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【摘 要】满足4000m3/h空气流量的空气滤清器性能试验的试验装置，该装置符合国内、国际多个标准的技术要求。
【关键词】大流量；空气滤清器；试验装置
0.前言
发动机在工作过程中要吸进大量的空气，如果空气不经过滤清，空气中悬浮的尘埃被吸入气缸中，就会加速活塞组及气缸的磨损。较大的颗粒进入活塞与气缸之间，会造成严重的“拉缸”现象，这在干燥多沙的工作环境中尤为严重。空气滤清器装在化油器或进气管的前方，起到滤除空气中灰尘、砂粒的作用，保证气缸中进入足量、清洁的空气。所以主机厂对空气滤清器的质量格外重视，要求空气滤清器的生产厂家必须对出厂的产品进行综合性能检测，严格控制出厂产品的各项指标。目前国内相关的检测设备较多，但满足大空气流量的试验装置很少。
1.系统结构
本试验装置是由计算机控制的模拟试验系统，主要是模拟发动机在不同的工况下，对空气滤清器进行性能试验，系统结构如下图。
图1 系统主体结构
如图1所示，系统主体结构包括供粉机构、绝对滤清器部分、空气流量检测执行部分及计算机控制系统部分。
2.结构特点
2.1供粉机构部分
该部分是由给灰机和移动抬车等组成的。由它提供模拟试验中所需要的灰尘。灰尘供给自动（手动）控制，灰尘供给量均匀。
2.2空气流量检测执行部分
该部分由空气流量计量传感器和流量调节阀等部分组成。
空气流量的计量采用高精度流量传感器，该流量传感器利用层流原理，具有结构简单，量程比大的特点。
为了满足流量传感器的使用条件，保证流量传感器的计量精度，在流量传感器的前级设置两个流量调节阀，其中较大的调节阀可以调节流量范围为（1500-4000）m3/h，较小的调节阀可以调节流量范围为（50-1500）m3/h，因为流量调整环节简单，所以流量调整迅速，可以很好地满足变空气流量滤清效率试验对流量调节的速度要求。
2.3绝对滤清器部分
该部分是由绝对滤清器安装壳体、袋式绝对滤材和相关支架等组成。它的主要作用是将透过空气滤清器的灰尘滤出，同时不影响空气的流通。因为采用袋式绝对滤清器，相对于以前的板式绝对滤清器，整体尺寸大为缩小。
2.4计算机控制系统部分
该部分是整个试验装置的控制中心，试验装置的所有试验项目均通过该部分的计算机系统完成，该部分主要由工控机、打印机及PLC组成。所有的控制参数均通过该部分进行输入，所有的测试数据均通过该部分显示，测试的所有数据均自动采集、存储，根据用户的需要，可以打印输出存储的试验数据。
3.主要控制功能
3.1测试项目
（1）进气阻力测试。
（2）固定空气流量原始滤清效率试验。
（3）固定空气流量全寿命滤清效率试验。
（4）变空气流量的滤清效率试验。
（5）储灰能力试验。
（6）复原性试验。
（7）密封性试验（人工检查）。
3.2试验装置的控制功能
（1）自动调节流量调节阀的开度，达到规定的空气流量数值。
（2）每种试验中的若干试验点都是自动按顺序进行的，试验完成后将自动停止试验。
（3）试验前按要求调试好给粉量，试验开始和结束时能自动给粉和自动停止给粉。
（4）当出现以下情况时，红色报警灯将闪烁报警，蜂鸣器发出报警音响，同时相应的指示灯闪烁并自动停止正在進行的试验：
1）压缩空气压力低于设定压力时。
2）绝对滤上下压差（阻力）大于900Pa时（全寿命滤清效率试验时，发生此报警时，试验可继续进行）。
3）按紧急停止按钮时。发生紧急情况，可立即按紧急停止按钮，停止试验。
4）试验中根据需要可随时按“停止”按钮，停止试验。
3.3数据检测、处理功能
（1）试验前通过键盘输入或自动采集环境参数（自动采集环境参数需用户另行提出），如大气压力、室温、湿度等。
（2）试验中有关数据均在显示屏上显示，试验数据经计算机处理后，可存储也可以通过打印机输出。
（3）进气阻力的记录由计算机自动进行数据采样并显示，并能绘制进气阻力曲线。
（4）试验数据可以按照用户要求的方式进行检索。
4.主要技术指标
4.1 空气流量的范围及准确度
（1）空气流量范围：（50-4000）m3/h（标准大气状况下）。
（2）空气流量的准确度：±1%。
（3）空气流量的测量方法：空气流量的测量采用层流流量计测量。
4.2 流量计前部压力的测量
（1）测量范围：（0-110）kPa。
（2）绝压变送器的准确度：±0.25%。
4.3 流量计前部温度的测量
（1）测量范围：（0-100）℃。
（2）温度传感器的准确度： A级。
4.4 给粉机
（1）给粉范围：（1-50）g/min。
（2）准确度：每5分钟加灰量的变化不超过其平均加灰量的5%。
4.5 进气阻力的测量
（1）测量范围：（0-20）kPa。
（2）差压变送器的准确度：±0.075%。
（3）进气阻力试验的空气流量等级可以编辑设定，并按其自动进行试验。并可绘制进气阻力曲线。
5.结束语
通过本试验装置的实际应用，完全满足了用户对大流量空气滤清器综合性能的测试要求，使空气滤清器生产厂家的产品质量得到有效的保证。
【参考文献】
［１］朱仙鼎主编.中国内燃机工程师手册.上海科学技术出版社,2000,8.
［２］倪计民编著.汽车内燃机试验技术.同济大学出版社,1998,9.
［３］倪计民编著.汽车内燃机原理.同济大学出版社,1999,3.
【关键词】大流量；空气滤清器；试验装置
0.前言
发动机在工作过程中要吸进大量的空气，如果空气不经过滤清，空气中悬浮的尘埃被吸入气缸中，就会加速活塞组及气缸的磨损。较大的颗粒进入活塞与气缸之间，会造成严重的“拉缸”现象，这在干燥多沙的工作环境中尤为严重。空气滤清器装在化油器或进气管的前方，起到滤除空气中灰尘、砂粒的作用，保证气缸中进入足量、清洁的空气。所以主机厂对空气滤清器的质量格外重视，要求空气滤清器的生产厂家必须对出厂的产品进行综合性能检测，严格控制出厂产品的各项指标。目前国内相关的检测设备较多，但满足大空气流量的试验装置很少。
1.系统结构
本试验装置是由计算机控制的模拟试验系统，主要是模拟发动机在不同的工况下，对空气滤清器进行性能试验，系统结构如下图。
图1 系统主体结构
如图1所示，系统主体结构包括供粉机构、绝对滤清器部分、空气流量检测执行部分及计算机控制系统部分。
2.结构特点
2.1供粉机构部分
该部分是由给灰机和移动抬车等组成的。由它提供模拟试验中所需要的灰尘。灰尘供给自动（手动）控制，灰尘供给量均匀。
2.2空气流量检测执行部分
该部分由空气流量计量传感器和流量调节阀等部分组成。
空气流量的计量采用高精度流量传感器，该流量传感器利用层流原理，具有结构简单，量程比大的特点。
为了满足流量传感器的使用条件，保证流量传感器的计量精度，在流量传感器的前级设置两个流量调节阀，其中较大的调节阀可以调节流量范围为（1500-4000）m3/h，较小的调节阀可以调节流量范围为（50-1500）m3/h，因为流量调整环节简单，所以流量调整迅速，可以很好地满足变空气流量滤清效率试验对流量调节的速度要求。
2.3绝对滤清器部分
该部分是由绝对滤清器安装壳体、袋式绝对滤材和相关支架等组成。它的主要作用是将透过空气滤清器的灰尘滤出，同时不影响空气的流通。因为采用袋式绝对滤清器，相对于以前的板式绝对滤清器，整体尺寸大为缩小。
2.4计算机控制系统部分
该部分是整个试验装置的控制中心，试验装置的所有试验项目均通过该部分的计算机系统完成，该部分主要由工控机、打印机及PLC组成。所有的控制参数均通过该部分进行输入，所有的测试数据均通过该部分显示，测试的所有数据均自动采集、存储，根据用户的需要，可以打印输出存储的试验数据。
3.主要控制功能
3.1测试项目
（1）进气阻力测试。
（2）固定空气流量原始滤清效率试验。
（3）固定空气流量全寿命滤清效率试验。
（4）变空气流量的滤清效率试验。
（5）储灰能力试验。
（6）复原性试验。
（7）密封性试验（人工检查）。
3.2试验装置的控制功能
（1）自动调节流量调节阀的开度，达到规定的空气流量数值。
（2）每种试验中的若干试验点都是自动按顺序进行的，试验完成后将自动停止试验。
（3）试验前按要求调试好给粉量，试验开始和结束时能自动给粉和自动停止给粉。
（4）当出现以下情况时，红色报警灯将闪烁报警，蜂鸣器发出报警音响，同时相应的指示灯闪烁并自动停止正在進行的试验：
1）压缩空气压力低于设定压力时。
2）绝对滤上下压差（阻力）大于900Pa时（全寿命滤清效率试验时，发生此报警时，试验可继续进行）。
3）按紧急停止按钮时。发生紧急情况，可立即按紧急停止按钮，停止试验。
4）试验中根据需要可随时按“停止”按钮，停止试验。
3.3数据检测、处理功能
（1）试验前通过键盘输入或自动采集环境参数（自动采集环境参数需用户另行提出），如大气压力、室温、湿度等。
（2）试验中有关数据均在显示屏上显示，试验数据经计算机处理后，可存储也可以通过打印机输出。
（3）进气阻力的记录由计算机自动进行数据采样并显示，并能绘制进气阻力曲线。
（4）试验数据可以按照用户要求的方式进行检索。
4.主要技术指标
4.1 空气流量的范围及准确度
（1）空气流量范围：（50-4000）m3/h（标准大气状况下）。
（2）空气流量的准确度：±1%。
（3）空气流量的测量方法：空气流量的测量采用层流流量计测量。
4.2 流量计前部压力的测量
（1）测量范围：（0-110）kPa。
（2）绝压变送器的准确度：±0.25%。
4.3 流量计前部温度的测量
（1）测量范围：（0-100）℃。
（2）温度传感器的准确度： A级。
4.4 给粉机
（1）给粉范围：（1-50）g/min。
（2）准确度：每5分钟加灰量的变化不超过其平均加灰量的5%。
4.5 进气阻力的测量
（1）测量范围：（0-20）kPa。
（2）差压变送器的准确度：±0.075%。
（3）进气阻力试验的空气流量等级可以编辑设定，并按其自动进行试验。并可绘制进气阻力曲线。
5.结束语
通过本试验装置的实际应用，完全满足了用户对大流量空气滤清器综合性能的测试要求，使空气滤清器生产厂家的产品质量得到有效的保证。
【参考文献】
［１］朱仙鼎主编.中国内燃机工程师手册.上海科学技术出版社,2000,8.
［２］倪计民编著.汽车内燃机试验技术.同济大学出版社,1998,9.
［３］倪计民编著.汽车内燃机原理.同济大学出版社,1999,3.