机长期处在无柴油滤清 器状态下工作。人们往往以为汽油很干净，因而对柴油滤清器重视不够。据 苏联莫斯科等地区有关使用 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13.1g杂质，每毫升汽油中含粒径大于lum。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险粒子，而这种粒子在每毫升汽油中平均含有1500个。汽车在具体的使用条件下，空气含尘率在相当宽的范围内变化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

13、过0.001g/m3。然而，据调查数据，长春市使用的汽车燃油箱中机械杂质含量平均为34.86g/t，多数车辆又是在没有汽油 滤芯的情况下行驶，这样必然加剧了发动机的磨损。此外，使用情况表明， 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10一20%。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 动机的动力性和可靠性。因此，柴油滤清器过滤性能的好坏对发动

14、机的可靠性、经济性、动力性和其 使用寿命均有重要影响。二、国内外采用柴油滤清器情况1.国内情况 早期国产汽车的柴油滤清器，是采用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直接进入发动机内，引 起气缸活塞组零件的磨损。目前，国产的轿车、吉普车、货车几乎都采用装 有陶瓷滤芯的282型柴油滤清器。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，国内陶瓷滤芯的使用寿命差别较大，一般使用几 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、司机保养情况及

15、滤芯本身的 质量等方面的因素有关。 使用中发现， 陶瓷滤芯的孔隙被胶质和杂质堵塞后， 通过清洗的办法不易复原，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.国外情况欧美和日本等国的柴油滤清器， 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用。第4章 实训总结本次课程设计是JN495-10000柴油滤清器设计。经过一个学期的努力， 我已经较好地完成了本次课程设计设计。在设计工作开始之初，我粗粗浏览 了一下题目，只觉得茫然无措，无从下手，就像仅训练了几个月的士兵就被 派上战场，有种被赶鸭子上架的茫然感。不过即使再不知所措，这

16、课程设计也不得不做，于是我稳定了心绪，将 任务书打印出来仔细研读。在研究说明书的同时，我也参考了谭老师给的其 他资料和学长以前做的课程设计成果。在反复研究，认真思考之间，我逐渐 对整个设计流程有了一个完善的概念和过程。接下来的要做的事情就明朗起 来：一步步地落实完成自己的设计流程。我的设计逐渐步入了正轨，然后经 过一个多月的奋斗，终于将课程设计完成。回顾做课程设计的过程，一路磕 磕碰碰，感觉殊不容易。回顾全过程，原本迷雾重重，让人手足无措的课程设计，在剥茧抽丝般 的理解和分析下， 变得明朗而透彻。 无论什么设计， 别看成果是多么的复杂， 其实它都是由各个简单的阶段和步骤衔接而成。只要你能清晰地

17、理解整个设 计流程，并严谨地完成每一个小步骤，再复杂的设计都将走下它的神坛。这 是我自前年设计变速箱之后，再次深刻地认知到这个道理。最后，十分感谢胡志远老师在整个设计过程中提供的指导，以及学长、 同学在课程设计和后续分析中给予的莫大帮助，他们使得本次课程设计的结 果跟加严谨可靠。12胡家秀.机械零件设计实用手册M.北京：机械工业出版社，1999.13杨列群.形状和位置公差位置度公差.北京：中国标准出版社,14艾兴.金属切削用量手册M.北京：机械工业出版社，1996.123456789第5 5章 参考文献李益民.机械制造工艺设计手册M.北京：机械工业出版社，1995.孟少庚.机械加工工艺手册M.北京：机械工业出版社，1992李益明.机械制造工艺设计简明手册M.北京：机械工业出版社，1994马贤智.机械加工余量与公差设计M.北京：中国标准出版社，1994姚永明非标准设备设计M.上海：上海交通大学出版社，1999.金振华.组合机床及