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空气滤清器的设计

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空气滤清器的结构及设计计算 一、 概述: 空气滤清器(以下简称空滤器)是摩托车进气系统的一个重要组成部分, 随着发动机性能的不断强化,研究表明发动机的性能、磨损及寿命与空滤装置的性能和结构有很大的关系。 滤清装置需要处理的灰尘尺寸范围 1~200um,大于 200 um的灰尘在空气中很快沉降,小于 1 um的灰尘对机械磨损不起影响。1~5 um的灰尘过于微小,普通惯性油浴式空滤器和旋流管很难清除;5~30 um的灰尘效率高的空气滤清器很容易清除;30~200 um的灰尘,一般的粗滤器可以清除。 1、空滤器的作用: 1)净化空气,使进入发动机的空气尽可能干净,减少空气的尘砂,延长发动机寿命。 2)降低进气噪声。 3)优化匹配,使发动机发挥出最佳是性能。 2、空滤器的结构特性及工作原理: 1)空滤器的整体构造 空滤器的结构大体上分为两个部分,一是空滤器的壳体,二是滤芯(包括过滤芯元件 与支承)。有的空滤器还带有进气消声结构。空滤器壳体和空滤器盖一般由具有一定强度的塑料注塑而成,还有少部分采用金属板冲压件焊接组成。空滤器的滤芯滤材主要有 3种:纸质滤芯、泡沫塑料滤芯和金属丝网滤芯。在壳体内滤芯把空滤器分为两部分,一是前腔,二是后腔。空滤器前腔入口装有进气管,外界空气通过进气管,经过滤芯的过滤,进入空滤器后腔出口,用导管与化油器相接。 2)空滤器结构形式 空滤器有单级滤清和双级滤清两种型式,对多尘砂区使用的发动机或功 率较大的摩托车应装置双级滤清系统。 可根据吸入空气的容积流量和用途,参考表一选择空滤器的结构形式。 表一 空气滤清器分类 发动机排量 (ml) 空气滤清器型式 过滤体 用途 比例数 (%) 50~125 干式 泡沫塑料滤芯 助力车、轻便摩托车 85 湿式 泡沫塑料滤芯 摩托车 65 干式 纸质滤芯 摩托车 30 125~750 湿式 泡沫塑料滤芯 摩托车 60 干式 纸质滤芯 摩托车 30 惯性油浴式 铁丝网 三轮摩托车 10 3)空滤器的过滤机理 a) 离心分离 借助旋转气流,使灰尘粒子在离心力的作用下从空气中分离出来,达到滤清目的。离心分离是粗滤器设计的理论基础。 b) 机械过滤 气流通过多孔介质滤芯,超过一定尺寸的灰尘留在介质内,类似筛网原理。按介质厚度,分为表面过滤和深度过滤。表面过滤的介质薄,滤清仅发生在表面并在表面形成灰饼,性能降低很快。如:滤纸、无纺布、滤网。 深度过滤在整个介质体积内都起作用。滤芯阻力增长慢,储灰能...

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