目前市场上出售的发动机空气滤芯主要是经树脂浸渍的滤纸折叠而成,使用寿命较短、在长期使用时,运行成本较高,废弃的滤芯不易处理,在恶劣环境条件下工作性能不可靠。本文基于创新设计理念,突破传统木质原材料加工技术,利用微米木纤维精密加工机械切段刨削加工技术生产出微米木纤维,进而利用定比模压技术加工成新型微米木纤维发动机空气滤芯。本文首先介绍了国内外发动机空气滤芯和微米木纤维的应用现状,分析了以微米木纤维为原料的发动机空气滤芯可行性及未来需求；阐述了发动机空气滤芯分类及其过滤气溶胶分类,分析影响发动机空气滤芯性能的主要因素,描述发动机空气滤芯检测试验方法；然后,建立纤维过滤的数学描述基础,推导单根木纤维在桑原流场中的惯性效应、拦截效应和扩散效应过滤机理,并对这几种主要的过滤机理进行综合,得出微米木纤维发动机空气滤芯总过滤效率数学描述,同时给出过滤阻力数学表达公式；并通过自行编制的程序建立纤维随机分布的空气滤芯三维模型,运用Fluent软件进行模拟仿真,获得过滤阻力曲线。在此基础上,分析影响微米木纤维空气滤芯性能的因素,得出了过滤阻力随滤料厚度和填充率的变化曲线,为研制微米木纤维发动机空气滤芯奠定坚实的理论基础。本文对微米木纤维空气滤芯的制备工艺及关键技术进行了理论和实验研究,对微米木纤维加工设备的关键零件及总成进行了设计优化,生产出符合要求的微米木纤维,确定实验室热压微米木纤维发动机空气滤芯的工艺参数,并用最小方差法对试验试件的几何参数进行图像识别,在理论和试验基础上制备微米木纤维发动机空气滤芯。最后,根据发动机空气滤芯的检测指标研制微米木纤维发动机空气滤芯检测系统,对系统机械部分的抽风机及灰尘喷射器进行设计,选择测试系统的传感器、数据采集模块等硬件,基于Windows平台采用KingView6.5软件开发了软件部分,并使系统的误差及精度满足相关标准要求。采用该检测系统对微米木纤维发动机空气滤芯进行检测,结果表明被测试的滤芯能达到QC/T 32-2006国家行业标准和JB/T 9747-2005机械工业部标准。此外对微米木纤维发动机空气滤芯和原机纸质滤芯在发动机台架上进行对比试验,结果表明前者动力性比后者稍好,而且更省油。