汽车空气滤清器性能试验机设计

张　茜（沈阳紫微机电设备有限公司，沈阳　110114）

汽车空气滤清器性能试验机设计

张茜
（沈阳紫微机电设备有限公司，沈阳110114）

文章主要介绍汽车空气滤清器性能试验机的设计参数、组成等，为汽车空气滤清器性能测试提供必要的试验依据。

空气滤清器；性能试验机；设计

1　引言

汽车空气滤清器是发动机重要的组成部件，主要作用是过滤空气中的沙尘，保证进气质量，延长发动机的使用寿命，它的好坏直接决定着发动机的可靠性和使用寿命，。那么对被空气滤清器的主要性能进行量化分析，利于生产厂家对汽车空气滤清器进行改进，及其对其质量进行监督，更有利于对新产品研发提供可靠的性能参数支持［1］。

汽车空气滤清器的主要性能指标为总成原始进气阻力，原始滤清效率和储灰能力。

汽车空气滤清器的性能指标的好坏直接决定着汽车发动机的进气洁净度，关系到发动机的性能和寿命，对整车安全性有着重要的影响。为此文章介绍了一种用于测试汽车空气滤清器基本性能的试验机，为汽车空气滤清器的性能测试提供依据。

2　组成

本试验机组成结构如图1所示

图1　汽车空气滤清器性能试验机组成图

汽车空气滤清器性能试验机主要由真空泵、流量计、调节阀、绝对滤清器、加灰机及其控制系统组成。

3　性能特点

（1）真空泵。本试验机采用水环式真空泵，因为流量计为文丘里流量计，压力损失较大，需求低负压的工作环境，而且要求系统流量的持续供给，并且系统流量较大，一般负压风机无法满足要求，所以选择水环式真空泵作为本系统的动力源。

（2）流量计。流量计主要采用临界流文丘里喷嘴组合测量，其工作机理成熟，结构紧凑，测量范围宽，一般能够达到几十倍，可以自动或手动地组合喷嘴，控制测试空气流量。其安装方式满足国家及行业标准，前端增加整流板用于保证风速的稳定性。

（3）调节阀。采用电动调节蝶阀，对试验流量进行调节，法兰对夹式结构，可以进行设计流量全量程调节。

（4）绝对滤清器。绝对滤清器采用F8级袋式过滤器，计重过滤效率达到99.9%，并经过迎面风速及有效过滤面积计算。绝滤箱体部分上下端采用微压差开关。支撑气缸先导单向阀，防止开启气缸在气路断路情况自行下降，最大限度保证操作人员安全。

（5）加灰机。加灰机采用螺旋进给的方式。主要部件304不锈钢精工处理，外部加装防护罩，防止空气中气流及湿度对试验粉尘的影响，配置红外干燥大灯实时进行干燥。气路系统配备空气干燥器，对压缩空气进行干燥，用于吹灰系统中，防止空气中水分对杂质灰的影响。底部配置电子天平，每分钟进行过调整加粉量及实时反馈粉尘加入量。

（6）控制系统。本控制系统通过实时采集系统内压力并结合监控系统，运用工业控制计算机与PLC对采集的参数进行处理，执行软件控制程序，来完成对气缸、调节阀、真空泵等的系统控制，实现试验过程。最后，通过打印机对试验数据报表进行数据打印和输出。同时，计算机控制系统还可以实时监控试验状态，对现场异常状况进行报警显示与输出。

4　设计参数

（1）空气体积流量范围为：50-1000m³/h，流量准确度±1%；（2）进气阻力压差传感器：0-10kPa，准确度0.05%FS；（3）绝对压力变送器：0-200kPa，准确度0.05%FS；（4）温度传感器：温度0-100℃，准确度±0.5℃；（5）供灰范围：1-50g/min；加灰斗单次最大载粉量：2000g；每5分钟加灰量的变化不超过其平均加灰量的5%［2］。

5　检测指标

（1）总成原始进气阻力［3］；（2）原始滤清效率试验；（3）总成储灰能力。

6　人机系统及后期处理

（1）控制功能。手动填写试验内容，自动开启并调节流量达到目标流量范围，并采集所需传感器实时数值。

根据所填写流量，自动切换管路，使之达到并稳定在要求的流量测试范围，以保证设定的空气流量及其准确度。试验中自动调节设定的加灰量，效率和储灰能力试验开始后，自动加灰，到达试验要求后自动停止加灰。

试验中根据需要可随时按紧急停止按钮，停止试验。

（2）数据检测、处理功能。通过人机交换界面输入相应的测试参数，如空气流量、加灰量等，设备自动采集环境参数；试验过程中自动显示当前设备状态，如压差值，流量值，加灰量和加灰浓度，并在人机交换界面上显示。

试验中有关数据均在工控机屏幕的试验界面上显示，根据试验要求每种试验中的若干测试点都是自动按顺序进行，试验完成后将自动停止试验。测试后的数据经计算机处理后，可存储也可以通过打印机输出，并可绘制自动绘制曲线。

7　结语

通过汽车空气滤清器性能试验机设计的实际应用，完全满足对汽车空气滤清器基本性能的测试要求，为汽车空气滤清器的性能测试提供了必要的试验依据。

［1］倪计民.汽车内燃机试验技术［M］.同济大学出版社，1998（09）.

［2］QC/T 770-2006.汽车用干式空气滤清器总成技术条件［S］.

［3］QC/T 32-2006.汽车用空气滤清器性能试验方法［S］.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.234

张茜（1982-），男，辽宁阜新人，助理工程师，研究方向：试验设备设计。