摩托车空滤器性能检测方法样本.doc

空气滤清器（下简称空滤器）是摩托车发动机进气系统关键部件，关键是滤去空气中灰尘、杂物和水份，以降低发动机气缸、活塞、曲轴等运动部件磨损及预防化油器孔道堵塞，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效部件，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正确会直接影响和化油器正确匹配。
现在，摩托车空滤器现有技术标准和检测方法实施是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》。伴随摩托车检测技术发展，这2个标准中部分技术要求也应进行对应修改。
1、额定空气流量
1.1 额定空气流量计算
额定空气流量计算公式为：
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，取值参考标准
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额定空气流量值选择
额定空气流量是空滤器试验基础参数，因为空滤器结构型式多样性，要正确计算额定空气流量存在一定困难，为试验方便和含有对比性，可参考表1数值，以发动机排量为依据，合适选择额定空气流量值。即使额定空气流量计算值和选择值有一定偏差，但只要额定空气流量确定后，在试验中就要严格控制，它改变将直接影响进气阻力和滤清效率测试正确性。
2、进气阻力
2.1进气阻力测定
当空气从空滤器进气口吸入，从出气口流出时，因为能量损失，会产生压力差，称进气阻力。进气阻力必需被控制在一定范围内，按标准测定，只考评进气原始阻力，即额定空气流量下进气阻力。实际测试中，按额定空气流量
20％、40％、60％、80％、100％、110％在试验台上检测变流量情况下进气阻力，它反应了变流量条件下进气阻力随进气量改变情况。
2.2进气阻力偏差控制
标准要求，进气原始阻力极限偏差应控制在要求值10％以内，依据笔者经验，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，二者全部会影响发动机燃烧，并直接反应在发动机输出功率、燃油消耗和排放指标上。伴随摩托车排放限值及化油器调整精度日益提升，对空滤器进气阻力控制指标也应随之改变，以满足合适空燃比要求，而这个问题恰恰被很多主机厂忽略。
3、滤清效率
3.1滤清效率计算
标准要求，滤清效率为空滤器滤出试验粉尘量W1（以质量计）和供给试验粉尘量W之比，用百分数表示。绝对滤清器滤出试验粉尘量为W2，因为空滤器试验设备为非标准试验设备，故不一样厂家在试验设备和试验方法上也不相同，但基础原理是相同，图1所表示。因为空气流量需要比较正确检测控制，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整阀（旁通阀），用计算机在变频器和伺服电动机之形成闭环控制，以达成正确控制空气流量。滤清效率η＝W1/W×100％
现在，有很多主机厂采取另外一个计算方法：滤清效率η＝（W-W2）/W×100％
上述2种计算方法在理论上是一致，但实际检测中却存在差异，笔者认为第2种方法便于检测，并和实际使用情况相符合。
3.2原始滤清效率
标准要求，在额定空气流量下，加入要求数量试验粉尘后，所测得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。
另一个方法是，设定早期进气阻力增加值ΔP1，当早期进气阻力增加值达成ΔP1时，计量粉尘量，算出滤清效率。
3.3全寿命滤清效率
标准要求，向空滤器内加入试验粉尘，当进气阻力达成要求值P（定值）时，所测得值为全寿命滤清效率。
另一个方法是，当进气阻力增加值达成ΔP2时，所测得值为全寿命滤清效率。因为空滤器结构型式多样，进气阻力相对较多，所以要求进气阻力增加值更为合理。需要明确是，这里指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成正常性能条件下使用寿命。具体表现为，伴随空滤器粉尘量增加，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
依据计算出滤清效率，以加入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，图2所表示，对比不一样空滤器或试验滤芯，曲线上升较缓慢者为佳。
4、储灰能力
空滤器储灰能力是用来评价空滤器使用中除尘能力指标，储灰能力越强使用寿命越长，维护保养时间间隔就越长。因为受内部结构设计影响，有部分颗粒较大粉尘在惯性或离心力作用下被分离出来，而不是吸附在滤芯上，这么就大大提升了空滤器使用寿命。此指标和空滤器结构设计和滤材选择有亲密关系。
5、密封性试验
标准要求，储灰试验结束后，立即分解空滤器检验各密封部位，不能有泄露粉尘痕迹。在实际密封性试验检验中，因为有些时候粉尘泄露量较少，泄露部位不易觉察，采取淋水试验或浸水试验法便于检验。
6、耐振动性试验
按标准要求耐振动性强度试验，振动频率和加速度全部比国外试验要求低很多。国外多以100～200Hz频率和15g加速度为试验要求，而现在中国家标准准要求对空滤器单独进行耐振动性试验全部较少，主机厂大全部采取路试耐久、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足，造成部分空滤器在使用中损坏，这点应引发主机厂重视。
7、其它注意事项
试验中，额定空气流量正确性、阻力压差检测正确性、试验粉尘称量正确性等全部会影响试验结果正确性。
7.1 加入试验粉尘时浓度控制
标准要求，单级空滤器为0.5g/m3，双（多）级空滤器为2.0g/m3。上述浓度限值因为试验设备和加灰器不一样有时不便于控制，在测试时可依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。另外，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，会影响试验正确性。
7.2 滤清效率是否达成设计要求确实定
现在，中国很多摩托车车型是由国外引进，因为试验所用设备和粉尘等不一样，滤清效率设计要求值和中国家标准准不可能完全等同。
国外车型中，滤清效率设计要求值全部比较低，这是因为国外试验粉尘颗粒平均粒径较中国使用粉尘颗粒平均粒径要小，所以不能直接判定试验结果是否合格，而应先对比试验条件是否相同。另外，考虑到中国路况实际情况，合适提升滤清效率设计要求是必需。
7.3 滤清效率是否满足使用要求确实定
储灰试验或路试耐尘试验结束后，观察空滤器过滤后洁净腔室侧粉尘程度，尤其是空滤器出气和化油器喉口处粉尘残留情况。在路试耐久试验结束后，确定发动机热力部分有没有早期磨损，是否和滤清效率相关。另外，统计并确定市场故障件中因为空滤器原因造成热力部分早期磨损情况，用户空滤器维护、滤芯更换频度，能够综合判定空滤器滤清效率是否满足使用需要，试验是否正确。