空气滤清器的设计与计算.pdf

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1、霍玉荣：空气滤清器的设计与计算9空气滤清器的设计与计算Design＆CalculationofAirFilter霍玉荣(河北亿利橡塑集团有限公司)[摘要]本文的题目较大，不可能面面具到详尽论述，作为发动机进气系统，只是其中的一环，本文打算作为《柴油机卡车进气系统的设计及技术条件的确定》一文的姊妹篇。文中提出了空滤设计的前提条件，分别叙述了盆形粗滤器、叶片环、旋流管等各种粗滤器的结构计算；对油浴式空滤器，干式纸质空滤器设计做了介绍，文中列出了有关的标准数据的图表。[关键词]空气滤清器；粗滤器；油浴空气滤清器；纸质空

2、气滤清器1空气滤清器设计的必要条件ge一发动机额定功率时的燃油消耗率，空滤器总体方案，主要考虑车型机型，是卡车，约235g／kW．h：仅一额定功率时的过量空气系数，增压中冷还是轿车、拖拉机、工程车辆；是汽油机，还是柴油发动机取2．1机。总体空间控制尺寸，由车辆总布置提出。A0一燃烧lkg燃油所需的理论空气量．kg／k~要求提供发动机下列参数：汽油机或柴油机，汽缸数、缸径、冲程、总排量、(柴油为14．3kg／kg)；，取14．3；额定功率下转速、额定功率、总功率曲线最大功率点a一空气密度，k~m3,标准状况下取1．

3、205kg~对应的燃油消耗率；柴油机是否增压中冷，要求达到m。※(1)：的排放法规的标准。重要的是，要提供额定空气流量。将公式中ge和的推荐值带入公式化简，得到：额定空气流量，应由发动机主机厂家通过台架Qve=O．097xP试验测定。如果没有实际测量的话，对于四缸及四式中：Q。一额定体积空气流量，mJmin；缸以上增压中冷柴油机建议用下列方法计算：P-_发动机额定功率，kW；(1)Q=O．03×Vh×n。11⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1—1)如果额定功率按马力※②计算，得到：式中：Q一发动机额定空气流量，m3／h；Qve=

4、0．072xP⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1一(3)Vh一发动机总排量。L：式中：Qve一额定体积空气流量，m3／min；n一一发动机额定功率下转速，r／rainP一发动机额定功率，马力：一进气充气系数，推荐取1．60；※①：1．QC／T32-2006，a值取1．2005kg／m，笔者在《柴油机卡车进气系统的设计及技术条恐系有误；件的确定》一文中，使用这个公式，充气系数取的※②：功率的国际标准单位为千瓦，各国(包括我是1．85，系引用SAEJ726：2002的数据．后来美国国)对汽车发动机功率单位经常用马力，人们非常

5、熟唐纳森资料中，将该公式的充气系数11有意从1．85悉，1马力近似等于0．735千瓦；所以把千瓦换算威改为1．60。这表明1．60更接近实际。建议用这个公马力。好记。式计算空气流量时，取=1．60；(3)作者推荐的经验公式：(2)按QC／T32-2006QVe=0．081xPQ=P．ge．Ot．AO／(1000．a)⋯⋯⋯⋯⋯⋯1一(2)式中：QVe一额定体积空气流量，m3／min；0．081一表示一个常数，单位：m3／min(kW)～，表式中：Q一额定体积空气流量，m3／h；示每lkW的功率需要的空气流量；P一

6、发动机额定功率，kW；10内燃机与配件2011年第7期P一发动机额定功率．kW；式如下．如果额定功率按马力计算．近似得到：Qve=O．06xP⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1一(4)d=1．88×、／(cm)．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·2-(1)式中：Q一空气滤清器设计流量(m3／h)；式中：Qve一额定体积空气流量，m3／min；P一发动机额定功率，马力；V2一粗滤器出口气流速度(rrds)；公式推导过程．建立在发动机台架试验数据的选定d值后，根据D／d比例关系，确定D值。见表1，表2。然后按V1进口尺寸。再按图1所示，计基础上

7、，根据发动机额定功率，额定功率下燃油消耗率，空燃比。计算出来的。算气流通过叶片的截面积。经调查．最新柴油机燃油系统的空燃比F=A=孚(D,2-D2~)sinot．(cm⋯⋯⋯．．2一(2)26，过去空燃比一直认为在28以上，有些偏高。发式中：A一气流通过叶片的面积(am)动机额定功率时的燃油消耗率，实际测量为225g／D一叶片外圆直径(am)kW．h；现代电控高压共轨柴油机，供油量和空燃比，D厂叶片内圆直径(cm)能够精确控制。根据供油量和空燃比，计算的额定n一叶片数空气流量，是准确的。e一叶片进口张角(。)公式

8、推导思路与QC／T32—2006是一致的。仪一叶片倾角o)QC／T32—2006推荐0【一额定功率时的过量空气系数，增压中冷发动机取2．1，ge一发动机额定功率时的燃油消耗率，约235g／kW．h；根据对世界三十几家著名的柴油机公司l00多个型号柴油机进排气系统数据统计，折合每lkW的空气流量，大部分机型接近公式1一(4)范围内，与美国唐纳森计算方法得到的结果也比较接近。