1、温 州 大 学 瓯 江 学 院WENZHOU UNIVERSITY OUJIANG COLLEGE汽车零部件设计实训题 目： 专 业： 机械工程及自动化 班 级： 08 机械本三 姓 名： 姜超 学 号： 08207013321 指导老师： 龙江启 温州大学瓯江学院教务部制目录第 1 章 引言.11.1 汽油滤清器设计的目的.11.2 汽油滤清器原理和清洗原理.11.3 本次汽油滤清器的组成设计术语定义.21.4 本次汽油滤清器设计要求和目标.4第 2 章 汽油滤清器的材料的选择及计算.52.1 滤材选择考虑的因素.52.2 滤纸性能.52.3 滤材的选定.52.4 滤纸滤芯参数.62.5 外
2、壳选用.72.6 双组分聚氨酯胶粘剂粘接工艺.72.7 汽油滤清器进出管口安装的确定.82.8 燃油滤清器滤芯的设计计算.9第 3 章 汽油滤清器试验.103.1 气泡试验.103.2 液力特性试验.123.3 原始滤清效率试验.133.4 试验结果要求.15第 4 章 实训总结.16第 1 章 引言1.1 汽油滤清器设计的目的汽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 汽油滤清器原理和清洗原理原理：汽油滤清器简称汽滤。汽油滤
3、清器主要功能是滤除汽油中的杂质。如果汽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 25 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汽油滤清器，更换周期一般为 10000 公里，如果你加的汽油杂质少，1500020000 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：汽油滤清器的作用是将汽油中的水分和杂质滤除。发动机工作时，燃油在汽油泵的作用下，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
4、的内部，然后经油管流出。 1.3 本次汽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 G g 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 m 滤清器阻留某一尺寸粒子的能力3、原始滤清效率 %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 W mg 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P kPa 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 Q L /h 油液通过滤清器的标定工作体积流量1.4 本
5、次汽油滤清器设计要求和目标要求：制定出汽油滤清器的结构方案，确定汽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PkPa2.03.3 10.000.82.0 7.000.30.8 4.500.3 1.50额定体积流量
6、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 % 堵塞寿命 tmin90 30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
7、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 汽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（汽油滤清器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 型滤纸作为汽油滤清器的滤材2.4 滤纸滤芯参数：滤纸滤芯参数为4cm*6cm滤纸折宽为 1.2c
8、m高度为 6.3cm折数为 42。带入公式 A=n2bH 中即 A=4221.26.3=635.04 cm22.5 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,保证了汽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6080处理液m(水)m(过硫酸铵)=1008中浸泡 1520 min,取出后用干净
9、自来水冲洗干净、烘干。采用该粘接工艺使该汽油滤清器具有较好的密封性。2.7 汽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。2.8 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。滤纸汽油滤清器：在汽油滤清器内部，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/minA0.00027， （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=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 6.3cm折数为 24。设计结果如下图
