新聞主題	柴油發電機組機油濾清器的作用和分類

 

摘要：機油濾清器參數指的是機油濾清器的技術規格和性能指標。柴油發電機工作時，很多傳動零件都是在很小的間隙下高速相對運動的，部件間的摩擦會產生零件的磨損、功率損耗、熱量、鐵屑雜質等。因此，為了使柴油發電機各個零部件間持久正常運行，就需要機油的潤滑，機油在運動機件之間產生油膜，減少摩擦阻力和動力消耗，并減小零部件磨損，同時，流動的機油將摩擦產生的熱量帶走，冷卻機件不因溫度過高而燒壞機件；循環流動的機油又可將零件表面的金屬屑帶走。機油還有一定的粘性，填補缸壁與或活塞環間的細小間隙，減少氣體才泄露，起到密封的作用。

 

 一、機油濾清器參數要求

 

      機油濾清器是發動機正常運轉的關鍵部件之一，其參數對發動機的保護和性能起著重要的影響。以下是常見的機油濾清器參數：

1、尺寸

      機油濾清器的尺寸直接影響其適用機型范圍和安裝位置。不同機型的發動機可能需要不同尺寸的機油濾清器，因此在更換機油濾清器時需要選擇適合原廠機型的規格。

2、濾芯材質

      機油濾清器的濾芯材質決定了其過濾效果和使用壽命。常見的濾芯材質有紙質、合成纖維和金屬纖維等。其中，金屬纖維濾芯的過濾效果最好，但使用壽命較短，而紙質濾芯則相對便宜但易損壞。

3、過濾精度

      過濾精度是機油濾清器的重要參數之一，直接影響機油的過濾效果，曲線如圖1所示。一般來說，過濾精度越高，濾芯越細致，過濾效果也越好，但也會增加機油流量的阻力。

4、流量

      機油濾清器的流量是指其工作時機油通過的體積。流量越大，則機油過濾速度越快，但也會增加機油泄漏的風險。一般瓦楞紙材質所制，其曲線如圖2所示。

      濾芯材質常用的有纖維素、金屬絲網、合成纖維等，不同的材質對于過濾效果和使用壽命有著不同的影響。過濾精度是指濾芯能夠過濾掉多小的顆粒，通常用微米(μm)作為單位，一般機油濾芯的過濾精度在5-30μm之間。濾芯尺寸和形狀的設計則需要根據發動機的結構和使用要求進行定制。

      除了上述參數外，機油濾芯還有一些其他的性能指標，如濾芯的阻力、過濾面積、工作溫度等。這些參數的好壞直接影響到機油濾芯的使用效果和壽命，因此在選購機油濾芯時需要注意這些參數的選擇和匹配，以保障發動機的正常運行和保養。

 

圖1  機油濾清器效率曲線

圖2  機油濾清器AB2850瓦楞紙材質流量曲線

 

二、機油濾清器的種類

 

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

1、全流式濾清器

     結構和原理如圖3所示。即粗濾器是和主油道串聯在一起，因而柴油機大部分輸送潤滑油都通過它，它能濾去潤滑油中粒度較大的雜質。分流式濾清器即細濾器，細濾器可以濾去極細小雜質，它和主油道并聯。潤滑油經細濾器濾清后回到油底殼，由于在柴油機工作過程中總有一部分潤滑油通過細濾器進行過濾，因此提高了總體濾清效果，延長了潤滑油使用壽命。

2、組合式機油濾清器

      康明斯C系列柴油機全流式濾清器和分流式濾清器組成組合式機油濾清器。濾清器的上部含有全流式濾芯，下部含有旁通(分流)濾芯。流過機油濾清器全流式濾芯的潤滑油，進入主油道，流過濾清器旁通濾芯的潤滑油通過中心管和機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，在機油濾清器座中還設有一個機油濾清器旁通網。正常情況下，旁通閥關閉，機油經濾清器過濾后再進入主油道當機油濾清器堵塞時，潤滑油壓力升高，達到旁通閥的開啟壓力后，旁通閥打開，潤滑油直接進入主油道，從而保證柴油機的潤滑。未經濾清的潤滑油將對柴油機帶來不利的影響，所以應定期更換濾清器，以保證柴油機能良好地工作。

      康明斯N系列柴油機機油濾清器設置在機油冷卻器下部，僅有一個濾芯，濾清器座上設有旁通閥。

3、旋裝式紙芯濾清器

      康明斯K系列柴油機機油濾清器采用的是旋裝式紙芯濾清器，也是分流式機油濾清器，由濾清器座和濾芯組K19型機油濾清器有兩個濾芯。結構和原理如圖4所示。機油濾清器上有2個柱塞—彈簧閥，一個是用來控制活塞冷卻噴嘴處的油即活塞冷卻閥，另一個的作用是當濾芯堵塞時旁通機油，即濾清器旁通閥。

 

圖3  全流式機油濾清器原理圖

圖4  分流式機油濾清器原理圖

 

三、機油濾清器的過濾原理

 

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

1、機械分離

（1）純機械分離

      純機械分離常見的有網格過濾，在濾材表面有一定尺寸的小孔，機油中的固態粒子，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或數個小粒子附著于尺寸大于它們的濾材孔穴的內壁上，使孔穴的尺寸 變小，后來的粒子因為通不過去而堆積起來，形成架空現象，使過濾出來的粒子尺寸小于孔穴尺寸。由于機油中的粒子形狀多數是不規則的，所以架空現象易于形成。

（3）吸附分離

      機油中存在有膠性物質，常粘附在濾材表面或孔穴內壁，這就是吸附分離。

      實際的過濾作用，不是單一原理的作用，而是上述幾種原理組合起來的，也就是說為何名義孔徑尺寸為50微米的濾網，能夠對20微米或更小的粒子具有一定的過濾能力。

2、離心分離

      離心分離是使機油通過一個高速旋轉的轉子，油中雜質受離心作用被拋向轉子內壁，從而從機油中分離出來。 

3、磁性吸附

      磁性吸附是利用永久磁鐵將機油中的鐵質粒子吸附過來，不讓它們在機油中來回循環，危害機件。

 

圖5  弗列加機油濾清器產品圖

圖6  機油濾清器原理圖

 

四、機油濾清器的零部件組成

 

1、外密封圈

      機油濾與發動機之間密封連接的有效保障.它保證機油濾在正常使用時，濾芯的進油通道與外界隔絕，使潤滑油在內部空間循環.

2、壓蓋部件

      機油濾與發動機通過螺紋相連的部件，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度.有效地避免由于螺紋壁過薄且潤滑系統壓力過高而導致的連接不穩定現象.>止回閥片：發動機工作時的機油伴有一定的壓力，打開止回閥，機油進入機濾內，一旦停機或不進油，且機油濾處于倒裝的方式，該閥便關閉，能有效防止機油排空現象，有效地保證了在機油濾內部的油壓建立及發動機工作時機油濾內外的油壓平衡.

3、濾芯——機油濾的靈魂部件

（1）其中的濾紙是整個機油濾中最主要的零件，濾紙的品質，決定了機油濾的質量水平.機油濾采用優質的濾紙，具有良好的透氣性、高效過濾性、高效儲灰性、抗脆化、抗變形及使用時間長的特性.

（2）濾紙加工過程中形成的瓦楞增加濾紙的強度，并保證濾紙裝配時的折距均勻性.使濾芯在機濾總成內形成的過濾通道均勻，能有效地降低過濾阻力，延長機油濾的使用壽命.

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

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

4、旁通閥部件

      在機油濾工作了一段時間后機油中的雜質逐漸將濾紙上的微孔堵塞，或發動機冷啟動時，機油的壓力一旦超過旁通閥的開啟壓力時，旁通閥會及時打開，使未經過濾的機油從閥孔中通過，保證潤滑系統不斷油.因此旁通閥也被稱為安全閥.彈簧的開啟壓力由具備一定預緊力的繞絲彈簧來保證，部件底部的壓緊彈簧或壓緊彈簧片同時起到了支撐整個濾芯的作用。

5、壓緊彈簧或壓緊彈簧片

      采用螺旋結構或片式結構，良好的尺寸匹配能確保整個濾芯部件的定位和居中，也使止回閥片安裝的穩定性提高.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.有效地保證了產品在環境各種下的存放周期和完好性。

 

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

 

總結：

      柴油發電機在工作過程中，金屬磨屑、塵土、高溫下被氧化的積碳和膠狀沉淀物、水等會不斷混入機油，因此需要安裝機油濾清器過濾掉這些機械雜質和膠質，以保持機油的清潔，延長發動機的使用壽命。機油濾清器一般串聯在主油道中，其結構包括由內至外依次設置的帶過濾通孔的中心管、褶皺的濾紙和外殼，外殼頂部設有螺紋蓋板，螺紋蓋板設有與濾紙對對應的進油口和與中心管對應的出油口，外殼底部設有旁通閥，這種機油濾清器在使用時，機油在油泵的作用下從進油口進入機油濾清器，經濾紙過濾，從中心管的過濾通孔滲出，再從出油口進入主油道。綜上所述，選擇適合自己機型的機油濾清器，并結合其材質、過濾精度和流量等參數，才能更好地保護發動機，延長柴油發電機組壽命。

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