新聞主題	康明斯發(fā)電機(jī)組的濾清器質(zhì)量判別

 

摘要：康明斯設(shè)備專家給大家介紹一款大型柴油發(fā)電機(jī)“奶爸級”管家——全面可視化監(jiān)控管理的智能系統(tǒng)FleetguardFIT™。有了它，隨時掌握柴油發(fā)電機(jī)濾清器壽命和機(jī)油質(zhì)量狀況，有效延長濾清器壽命，創(chuàng)造更大價值！隨著IOT物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、AI人工智能、柴油機(jī)學(xué)習(xí)與傳感器產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展，由物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來的基于真實(shí)工況的維保策略（CBM）將取代傳統(tǒng)基于固定里程數(shù)的保養(yǎng)策略，同時為柴油發(fā)電機(jī)組提供對設(shè)備健康和維護(hù)管理更全面、更及時的認(rèn)知。

 

一、智能濾清器功能

 

      康明斯弗列加（Fleetguard^®）是柴油發(fā)電機(jī)機(jī)過濾行業(yè)中的領(lǐng)先品牌，其Fleetguard FIT濾清器監(jiān)控系統(tǒng)為行業(yè)用戶提供了用于實(shí)時監(jiān)控機(jī)油和濾清器等消耗性零件的解決方案。這種顛覆性的科技通過對設(shè)備本身的溫度、壓力、流體品質(zhì)等重要參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控與分析，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的健康管理。機(jī)油是柴油發(fā)電機(jī)中必不可少的部分，業(yè)內(nèi)的專家常將機(jī)油比作發(fā)電機(jī)的“血液”，它的重要程度不言而喻。同時，發(fā)電機(jī)相當(dāng)一部分的失效模式都會引起機(jī)油成分比例的變化（比如：金屬磨損、燃油稀釋、冷卻液稀釋等等）甚至在多數(shù)情況下，在這些失效模式還沒有引起嚴(yán)重的發(fā)電機(jī)故障的時候，機(jī)油的劣化已經(jīng)先行產(chǎn)生。

      FleetguardFIT通過在濾清器前后油路等相應(yīng)的位置安裝智能傳感器（濾清器位置如圖1所示），探測濾清器本身的“阻力”參數(shù)。“阻力”是過濾器重要的物理參數(shù)之一，它與柴油發(fā)電機(jī)的一些運(yùn)行參數(shù)結(jié)合起來，能夠體現(xiàn)濾清器工作時的實(shí)時狀態(tài)：

① 濾清器工作原理如圖2，檢查濾紙濾孔的堵塞狀態(tài)；

② 燃油中雜質(zhì)含量的初步判斷（新濾清器阻力短時間異常升高可能表示油品品質(zhì)出現(xiàn)問題）；

③ 檢查濾清器安裝是否恰當(dāng)。

 

圖1  柴油機(jī)濾清器位置圖

圖2  油水分離器工作原理圖

 

二、濾清器的質(zhì)量判別技巧

 

3、濾紙質(zhì)量

      質(zhì)量好的濾紙與質(zhì)量差的濾紙，從表面上是差不多的，只有專業(yè)的檢驗設(shè)備下驗，就能有明顯的區(qū)別，濾紙質(zhì)量好壞關(guān)系到清器效率，質(zhì)量好的濾紙所過濾到系統(tǒng)中的雜質(zhì)、鐵屑類、塵土類東西比較多、質(zhì)量差的濾紙過濾的雜質(zhì)、鐵屬類、塵土類東西比較少，起不到保護(hù)作用，發(fā)動機(jī)的相關(guān)機(jī)件就容易腐損。

4、濾清器的過濾效率

      主要由濾清器中使用的濾紙質(zhì)量好壞決定，濾清器的過濾效率過到96%以上才算合格品，在同一時間、同一地點(diǎn)、不同濾清器的使用效果不一樣，明顯區(qū)別在發(fā)動機(jī)起動、行駛過程中，對發(fā)動機(jī)的感覺及發(fā)動機(jī)尾氣煙度大小，發(fā)動機(jī)在修理當(dāng)中看到機(jī)件磨損有明顯區(qū)別。

5、濾紙與端蓋粘接材料

      質(zhì)量好的濾紙，還需要有品質(zhì)好的粘合劑，如選擇不當(dāng)，濾清器中的濾紙與上下端蓋粘合不牢，使用過程中碰到油易脫落，無粘性，造成短路，起不到過濾作用。

6、生產(chǎn)工藝的保證

      從表而看，濾紙下紙之間不能粘連，必須在光照上看到透光，如在光照上看不到透光，濾紙間粘連會影響整個空的流量，壽命短，造成動力不足、無在清理過程不易去掉塵土。好的空濾是濾紙這間不粘連，具有強(qiáng)的透光度，適合發(fā)動機(jī)組進(jìn)氣標(biāo)準(zhǔn)，使用壽命長，易清理。

      對于動力出現(xiàn)明顯問題的柴油發(fā)電機(jī)，F(xiàn)leetguard FIT的監(jiān)控警報提供了非常有參考意義的信息。此外，通過安裝機(jī)油品質(zhì)傳感器，F(xiàn)leetguard FIT可對發(fā)電機(jī)機(jī)油的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。Fleetguard FIT系統(tǒng)通過先進(jìn)的傳感器和數(shù)據(jù)分析主動探測失效(濾清器提前堵塞和機(jī)油惡化指示)，可以幫助用戶減少停機(jī)時間;同時，通過早期問題監(jiān)測，制定更優(yōu)化的維護(hù)計劃，延長濾清器壽命，降低TCO (總持有成本) ，為用戶創(chuàng)造更大價值。

 

圖3  空氣濾清器濾芯基本結(jié)構(gòu)

圖4  空氣濾清器折疊濾紙示意圖

 

三、濾清器性能試驗標(biāo)準(zhǔn)

 

1、空氣濾芯試驗

      選用的空氣濾芯（內(nèi)部組成如圖3所示）一定要與原裝發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性及可靠性匹配。

（1）額定進(jìn)氣量濾芯技術(shù)參數(shù)中的空氣流量應(yīng)大于配用發(fā)動機(jī)的額定進(jìn)氣量。

（2）過濾材料如圖6所示。對過濾材料有定量、厚度、挺度、耐破度、透氣度、最大孔徑、平均孔徑等要求。康明斯柴油機(jī)要求空氣過濾精度為5ym，而國產(chǎn)濾紙僅為80ym。

（3）濾芯性能試驗：

① 流量-阻力（壓降）試驗測定空氣流動壓力損失（流量-阻力或流量-壓力降曲線）。

② 原始過濾效率試驗可計算出濾芯的集塵效率，正常濾芯的降塵率應(yīng)為99%以上。

③ 儲塵能力試驗和累積效率試驗濾芯積塵灰過多造成堵塞、進(jìn)氣阻力增大。使發(fā)動機(jī)功率下降5%或油耗上升5%時的進(jìn)氣阻力是一極限值，達(dá)到此值時就必須清掃或更換濾芯。試驗時，進(jìn)氣阻力或壓力降達(dá)到7—46kPa時的積灰重量即是濾芯的儲塵能力，而在此試驗期間的過濾效率則為累積效率。

④ 原始進(jìn)氣阻力試驗進(jìn)氣阻力（額定空氣流量通過濾芯時在進(jìn)、出口處的壓差）不應(yīng)超過3.2kPa，否則功率將下降，發(fā)動機(jī)會冒黑煙。

 

圖5  空氣濾清器內(nèi)部組成示意圖

圖6  空氣濾芯結(jié)構(gòu)（濾紙位置）

 

2、柴油濾清器試驗

      柴油濾清器要按ISO4020標(biāo)準(zhǔn)（柴油機(jī)用燃油濾清器試驗方法）進(jìn)行下述試驗。

（1）新濾清器清結(jié)度試驗

      確定濾芯內(nèi)側(cè)是否清除了生產(chǎn)儲運(yùn)中殘留的灰塵雜質(zhì)。

（2）氣泡法試驗

      用于證實(shí)濾芯是否有大于過濾精度的孔隙存在。

（3）過濾效率和壽命試驗

      過濾效率是指測定被濾除的特定粒子的百分比，濾清器壽命則以堵塞試驗壓差大于0.07MPa的時間表示。

（4）水分離效度試驗

      確定濾油器分離油水混合液中水分的百分?jǐn)?shù)

（5）濾芯破損試驗

      確定濾芯的抗破裂壓力

（6）濾油器總成破損試驗

      測定總成承受內(nèi)壓力的能力

（7）脈動壓力疲勞試驗

      測定在脈動壓力下（模擬發(fā)動機(jī)起動或停止時）濾油器總成的機(jī)械強(qiáng)度

（8）抗振疲勞試驗

      確定正常使用條件下濾油器抗振動的機(jī)械強(qiáng)度。

3、機(jī)油濾清器

      復(fù)合式機(jī)油濾清器（工作原理如圖7所示）應(yīng)按ISO4548標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行下述試驗。

（1）壓力降-流量特性試驗

      用指定粘度的機(jī)油測定濾油器總成的壓力降-流量曲線。

（2）濾芯旁通元件的特性試驗

      測定濾芯壓力降-旁通流量曲線。當(dāng)通過濾芯的壓力降較低時，為限制未經(jīng)過濾的機(jī)油量，旁通元件在低于規(guī)定的開啟壓力降時，允許有不大的漏油量；而當(dāng)濾芯完全堵塞時，可旁通全部流量且不超過規(guī)定的壓力降。

（3）高壓降和高溫特性試驗

      機(jī)油濾清器在工作中（特別是在濾芯堵塞時）將經(jīng)受高壓降。另外，濾芯還受到機(jī)油高溫的影響，應(yīng)在模擬高溫條件下測試濾芯承受高壓降而不破損的能力。

（4）濾芯壽命與過濾效率試驗

      采用粒子計數(shù)法測定濾芯奉命，試驗時繪制壓差-試驗時間或壓差-加灰重量的關(guān)系曲線，以達(dá)到75%旁通閥設(shè)計開啟壓力時的試驗時間或污染物重量來表示濾芯壽命。濾紙過濾孔形狀如圖8所示。

（5）累積效率試驗

      采用重量分析法測定濾芯壽命時，以達(dá)到試驗終點(diǎn)壓差時的試驗時間或污染物的捕獲量來評定。

（6）液壓脈沖疲勞試驗

      機(jī)油濾清器在使用中要受到發(fā)動機(jī)冷卻狀態(tài)下波動壓力的作用。試驗時用規(guī)定的脈動油壓，循環(huán)1000次，以確定濾油器殼體，密封圈及濾芯高壓波動的抗壓能力。

（7）耐振疲勞試驗

      安裝機(jī)油濾清器總成后，加上模似發(fā)動機(jī)或安裝結(jié)構(gòu)振動面造成共振的頻率與振幅，保持規(guī)定的機(jī)油壓力，循環(huán)1000萬次，以確定無小滲漏油跡或疲勞損壞性能。

 

圖7  復(fù)合式機(jī)油濾清器的工作原理圖.

圖8  機(jī)油濾清器濾芯高效濾紙放大圖

 

 

總結(jié)：

      濾清器濾芯的精度?般是?微?表示，精度多少µm，是指過濾器濾芯的孔徑大小；包含雜質(zhì)的溶液通過過濾?時，允許通過的最?顆粒的尺寸。孔徑越小，過濾精度越?。在眾多過濾芯及過濾產(chǎn)品中，?個重要的參數(shù)就是過濾精度，通常單位為微米，也有??數(shù)或其他單位來表示，但如何來檢測濾芯及過濾產(chǎn)品的過濾精度呢？其實(shí)在國內(nèi)市場中關(guān)于過濾精度的理解?直是混亂的，過濾精度的標(biāo)法也是混亂的，基本上的現(xiàn)狀是過濾精度由?產(chǎn)?商通過?定的檢測?段根據(jù)?定的標(biāo)準(zhǔn)來確定的(包括濾芯孔徑、對顆粒的截留效率，細(xì)菌截留能?等)。不同?產(chǎn)廠家對于濾芯的標(biāo)稱單位可能是不同的，因此，用戶在選擇濾清器時一定要看清制造商標(biāo)注精度的單位，以免產(chǎn)生誤解。

 

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