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:打火2-5油滤清器,更换周期一般为公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1.4本次柴油滤清器设计要求和目标要求:目标:1:具有良好的密封性234100KPa,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≥9030总成耐振动性能模拟实车安装方式以加速度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。
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带入公式A=n·2b·H中即A=42×2×1.2×6.3=635.04cm22.5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。
2.6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。
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,2.8Q=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/D>0.5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∮4cm*6cm滤纸折宽为1.2cm高度为6.3cm0304型汽油滤芯是否有漏胶、破裂等缺陷,。
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90一100mm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流量G:(kg/h)。
Gt=3.6G/t(见图)上进行了比较试验。
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,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△PkPa<9.8mPa,堵塞寿命tmin为30。
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。
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。
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。
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>3,<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。
由于对汽油过滤性能要求不断提高,由铜网、铜片、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靠。
1992[M].北京∶机械工业出版社,1994.北京∶中国标准出版社,1994[5]姚永明.非标准设备设计[M].上海:上海交通大学出版社,1999.[6]金振华.组合机床及其调整与使用[M].北京:机械工业出版社,1990.[7]东北重型机械学院.机床夹具设计手册(第二版)[M].上海:上海科技出版社,1988.[8]刘文剑.夹具工程师手册[M].哈尔滨:黑龙江科技出版社,1987.[9]杨黎明.机床夹具设计手册[M].北京:国防工业出版社,1996[10]叶伟昌.机械工程及自动化简明设计手册(上册)[M].北京:机械工业出版社,2001.[11]叶伟昌.机械工程及自动化简明设计手册(下册)[M].北京:机械工业出版社,2001.[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,1992[14]艾兴.金属切削用量手册[M].北京:机械工业出版社,1996.[15]孟宪椅.机床夹具图册[M].北京:机械工业出版社,1991.[16]李云.机械制造工艺及设备设计指导手册[M].北京:机械工业出版社,1996。