柴油机是商用车领域广泛应用的动力总成,近十年来在我国快速发展,生产规模和销售量大幅增长。随着新技术和市场的发展,用户对柴油机的质量要求也越来越高,其中对柴油机气缸组件发生的磨损故障尤为关注。据统计,柴油机的磨损故障中60%-75%的问题是由磨料磨损造成的,主要是灰尘从进气系统进入到柴油机气缸内,对柴油机高速运行的零部件造成损害。空气滤清器的主要作用是向柴油机提供清洁、足量的空气进行燃烧,以最大限度地降低柴油机磨损并保持最佳的柴油机性能,通常由预滤器和滤清器组成。进入柴油机系统的灰尘的透过量和堆积量用空气滤清器的过滤效率和除尘量表达,决定着柴油机气缸组件发生磨料磨损的几率,因此通过对空气滤清器的研究,进一步提高目前产品的过滤效率和除尘能力,对解决此类磨损故障具有重要意义。本文的研究是采用新型超细纤维过滤材料来提高空气滤清器的过滤效率性能等级,同时对粗滤器和滤清器两子件的匹配提出合理方案,提升空气滤清器系统的除尘能力。本论文主要完成内容如下:(1)从滤材的制备原料出发,对新型超细纤维滤材和传统细纤维滤材进行了效率升级的研究,采用计重效率法和计数效率法两种试验详细对比了超细纤维和细纤维滤材在过滤效率特性上的表现,得出了使用细纤维滤材的滤芯过滤性能为中、粗效等级,而使用超细纤维滤材的滤芯过滤性能可达高效等级,从而实现过滤等级提升;同时还说明了效率提升后试验方法也应由计重效率法升级为计数效率法,才能准确说明高效滤芯的作用。在流量阻力测试中,超细纤维滤材不会造成系统的阻力升高,可以达到使用要求。(2)完成了超细纤维滤芯分级计数效率的测试,试验表明超细纤维滤芯在使用中过滤效率会不断提高:其达到100%过滤的粒子为从大于10μm的粒子逐渐扩大到5μm粒子,3μm粒子,远优于细纤维滤芯。(3)在空气滤清器配置试验研究中,通过对三种粗滤器和两种滤清器子件分别组合得到的6种系统进行了性能分析及试验验证,认识了空气滤清系统中各子系统的性能指标对总系统的影响:过滤效率由滤清器的滤材决定,配置后变化不大;系统总阻力为各子件的阻力之和,子件阻力越大,系统总阻力越大;系统的除尘量为受实际工作的流量点、子件的多因素综合影响,需要分为两个阶段仔细分析计算。(4)在粗滤器的试验中,其粗滤效率随着流量的增大而增加,但阻力也同样增大,因此按柴油机需要进气量选用同等流量的预滤器比较适合。在滤清器的试验中,其流量阻力随流量的增大而增加,其滤清效率不随流量的增大而变化,其容尘量随流量的增大而减小,因此按柴油机工作进气量选用更大流量的滤清器比较适合。同时以案例说明了按该方法配置的双级空气滤清器达到了使用要求。