1. 简单百科
  2. 空气滤芯

空气滤芯

空气滤芯是一种过滤器,又叫空气滤筒、空气滤清器、风格等,主要用于工程机车、汽车、农用机车、实验室、无菌操作室及各种精密操作室中的空气过滤。

按结构不同,空气滤芯一般可分为空气粗滤芯和空气细滤芯。空气粗滤芯又包括平板型空气粗滤芯、轴向密封式及径向密封式空气粗滤芯。其中,平板型空气粗滤芯由前后金属网片、中间褶皱滤纸、外侧密封胶垫组成,一般为方形,体积较大,用于大型专用发动机;轴向密封式空气粗滤芯和径向密封式空气粗滤芯则是由内外金属滤网、中间褶皱滤纸、上下端盖及密封圈组成,一般为圆形。空气细滤芯也是圆形,与粗滤芯配套使用,由内外金属滤网、中间褶皱滤纸、端盖及固定盖和螺丝组成。

空气滤芯还可按照滤清原理不同,分为过滤式、离心式、油浴式和复合式;按照滤清器材质不同,分为微孔滤纸滤芯、无纺布滤芯、纤维滤芯和复合滤料等。空气滤芯在汽车上被广泛应用,且在普通燃油汽车上,空气滤芯主要位于发动机的进气系统,并通过有效滤除空气中悬浮的尘埃或砂粒,可减少气门、气缸、活塞等有关零件的磨损,以及避免造成严重的“拉缸”“爆缸”现象,从而使发动机能够在正常工况下工作,进而提高发动机的总体使用时间。

功能原理

以汽车发动机的空气滤芯为例:汽车发动机空气滤芯作为进气系统中重要的组成部分,能够有效滤除空气中悬浮的尘埃或砂粒,以减少气门、气缸、活塞等有关零件的磨损,避免造成严重的“拉缸”“爆缸”现象,使发动机能够在正常工况下工作,从而提高发动机的总体使用时间。在发动机正常工作时,空气首先经过滤清器过滤后进入到进气歧管中,再依次通过节气门、进气稳压箱最终汇入到发动机的气缸中。在未安装空气滤芯情况下,未经过滤的空气与汽车燃料接触无法正常燃烧,发动机气缸内易产生积碳、严重时会导致车辆行驶过程中出现加速无力的情况,并对尾气排放产生影响。另外,由于发动机空气滤芯的使用,发动机进气阻力势必增大,这不仅影响发动机的动力输出,同时也会影响发动机的经济性能。由此可以看出,空气滤芯能够提高发动机的寿命,保证动力的稳定输出。

基本结构

按结构划分,空气滤芯一般可分为空气粗滤芯和空气细滤芯。空气粗滤清器又包括平板型空气粗滤芯、轴向密封式及径向密封式空气粗滤芯。其中,平板型空气粗滤芯由前后金属网片、中间褶皱滤纸、外侧密封胶垫组成,一般为方形,体积较大,用于大型专用发动机;轴向密封式空气粗滤芯和径向密封式空气粗滤芯则是由内外金属滤网、中间褶皱滤纸、上下端盖及密封圈组成,一般为圆形。空气细滤芯也是圆形,与粗滤芯配套使用,由内外金属滤网、中间褶皱滤纸、端盖及固定盖和螺丝组成。

主要分类

根据用途和使用条件,空气滤芯有各种形式,可分为干式、湿式、惯性油浴式、离心式和组合式。由于汽车发动机的转速范围变化很大,导致惯性油浴式空气滤芯的滤清效率在使用过程中变化很大,因此油浴式空气滤芯不宜在汽车上使用而干式发动机空气滤芯使用最多,可分为微孔滤纸滤芯、无纺布滤芯、纤维滤芯等几类。以下是汽车发动机空气滤芯常见的分类维度和主要类型:

按照滤清原理

惯性油浴式空气滤芯

惯性油浴式空气滤芯经过惯性式、油浴式和过滤式三级过滤,其具有进气阻力小、适应多尘多沙工作环境、使用寿命长等优点,曾经广泛应用于多种型号的汽车和拖拉机发动机。但这种空气滤芯滤清效率较低、重量大、成本高且维护不便,正逐渐在汽车发动机上被淘汰。

纸质干式空气滤芯

纸质干式空气滤芯的滤芯是由经过树脂处理的微孔滤纸制成的,滤纸多孔、疏松、折叠,具有较高的机械强度和抗水性,具有滤清效率高、结构简单、重量轻、成本低和保养方便等优点,是目前最广泛应用的汽车空气滤芯。但这类空气滤芯也有缺点,主要为使用寿命较短,在恶劣环境条件下工作不可靠。

聚氨酯空气滤芯

聚氨酯空气滤芯的滤芯是由柔软、多孔、海绵状聚氨制成的,吸附能力强,具有纸质干式空气滤芯的优点,但机械强度低,在轿车发动机中使用较为广泛。然而,这种空气滤清器的使用寿命较短,在恶劣环境条件下工作不可靠。

按滤芯材质

微孔滤纸滤芯

汽车发动机空气滤芯使用最多的滤料是经过酚醛树脂等处理过的微孔纸,它具有的强度,挺度,透气度等各种特点都比一般的纸张都要高很多,使之与一般的纸张不同,不但使滤纸机械强度变强,也使滤纸的抗水性得到提高。滤纸的纸浆在经过丝光化处理后,其纤维变得卷曲且柔软,进而制成了多孔疏松的滤纸。现代造纸技术也已经非常先进,已可以采用皮革纤维、植物纤维、人造纤维、矿物纤维、动物纤维、合成化学纤维等多种纤维为原料进行选配。因此,微孔滤纸成为发动机用空滤器最可靠和最广泛的滤材。

无纺布滤芯

无纺布滤芯的主要材料为化学纤维,因此它也具有纤维的一些性质。滤芯的纤维特性、纤维度和纤维长度可以根据实际要求进行任意选择,所以在设计时可以依据需求增加厚度或者减小厚度做成小薄片以减小阻力。但是纤维原料难以精制且孔径设计比较困难,并且制备成本较高,因此无纺布滤芯并未得到广泛应用。

纤维滤芯

纤维滤芯是一种新滤料,属于深度式滤清。它开发首先是由于它有良好的吸声效果,能吸收增压发动机压气机产生的高频噪声。俄罗斯将它用于ЯM32236和ЯM32238发动机的主滤清器上,获得良好的效果。中国一汽技术中心将纤维滤芯用于CA141汽车上,经多方面试验研究和多年的配套使用表明:纤维滤芯具有滤清效率高、使用中阻力增长缓慢、储灰能力强(比纸质滤芯储灰量高出一倍)、不怕油烟堵塞并且可以清洗等优点。

复合滤料

为了提高滤芯的使用寿命,研究学者在一张滤纸或者无纺布的后面增加一层纤维体形成一种新型复合滤料。这种复合滤料能够保证很高的过滤效率,并且相较于单一滤纸来说,透气度不会发生很大变化但储灰能力有很大的提高。

性能指标

空气滤芯最重要的特性指标有滤清效率、进气阻力、储灰能力等参数。

滤清效率

滤清器按规定的试验方法滤除特定试验灰尘的能力称为滤芯原始滤清效率。纸质滤芯的滤清效率高达99.5%以上,油浴式滤清器的滤清效率在正常的情况下滤清效率为95-96%。

进气阻力

空气滤芯在额定流量下流动时所引起的能量损失,以压力降表示,进气阻力主要由空气通过滤材的阻力及空气流经由滤材及其支撑物构成的通路时的阻力这两个主要部分组成。后者通常称之为空气过滤器的结构阻力。过滤器阻力随气流量的增加而提高,通过增大过滤材料面积,可以降低穿过滤料的相对风速,以减小过滤器阻力。

储灰能力

空气滤清器达到终了阻力时所储存的灰尘量称为储灰能力(g)。储灰能力是空气滤清滤清器使用寿命的标志,储灰能力需在空滤试验台上测定。

应用领域

随着环境污染和健康意识的提高,人们对空气质量的关注度日益增加,从而推动了空气滤芯市场的快速增长。尤其是在工业、商业和家庭领域,空气滤芯的需求持续增长。应用领域涵盖了多个行业,包括 HVAC(暖通空调)、汽车、医疗、食品与饮料、电子等,HVAC行业是空气滤芯的主要应用领域,其次是汽车和医疗行业。

室内空气质量

随着人们生活水平提高和环境污染问题的日益严重,越来越多人开始关注室内空气质量。空气滤芯市场前景分析指出,在封闭的室内环境中,空气滤芯可以过滤掉灰尘、细菌、病毒、花粉等有害物质,提供更清洁、健康的室内空气。

工业应用

工业应用领域的需求,除了汽车和家庭空气净化器,工业设备中也广泛应用了空气滤芯。如制药、食品加工、电子等行业需要保持洁净的生产环境,因此对于高效的空气滤芯有很高的需求。

健康领域

人们对于室内空气质量的关注度不断提高,特别是在城市化进程中,房屋隔音效果越来越好,通风条件也变得不足,这导致用户越来越重视空气净化器和空气滤芯的使用。

汽车产业

汽车产业快速发展,汽车产业作为空气滤芯的主要应用领域之一,其增长对于空气滤芯市场的需求具有重要的影响。

维护保养

保养原因

空气滤芯是汽车发动机系统中一个非常重要部件,它的主要作用是过滤进入发动机燃烧室的空气,防止灰尘、杂质等进入发动机内部,从而保护发动机的正常运转。但是,如果长时间不更换空气滤芯,会对汽车发动机产生一系列的不利影响,甚至可能引发严重的故障。会导致进气效率下降、发动机磨损加剧、发动机过热、油耗增加、尾气排放超标。

保养方式

为了保持汽车发动机的正常运转,避免上述不利影响,建议车主定期更换空气滤芯。一般情况下,空气滤芯的更换周期为1万到1.5万公里,但具体还需要根据汽车的使用环境和使用频率来确定。

参考资料

保养方法

以纸质滤清器为例:掌握纸质滤芯特点和清洗方法,现代微型汽车广泛采用纸质空气滤清器,因滤清效率高,尘土透过率仅有0. 1%~0.3%。使用纸质空气滤芯能大大减少气缸、活塞环、活塞的磨损,延长发动机的使用寿命。

滤芯是采用微孔过滤,滤纸采用酚醛树脂处理,有一定的抗水性能。在使用中滤清器周围会粘附一层尘土,清洗时还是不用水或油,防止油水浸染滤芯。常用的方法,一是用196kPa~ 294kPa的压缩空气从内部向外吹,将尘土吹净;二是轻拍法,将滤清器从壳中抽出,轻轻拍打滤芯端面,把尘土振落,但不要拍打滤芯外围,防止损坏滤纸,降低以后使用效果。

注意事项

正确安装,防止空气不经过滤清器直接漏入气缸。在检查空气滤清器时,滤芯的密封垫必须正确安装在原来位置,应注意橡胶密封垫老化变形,如发现密封垫变形、断裂或滤芯上下端面挠曲不平,应加以更换。

空气滤芯不可随意拆除、自行清洗。随意将空气滤芯拆除,会使发动机直接吸进未经过滤的空气;而自行清洗空气滤清器,可能会破坏滤芯的纤维表层。以上两种情况,都会导致空气滤芯过滤能力大幅下降,从而造成发动机的异常磨损。

车主在更换空气滤芯时,一定要注意选购正规厂家生产的高质量滤芯,以确保其过滤效果。另外,更换空气滤芯是一个简单的操作,车主可以自己动手更换,节省维修费用。

参考资料

每天认识一个汽车知识——空气滤芯.北京庆长风集团.2024-03-29

空气滤芯60C2472 可定制 雷胜 品种多样.中国供应商网.2024-05-07

1221-6896空气滤芯的类型.环保在线.2024-05-07

2023年空气滤芯行业现状分析:空气滤芯行业将朝着更环保的方向发展.中国报告大厅.2024-05-17

2023年空气滤芯市场前景分析:亚太地区是空气滤芯市场主要消费地区.中国报告大厅.2024-05-17

空气滤芯长时间不更换会有什么后果?.和讯汽车.2024-05-14

车友常见操作误区:空气滤芯篇.微信公众平台.2024-05-14