一種集成負壓報警且可移動支架的空濾改進方案

黎曉佳

（廣西玉柴機器股份有限公司，廣西玉林537005）

一種集成負壓報警且可移動支架的空濾改進方案

黎曉佳

（廣西玉柴機器股份有限公司，廣西玉林537005）

現今非道路機械空濾都是到一定時間才自行清理空濾或更換空濾芯，而忽略平時保養，未按時清理空濾或更換空濾芯造成空濾負壓過大，進而影響發動機的整體性能。另外，常規空濾固定支架不可移動調節，在安裝上存在缺陷。為達到提醒用戶及時清理空濾，安裝空濾時可靈活旋轉移動的目的，本文探討了利用集成法對空濾技術的改進并且做出樣件。安裝時可根據需要對卡箍進行旋轉和移動調節，適配性強。安裝后可檢測負壓，提高了產品的實用性。

負壓報警；清理；可旋轉；可移動；固定；空濾

現今非道路機械空濾都是到一定時間才自行清理空氣濾清器（簡稱空濾）或更換空濾芯，而忽略平時保養，未按時清理空濾或更換空濾芯會造成空濾負壓過大，進而影響發動機的整體性能；另外，常規空濾固定支架不可移動調節，在安裝上存在缺陷。因此，目前已有農機制造企業要求使用集成負壓報警且固定支架可調節的空濾來提高發動機的性能。但由于現有技術所限，市場上的空濾大多沒有集成負壓報警器，并且空濾固定支架直接焊接在空濾上不可調節。由于固定支架焊接在空濾筒體上不可以調節，導致主機廠安裝不便，空濾的適配性太差。更重要的是，當負壓過大時，用戶仍繼續使用發動機會影響發動機的整體性能。因此急需集成負壓報警且固定支架可移動的空濾的應用，當負壓過大時整車儀表盤報警，提醒用戶及時清理空濾。同時改進使固定支架可旋轉和移動調節，不僅提高了空濾的實用性，而且降低了維修成本。本文對傳統的固定支架空濾做出了改造。

1 現有空濾的缺陷

發動機與其進氣系統之間通過空濾連接，如圖1所示。進氣系統的最大進氣阻力應滿足一定要求，自然吸氣發動機應不超過5 kPa，增壓和增壓中冷發動機應不超過6 kPa.進氣系統應安裝進氣阻力報警裝置。但是很多用戶缺乏保養意識，使用的空濾無負壓報警裝置，又經常不及時清理空濾造成空濾負壓過大。較大的進氣阻力不僅會給增壓器帶來串油的故障隱患，還會有動力輸出的損失，進氣阻力每增加5 kPa，扭矩降低0.9%，燃油消耗率增加1.4%，排氣煙度升高11.6%，排氣溫度升高5%，所以經濟性和溫度適應性都將惡化。

另外，現有的空氣濾清器固定支架都是直接將支架焊接[1]在空氣器的筒體上，如圖1所示，既不能旋轉亦不能移動調節。該結構安裝位置已經固定好，不可調節，批量生產時，容易因加工誤差而導致固定架在實際裝車過程中出現不對孔的情況，不利于快速安裝，適配性差。

圖1 空濾與發動機結構的連接結構示意圖

2 對傳統空氣濾清器的技術改進

2.1 固定支架可移動設計方案

為實現固定支架可旋轉移動，本文確定的改進方案如下：將傳統焊接在空濾筒體的支架修改為兩個可旋轉和移動的卡箍。卡箍結構示意圖如圖2所示。這樣空氣濾清器結構包括固定箍1和兩個固定底座2；固定底座2分別結合在固定箍1的下端；每個固定底座2上設有兩個固定孔，而所述兩個固定底座2的端孔間距可根據需要設計成兩種規格；固定箍1上端為螺栓拉緊組件3.使用時，先將兩個所述支架的固定箍套入空氣濾清器，然后再通過所述支架的固定底座進行裝車固定，在固定過程可根據需要對所述兩個支架進行調節移動。如圖3所示為本設計安裝固定空氣濾清器后的底部視圖，圖4是安裝固定空氣濾清器后的結構示意圖。

圖2 為卡箍圖

圖3 為底部圖

圖4 為固定后示意圖

2.2 集負壓報警設計方案

為實現集成負壓報警的目的，將報警傳感器（如圖5所示），安裝在空濾器邊緣（見如圖3），傳感器的探頭深入空濾筒體檢測負壓，另一端讓用戶接線將信號傳遞到儀表盤。負壓電子報警器規格為6W，24 V，通用接口。報警器工作環境溫度為-18°~75°，相對濕度不大于90%.在常溫、常濕、常壓下，報警真空度為（6.2±0.5）kPa.使用時整車廠將配套規格的傳感器接頭接插在圖5所示的傳感器上，傳感器通過伸入空濾內部的探頭檢測空氣負壓并將數據傳送給駕駛室的儀表盤上，當負壓≥（6.2±0.5）kPa時，儀表盤自動報警，起到強制提醒用戶清理空濾或者跟換空濾芯的作用。由于用戶都存在僥幸心理，均認為超過空濾保養周期不會對發動機有大的影響，本設計帶負壓電子報警器起到強制提醒用戶的作用，大大降低了因用戶不定期清理空濾或者更換濾芯引起的發動機故障。

將兩種改進集成到一起，形成負壓報警可移動調節的空氣濾清器，其安裝效果圖如圖6所示。

圖5 為負壓報警傳感器示意圖

圖6 為空濾安裝后效果圖

3 結束語

本文針對市場上的空濾大多沒有集成負壓報警器，并且空濾固定支架直接焊接在空濾上不可調節的問題，通過改進，提出了一種集成負壓報警傳感器且固定支架可旋轉和移動的空濾方案，相對一般過濾在技術上是有所改進，但該空濾對用戶安裝工藝要求較高，如卡箍螺栓上緊力不能過大也不能過小，保養過程中也容易對負壓傳感器照成損壞，需要繼續改進。同時，下一步也將研究將負壓傳感器信號接入發動機ECU控制單元，當空氣負壓超過設定值后，發動機進入故障保護模式，可限制發動機轉速或扭矩，讓發動機不能正常工作，從而強制用戶清理空濾，同時也為發動機廠家技術人員故障診斷提供一條線索。

非道路機械空濾都是到一定時間才自行清理空濾或更換空濾芯，而忽略平時保養，未按時清理空濾或更換空濾芯造成空濾負壓過大，進而影響發動機的整體性能。另外，常規空濾固定支架不可移動調節，在安裝上存在缺陷。為達到提醒用戶及時清理空濾，安裝空濾時可靈活旋轉移動的目的，本文探討了利用集成法對空濾技術的改進（改進后的空濾適配性和實用性明顯提高），并提出日后空濾的發展方向。

[1]汪凱.機械設計標準應用手冊（第2卷）[M].北京：機械工業出版社，1997.

Discussion on Im provementof Air Filtration Technology

LIXiao-jia
(Guangxi YuchaiMachinery Corporation Co.，Ltd.，Yulin Guangxi537005，China）

Today，non roadmachinery air filter is to a certain time to clean theair filteror replace theair filter，and ignore the usualmaintenance，fails to clean or replace the air filter air filter air filter caused by excessive negative pressure，thereby affecting the overall performance of the engine.In addition，the conventionalair filter fixed bracket can notbeadjusted，thereare defects in the installation.Thispaper discusses the improvementofair filtration technology.

negative pressure alarm；cleaning；rotatable；removable；fixed；air filter

TQ028.2

A

1672-545X（2017）04-0098-02

2017-01-01

黎曉佳（1986-），男，廣西賀州人，助理工程師，研究方向：發動機與非道路機械的配套應用。