1.机油滤清器的作用及种类
机油滤清器的作用是滤除机油中的金属磨屑、机械杂质和机油氧化物。金属磨屑、尘土、水、积炭等混入润滑油,以及燃烧气体及空气对润滑油的氧化作用容易使机油变脏或变质,这不仅会加速运动零件的磨损,而且油污会堵塞油道,造成供油不足而引起机件损伤等事故。为减少或清除这些杂质,保持机油的清洁,延长机油的使用寿命,在汽车发动机润滑系统中都应该加装滤清器。
为保证滤清效果,一般都采用多级滤清器:集滤器、机油粗滤器和机油细滤器。
(1)集滤器 集滤器一般是滤网式的,安装在机油泵进油管上,滤除较大的杂质。通常分为浮筒式和固定式集滤器两种。
浮筒式集滤器结构如图6-10所示。它由浮筒、滤网、浮筒罩及吸油管等构成,浮筒是空心的。它是利用浮筒的浮力,始终浮在润滑油面上,能吸入油面上较清洁的润滑油,但油面上的泡沫易被吸入,使润滑油压力下降,润滑可靠性降低。这种集滤器的滤网有弹性,中央有环口,平时依靠滤网本身的弹性,使环口紧压在罩板上。罩的边缘有缺口,与浮筒装合后便形成狭缝。
当机油泵工作时,润滑油从罩板与浮筒间的狭缝被吸入,经过滤网滤除粗大的杂质。若滤网被杂质堵塞时,滤网上方的真空度就会增大,于是克服滤网的弹力,使滤网上升,环口离开浮筒罩,润滑油便直接从滤网中央的环口进入吸油管,以保证润滑油的供给不致中断。
固定式集滤器固装在油平面下面,吸入的润滑油清洁度稍逊于浮筒式,但可防止泡沫吸入,润滑可靠,结构简单,逐步取代了浮式集滤器。
(2)机油粗滤器 机油粗滤器用以滤去润滑油中粒度较大(直径为0.1mm以上)的杂质。它对润滑油的流动阻力较小,通常串联在机油泵与主油道之间,属于全流式滤清器。粗滤器根据滤芯的不同,有各种不同的结构形式。传统的粗滤器多采用金属片缝隙式,由于质量大,结构复杂,制造成本高等缺点,金属片缝隙式粗滤器已基本被淘汰;现代汽车发动机普遍采用纸质式粗滤器。
图6-11所示为东风EQ6100-1型发动机的纸质滤芯式粗滤器。粗滤器壳体由铸铁上盖和板料压制的外壳组成。滤芯用经过树脂处理的微孔滤纸制成,为了增大过滤面积,微孔滤纸一般都折叠成波纹形,滤芯的两端由环形密封圈密封。滤芯内装有金属丝网或带有网眼的薄铁皮作为滤芯的骨架。粗滤器工作时,润滑油由上盖进油孔进入滤芯周围,通过滤芯滤清后,从出油孔流出,进入主油道。当滤芯被积污堵塞,其内外压差达到0.15~0.17MPa时,旁通阀即被顶开,大部分润滑油不经滤芯滤清,直接进入主油道,以保证主油道所需的润滑油量。
有些发动机的机油滤清器除设置旁通阀之外,还加装单向阀。当发动机停机后,单向阀将滤清器的进油口关闭,防止润滑油从滤清器流向油底壳。在这种情况下,当重新起动发动机时,润滑系统能迅速建立起油压,从而可以减轻由于起动时供油不足而引起的零件磨损。
(3)机油细滤器 机油细滤器用以滤去润滑油中粒度较小(直径为0.001mm以上)的杂质。由于它对润滑油的流动阻力较大,与主油道并联,属于分流式滤清器。分流式滤清器有过滤式和离心式两种类型。过滤式存在着滤清与通过能力之间的矛盾,而离心式具有滤清能力高、通过能力大且不受沉淀物影响等优点。因此,车用发动机多以离心式机油滤清器作为分流式机油细滤器。
图6-12所示为EQ6100-1型发动机的离心式机油细滤器。滤清器外壳上固定带中心孔的转子轴。转子体下端有两个按中心水平对称且方向相反的喷嘴。转子体套在转子轴上可自由转动。压紧螺母将转子盖与转子体紧固在一起。转子体下面装有推力轴承,上面装有支承垫,并用弹簧压紧,以限制转子轴向窜动。滤清器盖用压紧螺母装在滤清器壳体上,并使转子密封。
图6-10 浮筒式机油集滤器
1—罩 2—滤网 3—浮筒 4—吸油管 5—固定管
图6-11 纸质机油粗滤器
1—上盖 2、6、10、11、14、16—密封圈 3—外壳 4—滤芯 5—托板 7—拉杆 8、13—弹簧 9—垫圈 12—旁通阀 15—阀座 17—螺母(www.xing528.com)
图6-12 EQ6100-1型发动机的离心式机油细滤器
1—壳体 2—锁片 3—转子轴 4—推力轴承 5—喷嘴 6—转子体端套 7—滤清器盖 8—转子盖 9—支承垫 10—弹簧 11—压紧螺套 12—压紧螺母 13—衬套 14—转子体 15—挡板 16—螺塞 17—调整螺钉 18—旁通阀 19—进油限压阀 20—管接头 B—滤清器进油孔 C—出油孔 D—进油孔 E—通喷嘴油道 F—滤清器出油口
来自机油泵的润滑油进入细滤器后,由底座和转子中心孔道进入转子总成内腔,然后进入转子体,从两个喷嘴喷出。在反作用力的推动下,转子及其内腔的润滑油高速旋转。油压越高,转子体转速越快,当油压达到约0.3MPa时,转子转速可达5000~6000r/min。在离心力作用下,润滑油中的杂质被甩向转子盖内壁并沉积下来,达到滤清润滑油的目的。洁净的润滑油则不断从喷嘴喷出,并经出油口流回油底壳。
当主油道压力低于0.1MPa时,进油限压阀关闭,此时润滑油不经过细滤器,全部进入主油道,以保证发动机的可靠润滑。
离心式细滤器滤清能力强、通过性好,且不需更换滤芯,只需定期清洗即可。但它对胶质滤清效果较差,一般只做分流式细滤器。
复合式机油滤清器将粗滤芯装在细滤芯外面,形成粗、细滤芯串联在一起的复合式结构。复合式滤清器串联在主油道上,粗、细滤芯有各自的安全阀与旁通阀。
该类型的滤清器成本低,结构紧凑、工作可靠,滤芯可定期更换。BJ492QA型汽油发动机采用的就是这一种机油滤清器。
2.机油滤清方式
机油滤清的方式主要有两种:全流式和分流式。
在分流式过滤方式中,滤清器与主油道并联,如图6-13所示,只有一部分机油通过滤清器被滤清,大部分机油被直接泵入发动机主油道,这种形式在多年以前的发动机上采用。
全流式机油滤清器串联于机油泵和主油道之间,如图6-14所示,全部机油都经过滤清。如果滤清器堵塞,则机油顶开滤清器上的旁通阀直接进入主油道。目前在轿车上普遍采用全流式机油滤清器。
图6-13 分流式过滤方式
图6-14 全流式过滤方式
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