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文章编号：１００８－７８４２（２０２０）０２－００９４－０４机车车辆用车体空气过滤器试验方法的研究张晓芳，施国友（中车戚墅堰机车有限公司技术中心，江苏常州２１３０１１）摘 要 为了更好地研究机车车辆用车体空气过滤器的结构性能，掌握其在不同运用环境下的性能参数，通过对其试验方法的研究和试验数据的检测，分析出影响车体空气过滤器性能的系列因素，对后续进一步优化产品结构、完善其评价标准，为其在机车车辆上更科学、广泛地应用提供重要的试验依据。
关键词 车体空气过滤器；原始滤清效率；原始阻力；样件中图分类号：Ｕ２６２．１１ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－７８４２．２０２０．０２．２１ 随着新一代干线机车技术含量和技术要求的逐步提高，尤其是大功率交流传动内燃机车、电力机车和高速动车组的飞速发展，机车车辆的可靠性要求日趋严格。
作为关键电器、机械部件的防护环节，机车车辆通风、空滤部件的性能不仅影响着受保护件的使用，而且对整车辅助功率的大小及效率都起着一定影响作用。
为此，其应用近几年受到了各国铁路装备制造业的广泛重视。
内燃机车上普遍使用的传统粗效旋流离心式空气滤清器阻力大、无自净能力，需要经常清洗；而且由于自身外形尺寸的局限性，布局时占据空间大，给机车车辆总体布局带来很多困难。
尤其在一些风沙较大地区运用的机车上，这一现象尤为突出。
而车体空气过滤器，作为一种新型过滤器产品，通风阻力小，阻水效率高，具有极强的气候适应性，既适合我国北方多风沙、多冰雪的严寒地区，又适用于南方多雨地区。
该产品在轨道车辆上已逐渐开始推广使用。
目前，国内相关行业对车体空气过滤器的过滤机理、流动阻力特性和过滤效率也进行了一定程度上的研究，但由于相关标准对产品提出的技术要求及验证方法仍存在一定的不明确性和差异性，这对产品性能、质量的后期控制存在一定的难度。
因此，进一步明确国内机车车辆用车体空气过滤器的技术要求及适用的试验验证方法势在必行。
检查空气滤清器滤清效果的一个方法
王惠盛
【期刊名称】《农业机械》
【年(卷),期】2007(0)04B
【摘要】空气滤清器的滤清性能对发动机运转十分重要。
欲知空气滤清器是否为发动机提供了清洁的空气，可拆下空气滤清器出气接管．看发动机进气管内壁的颜色是否是原来机件的本色．是否鲜亮：并用干净的手指触摸进气管内壁．看是否洁净无尘。
如果内壁颜色灰暗。
手指触摸后沾有灰尘．说明空气滤清器的滤清效果不佳，或者空气滤清器出气接管密封不严。
对此要认真分析。
逐步查找原因．恢复空气滤清器应有的滤清性能。
否则，发动机的磨损必定会加剧。
【总页数】1页(P99-99)
【关键词】空气滤清器;滤清效果;检查;发动机;管内壁;性能;进气;手指
【作者】王惠盛
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】U464.134.4
【相关文献】
1.断电器de急救法/提高空气滤清器效果的方法/巧取变速器一轴前轴承 [J],
2.谈空气滤清器滤清效果的措施 [J], 谭影航
3.雨天作业后要及时检查空气滤清器 [J], 惠培铭
4.千里马轿车自动温控空气滤清器的结构与检查 [J], 李正銮
5.提高空气滤清器效果的方法 [J], 董保国;王伟铃
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附录 B（规范性附录）空气过滤器性能试验方法附录B规定了空气过滤器性能试验的测试装置、测试方法和测试结果处理方法，用以评价通风、空气调节和空气净化系统或设备用空气过滤器的阻力和效率等主要特性。
B.1 测试装置测试装置系统图及主要部件构造图见图B.1一图B.4。
测试装置主要包括：风道系统、气溶胶发生装置和测定装置及仪表三部分。
测试装置的结构允许有所差别，但测试条件应和本标准的规定一致，同一受试过滤器的测试结果应与本标准测试装置的测试结果一致。
B.1.1 风道系统B.1.1.1 构造风道系统的构造及尺寸见图1一图4。
风道系统的制作与安装要求应符合GBJ 243。
各管段之间连接时，任何一边错位不应大于1.5mm。
整个风道系统要求严密，投入使用前应进行打压检漏，其压力应不小于风道系统风机额定风压的1.5倍。
a. 用以夹持受试过滤器的管段长度应为受试过滤器长度的1.1倍，且不小于1000 mm。
当受试过滤器截面尺寸与测试风道截面不同时，应采用变径管，其尺寸如图3。
b．测定计数效率时，采样管的安装孔应设在管段（1）、（6）的下方。
B．测定过滤器阻力用的静压环和整流格栅（13）的构造应符合GB 1236的要求。
B.1.1.2 测试用空气的引入测试用空气应保证洁净，风道中粒子的背景浓度不应超过气溶胶发生浓度的1%。
a．风道应在吸入口设保护网和静压室。
静压室的尺寸不小于2 m ×2 m× 2 m，但其容积应不大干10m3。
b．静压室入口应安装两级空气过滤器，确保进入风道的空气洁净。
c．当室外空气温度低于5℃或相对湿度大于75％时，可以采用加热方式来提高温度或降低相对湿度。
B.1.1.3 排气风道系统的排气经过处理后排至室外，或排入风道系统吸入口以外的房间。
B.1.1.4 隔震风道系统应与风机或试验室内其他震源隔离。
B.1.2 气溶胶发生器气溶胶发生器应满足下述条文，有关气溶胶发生器的资料性介绍见附录A。
空气滤清器设计开发和测量性能分析随着环境污染日益严重，人们对空气质量的要求也越来越高。
空气滤清器就是一种用于过滤空气中杂质的设备，被广泛应用于各种工业领域和家用电器中。
本文将介绍空气滤清器的设计开发和测量性能分析。
一、空气滤清器的设计开发1.1 空气滤清器的工作原理空气滤清器的工作原理是将空气通过过滤介质，将其中的颗粒物、粉尘、细菌等杂质过滤掉，使空气变得更加清洁。
1.2 空气滤清器的设计要点设计空气滤清器时，需要考虑以下几个要点：（1）过滤介质的选择：过滤介质的选择直接影响到滤清器的过滤效率和寿命。
（2）滤清器的结构设计：结构设计应充分考虑滤清器的性能和使用寿命，并适当加强滤清器的强度和稳定性。
（3）滤清器的材料：材料的选择应考虑到滤清器的使用环境和工作条件，以保证滤清器足够耐用。
1.3 空气滤清器的开发流程空气滤清器的开发流程包括概念设计、方案评估、详细设计、样机制造、性能测试等多个环节。
概念设计阶段，需要对产品的功能、外观、材料、成本等进行初步设计和评估，确定产品的基本要求和设计方向。
方案评估阶段，需要对各个设计方案进行评估和比较，确定最佳的设计方案。
详细设计阶段，需要对产品的各个细节进行设计和确定，包括结构设计、材料选择、零件加工等。
样机制造阶段，需要按照设计图纸制造出原型产品，并进行测试。
性能测试阶段，需要对样机进行各项性能测试，确定产品的各项性能指标是否符合设计要求。
二、空气滤清器的测量性能分析2.1 测量指标测量空气滤清器的性能时，需要考虑以下几个指标：（1）过滤效率：即空气滤清器能够过滤掉多少颗粒物，过滤效率越高，则滤清器的过滤性能越好。
（2）阻力：即空气通过滤清器时所遇到的阻力，阻力越小，则空气通过滤清器的效率越高。
（3）使用寿命：即空气滤清器能够使用的时间，使用寿命越长，则滤清器的性能越好。
2.2 测量方法测量空气滤清器的性能时，可以采用以下几种方法：（1）悬浮物质的测量法：将空气中的颗粒物质通过特定的方法进行测量。
QCT230—1997摩托车和轻便摩托车空气滤清器技术条件摩托车和轻便摩托车空气滤清器技术条件前言本标准是结合我国摩托车生产的实际情形，参考有关空滤器的国家标准、行业标准、企业标准及有关技术文献编制的。
本标准的附录A是标准的附录。
本标准由中国兵器工业总公司提出。
本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。
本标准起草单位：建设工业 (集团）有限责任公司。
本标准要紧起草人：肖楠、张映辉、王金龙。
中华人民共和国汽车行业标准QC/T 230一1997摩托车和轻便摩托车空气滤清器技术条件1范畴本标准规定了摩托车和轻便摩托车发动机用空气滤清器的定义、要求、抽样、试验方法、标志及包装等内容。
本标准适用于摩托车和轻便摩托车发动机用空气滤清器 (以下简称空滤器〕。
2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文，本标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB 2828一87 逐批检查计数抽样程序及抽样表 (适用于连续批的检查）GB 5361一85 摩托车汽油机清洁度测量方法NJ 337一84 内燃机空气滤清器试验方法QC/T 29117.21一93 摩托车和轻便摩托车产品质量检验发动机空气滤清器质量评定方法。
3定义本标准采纳下列定义。
3．1纸质干式空滤器过滤原件材料为不宜于浸润液体的纸质材料的空滤器。
3．2泡沫塑料湿式空滤器过滤原件材料为泡沫塑料，其上浸润少许润滑油的空滤器。
4要求4．1一样要求4．1．1应按经规定程序批准的产品图样及技术文件制造。
4．1．2所用非金属材料 (纸质滤芯除外）应具有耐汽油、润滑油等腐蚀性物质的能力，遇水或油不承诺变形、开裂，所用金属材料表面应经防锈处理。
4．1．3总成焊接件应焊接牢固，不承诺有漏焊、气孔、夹渣及烧穿等焊接缺陷。
4．1．4装配后应保证不得有异物进入空气滤清室内，各连接处必须密封可靠。
4．1．5空滤器与化油器进气口的连接应密封可靠，并能满足安装尺寸的要求。
如何辨别空气过滤器的优劣？
空滤质量的好不好，主要看以下三方面：
(1)防水性能;
(2) 过滤精度;
(3)透气度。
检测如下：
(一)用水测试。
将空滤平放在地上或者桌子上，在滤纸上撒一些水;
(1)如果滤纸5分钟以内渗水，属棉浆纸做的空滤(劣质滤纸);
(2)如果滤纸2-5小时渗水，是低档木浆纸做，可以用，但会降低空压机产气效率(耗电多、产气多);
(3)如果12-15渗水，属于中档滤纸;
(4)如果24小时还不渗水进去，属高档滤纸。
(二)对着灯光看滤纸是否均匀、透光度是否好、滤纸表面光洁度是否好。
反应的是过滤精度和透气度。
(三)看滤纸的深度、折数，如果滤纸深，滤纸折数多，说明空滤过滤面积大。
环境特别恶劣的用户最好每日清理空滤一次，500-800小时更换空滤;环境中等的客户3-7天清理一次空滤，1000-1500小时更换空滤;环境好的客户1500-2000小时更换一次空滤。
简述空气滤芯的检查步骤
一、检查前准备
1．空气滤芯的检查应在新机怠速和工作负荷工作的状态下进行；
2．应清洁滤芯外壳，使之处于紧实的状态；
3．检查前要正确接线滤芯线束；
4．有效状态下的空气滤芯应不会发出异味、噪音和漏气声；
5．应使用推荐的空气滤芯；
6．清洗或更换空气滤芯之前，应检查放气阀、气门和气门密封圈。
二、检查空气滤芯
1．滤芯的外观：检查滤芯支架上的空气滤芯是否有变形、破损、松动等异常情况；
2．滤芯的尺寸：检查空气滤芯的外表、滤芯内部的孔径尺寸是否符合要求；
3．滤芯的过滤作用：检查空气滤芯的过滤功能，看滤芯内表面是否有大量污垢、锈蚀等；
4．滤芯的可靠性：检查滤芯、支架及接头是否牢固，不能有异常的声响；
5．滤芯的性能测试：进行空气滤芯的性能测试，看滤芯是否过滤效率达标，能否达到预期的滤污要求。
三、检查后
1．检查完毕后，应用铝箔覆盖滤芯，防止滤芯失效；
2．检查空气滤芯是否有热放散；
3．检查完毕后，应使用清洁气流将滤芯内外部的灰尘清除；。
摩托车空气滤清器性能检测方法
新闻来源：摩托车行情
空气滤清器（下简称空滤器）是摩托车发动机进气系统的重要部件，主要是滤去空气中的灰尘、杂物和水份，以减少发动机气缸、活塞、曲轴等运动部件的磨损及防止化油器孔道堵塞，部分空滤器还兼有进气消声作用。
空滤器既是性能部件又是功能部件，尤其是滤清效率、通气阻力等性能参数直接影响发动机的动力性、燃油经济性、使用可靠性和耐久性等。
很多整车厂和专业厂对空滤器各项检测试验数据不够重视，没有认识到空滤器性能检测不准确会直接影响与化油器的精确匹配。
目前，摩托车空滤器现有技术标准和检测方法执行的是QC/T 230-1997《摩托车和轻便摩托车空气滤清器技术条件》和QC/T 29117.21-93《摩托车和轻便摩托车产品质量检验发动机空气滤清器质量评定方法》。
随着摩托车检测技术的发展，这2个标准中的部分技术要求也应进行相应的修改。
1、额定空气流量
1.1 额定空气流量的计算
额定空气流量的计算公式为：
Q＝0.06nVnεη/C （1）
式中：Q——额定空气流量，m3/h
n——发动机额定转速，r/min
Vn——发动机排量，L
ε——发动机充气系数
η——脉冲系数，取值参照标准
C——发动机冲程系数
求单缸二冲程和四冲程发动机额定空气流量时，（1）式可简化为：
二冲程发动机额定空气流量：Q＝0.054nVn（2）
四冲程发动机额定空气流量：Q＝0.0639nVn（3）
1.2额定空气流量值的选取
额定空气流量是空滤器试验的基础参数，由于空滤器结构型式多样性，要准确计算额定空气流量存在一定的困难，为试验方便和具有对比性，可参照表1数值，以发动机排量为依据，适当选取额定空气流量值。
虽然额定空气流量的计算值和选取值有一定偏差，但只要额定空气流量确定后，在试验中就要严格控制，它的变化将直接影响进气阻力和滤清效率的测试准确性。
2、进气阻力
2.1进气阻力的测定
当空气从空滤器的进气口吸入，从出气口流出时，由于能量损失，会产生压力差，称进气阻力。
进气阻力必须被控制在一定范围内，按标准测定，只考核进气原始阻力，即额定空气流量下的进气阻力。
实际测试中，按额定空气流量的
20％、40％、60％、80％、100％、110％在试验台上检测变流量情况下的进气阻力，它反映了变流量条件下进气阻力随进气量的变化情况。
2.2进气阻力的偏差控制
标准规定，进气原始阻力的极限偏差应控制在规定值的10％以内，根据笔者经验，应控制在7％以内为宜。
实际中，当阻力较大时进气较少，混合气偏浓；当阻力较小时进气较多，混合气偏稀，两者都会影响发动机燃烧，并直接反映在发动机输出功率、燃油消耗和排放指
标上。
随着摩托车排放限值及化油器调整精度的日益提高，对空滤器进气阻力的控制指标也应随之改变，以满足适当空燃比的要求，而这个问题恰恰被很多主机厂忽视。
3、滤清效率
3.1滤清效率的计算
标准规定，滤清效率为空滤器滤出的试验粉尘量W1（以质量计）和供给的试验粉尘量W之比，用百分数表示。
绝对滤清器滤出的试验粉尘量为W2，由于空滤器的试验设备为非标准试验设备，故不同厂家在试验设备和试验方法上也不相同，但基本原理是相同的，如图1所示。
由于空气流量需要比较准确的检测控制，现在试验设备大多用变频器控制真空泵电动机，用伺服电动机控制流量调节阀（旁通阀），用计算机在变频器和伺服电动机之形成闭环控制，以达到精确的控制空气流量。
滤清效率η＝W1/W×100％
现在，有很多主机厂采用另外一种计算方法：滤清效率η＝（W-W2）/W×100％
上述2种计算方法在理论上是一致的，但实际检测中却存在差异，笔者认为第2种方法便于检测，并与实际使用状况相符合。
3.2原始滤清效率
标准规定，在额定空气流量下，加入规定数量的试验粉尘后，所测得的滤清效率为原始滤清效率，即以加入粉尘量来控制试验条件。
另一种方法是，设定初期进气阻力增加值ΔP1，当初期进气阻力增加值达到ΔP1时，计量粉尘量，算出滤清效率。
3.3全寿命滤清效率
标准规定，向空滤器内加入试验粉尘，当进气阻力达到规定值P（定值）时，所测得的值为全寿命滤清效率。
另一种方法是，当进气阻力增加值达到ΔP2时，所测得的值为全寿命滤清效率。
由于空滤器结构型式多样，进气阻力相对较多，所以规定进气阻力增加值更为合理。
需要明确的是，这里指的全寿命不是指空滤器损坏不能使用为止，而是指发动机仍能达到正常性能条件下的使用寿命。
具体表现为，随着空滤器粉尘量的增加，通气阻力增加，当增加到某一阻力增加值ΔP2，而无法满足发动机正常工作时作为寿命结束。
3.4滤清效率曲线
根据计算出的滤清效率，以加入的试验粉尘量为横坐标，以滤清效率为纵坐标，绘制滤清效率曲线，如图2所示，对比不同的空滤器或试验滤芯，曲线上升较缓慢者为佳。
4、储灰能力
空滤器的储灰能力是用来评价空滤器使用中除尘能力的指标，储灰能力越强使用寿命越长，维护保养时间间隔就越长。
由于受内部结构设计的影响，有一些颗粒较大的粉尘在惯性或离心力的作用下被分离出来，而不是吸附在滤芯上，这样就大大提高了空滤器的使用寿命。
此指标与空滤器结构设计和滤材的选用有密切关系。
5、密封性试验
标准规定，储灰试验结束后，立即分解空滤器检查各密封部位，不能有泄露粉尘的痕迹。
在实际密封性试验检查中，由于有些时候粉尘泄露量较少，泄露部位不易察觉，采用淋水试验或浸水试验法便于检查。
6、耐振动性试验
按标准规定的耐振动性强度试验，振动频率和加速度都比国外试验要求低很多。
国外多以100～200Hz的频率和15g的加速度为试验要求，而目前国内标准要求对空滤器单独进行耐振动性试验的都较少，主机厂大都采用路试耐久、底盘耐久或整车加振耐久等试验方法测试，对于耐振动试验而言，上述试验显然不够充分，导致部分空滤器在使用中损坏，这点应引起主机厂的重视。
7、其它注意事项
试验中，额定空气流量的准确性、阻力压差检测的准确性、试验粉尘称量的精确性等都会影响试验结果的准确性。
7.1 加入试验粉尘时的浓度控制
标准规定，单级空滤器为0.5g/m3，双（多）级空滤器为2.0g/m3。
上述浓度限值由于试验设备和加灰器的不同有时不便于控制，在测试时可根据额定空气流量换算为g/min后进行。
如当额定空气流量为60m3/h时，加灰浓度可换算为
0.5g/min来控制。
此外，在很多参考资料上，试验粉尘浓度设定过高，不利于试验，因为浓度过高，加入粉尘速度过快，会影响试验的准确性。
7.2 滤清效率是否达到设计要求的确定
目前，国内很多摩托车车型是由国外引进的，由于试验所用设备和粉尘等不同，滤清效率设计要求值与国内标准不可能完全等同。
国外车型中，滤清效率设计要求值都比较低，这是因为国外试验粉尘颗粒的平均粒径较国内使用的粉尘颗粒的平均粒径要小，所以不能直接判断试验结果是否合格，而应先对比试验条件是否相同。
另外，考虑到国内路况的实际情况，适当提高滤清效率的设计要求是必要的。
7.3 滤清效率是否满足使用要求的确定
储灰试验或路试耐尘试验结束后，观察空滤器过滤后干净腔室侧的粉尘程度，尤其是空滤器出气和化油器喉口处的粉尘残留情况。
在路试耐久试验结束后，确认发动机热力部分有无早期磨损，是否与滤清效率有关。
另外，统计并确认市场故障件中因为空滤器原因导致的热力部分早期磨损情况，用户空滤器维护、滤芯更换的频度，可以综合判断空滤器滤清效率是否满足使用需要，试验是否准确。
