柴滤总成设计

内燃机设计课程设计柴滤总成设计说明书1前言柴油滤清器位于发动机的燃油供给系统，是供油系统中最重要的装置。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。其结构与机油滤清器相同。有可换式和旋装式：柴油滤清器的承受工作压力和耐油温度要比机油滤清器低很多。而过滤效率的要求却比机油滤清器高很多。可换式柴油滤清器是将滤芯、弹簧、密封圈等装入一个壳体内，通过拉杆将这些部件与一金属滤座连接固定。其优点是使用成本低，只需定期保养更换滤芯即可但该结构密封点过多。保养更换滤芯时容易漏装零件。造成漏洞。并且更换麻烦。而旋装式柴油滤清器的滤罐是由滤芯、壳体、盖板及附件一起组装，咬合成形的整体，通过螺纹接Vl直接旋紧在滤座上，其密封点只有一个，整体更换，密封性更是大大提高。柴油滤清器又可以分为柴油粗滤器(油水分离器)和柴油精滤器。通常。柴油粗滤器装在低压油泵之前，主要用来过滤柴油中的水分及粗大的固体颗粒杂质。油水分离器的内部结构是滤材、扩散锥、导流管、导流叶片等多方面的组合，底部设置占总容积l，4以上的蓄水容积：根据水比重大于油。通过沉淀凝聚使得油水有效分离。其整体结构是滤罐、滤座、手动泵、温度传感器、加热器、水位传感器、放水阀等组合而成：具有过滤与油水分离为一体的旋装式柴油滤清器主要性能参数：30um以上颗粒，过滤效率95％以上，水分离效率不小于95％。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2－5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，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：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。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—μm滤清器阻留某一尺寸粒子的能力3、原始滤清效率η%装有新滤芯的滤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△PkPa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3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，压力不低于100KPa，保压1min，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1min，不允许有气泡产生。总成原始阻力：原始阻力△PkPa原始阻力△PkPa＞2.0~3.3≤10.00＞0.8~2.0≤7.00＞0.3~0.8≤4.50≤0.3≤1.50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）及实验室寿命如下表原始滤清效率η%堵塞寿tmin≥9030总成耐振动性能：模拟实车安装方式以加速度98m/s2，振幅为±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80℃的恒温箱中1h，然后将滤清器置于低温装置中降温，在-40℃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。4柴油滤清器的材料的选择及计算4.1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4.2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%4.3滤材的选定选定0405型滤纸作为柴油滤清器的滤材4.4滤纸滤芯参数：滤纸滤芯参数为∮4cm*6cm滤纸折宽为1.2cm高度为6.3cm折数为42。带入公式A=n·2b·H中即A=42×2×1.2×6.3=635.04cm24.5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1mm。4.6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60~80℃处理液[m(水)∶m(过硫酸铵)=100∶8]中浸泡15~20min,取出后用干净自来水冲洗干净、烘干。采用该粘接工艺使该柴油滤清器具有较好的密封性。4.7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=10mm.外螺纹为5mm进行啮合端盖。软管可挤动链接。4.8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，因此得到广泛应用。滤纸柴油滤清器：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/minA——0.00027，（min*cm2）F——滤芯有效过滤面积，cm2。A=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-Kd2dA/dd=KD-2kd当D=2d时，A=Amax尽可能取d/D0.5取d=40mm,D=68mm代入过滤面积A=4.0cm2滤纸滤芯参数：滤纸滤芯参数为∮4cm*6cm滤纸折宽为1.2cm高度为6.3cm折数为24。5柴油机滤清器的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1um。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参考文献：[1]杨连生内燃机设计中国农业机械出版社1981[2]杨东升某种用于DELPHI系统的柴油滤清器简介及结构设计优化汽车实用技术2014[3]倪春耕李明柴油滤清器结构及加热装置的应用科技向导2011[4]雍兵基于国III排放的柴油滤清器设计机械制造与研究2010.12[5]黄智现代汽车柴油机柴油滤清器系统的研究中有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机的可靠性、经济性、动力性和其使用寿命均有重要影响。