黃長城 姜禮義 姜志堅

【摘要】當前，國內(nèi)外機燃油濾清器的標準有許多，大部分都規(guī)定了對原始濾清效率檢測方法進行的規(guī)定（如JB/T、GB/T、ISO等）。但具體的檢測方法卻并不相同，本文通過對不同標準中關(guān)于原始濾清效率檢測方法的規(guī)定進行初步分析。

【關(guān)鍵詞】濾清器；原始濾清效率

1、概述

內(nèi)燃機發(fā)動機有空氣、機油、燃油三種濾清器。它們分別擔負發(fā)動機進氣系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)中介質(zhì)的過濾。濾清器的核心功能是通過濾芯過濾管路中的雜質(zhì)，以達到對發(fā)動機形成長期有效的保護，所以說濾清器性能的優(yōu)劣對于機器的正常運行和使用壽命起到重要的作用，而原始濾清效率是濾清器產(chǎn)品的一個非常重要的指標。

濾清效率現(xiàn)有試驗方法有兩種，其一為采用激光傳感器粒子計數(shù)法檢測過濾效率，其二為采用重量法檢測濾清效率。光學檢測方法固然有其重復性好、測量精度高等優(yōu)點；但是設備價格高昂、普及率并不高。重量法檢測則不同，普及率高，檢測環(huán)節(jié)少，試驗簡單；但是現(xiàn)有的各試驗方法存在較多的缺陷，可比性相對較差，以至于難以很好的界定產(chǎn)品的過濾性能，對于提升車用液體過濾器產(chǎn)品質(zhì)量的作用受到檢測方法的制約。本文主要對各種內(nèi)燃機用機油、燃油濾清器的原始濾清效率檢測所采用的重量法進行分析，為以后標準制訂和方法的研究提供依據(jù)，以進一步發(fā)揮重量法試驗操作簡易，檢測效率高等優(yōu)點，甚至進一步提高試驗效率，使該方法與光學測量方法優(yōu)勢互補，相得益彰，對于提升車用機燃油濾清器產(chǎn)品質(zhì)量意義重大。

2、國內(nèi)外的標準分析

目前國內(nèi)外含有濾清效率檢測要求的相關(guān)標準：機油濾清器（JB/T 5088.2-2008、JB/T 5089.3-2010、TB/T 1436-2013、TB/T 3056.3-2002、GB/T8243.4-2003/ISO 4548-4：1997、SAE HS 806-2009等）；燃油濾清器（JB/T 5239.4-2011、QC/T 918-2013等）。現(xiàn)在就當前的各類標準對原始濾清效率的檢測方法進行分析：

JB/T 5088.2和JB/T 5089.3這兩份標準試驗方法完全相同，試驗原理見圖一，其方法是，在油箱1中加入一定量規(guī)定粒徑分布的雜質(zhì)和油液攪拌后，由蠕動泵4按十分之一的額定流量（由于機油濾清器額定流量太大，按比例縮小試驗流量）吸入濾清器8（不循環(huán)）再沖洗油箱殘余雜質(zhì)吸入濾清器過濾，在收集瓶9收集未被過濾的雜質(zhì)油，再用真空抽濾器加濾膜分析未過濾的雜質(zhì)量得出原始濾清效率。該方法的缺陷，一是試驗過程較為繁瑣，需要對器具及設備進行不斷清洗，工作效率較低；二是不同的清洗油量導致收集瓶收集到的雜質(zhì)量是大不同的，即導致不同的試驗結(jié)果，而實際上標準也沒有給出清洗油量，導致結(jié)果存在不同程度的虛高。

TB/T 1436和 TB/T 3056.3這兩份標準的試驗方法的試驗原理與上述不同，見圖二。其方法是在油箱1中加入一定量規(guī)定粒徑分布的雜質(zhì)和油液攪拌后，由油泵2按額定流量循環(huán)通過濾清器9，在濾清器前后取樣處7和11分別取樣，測定前后的濃度比即為原始濾清效率。該方法的優(yōu)點是可實現(xiàn)按額定流量試驗，缺點是在循環(huán)的過程中，徹底破壞了粒徑的分布狀態(tài)，從理論上講，并非是針對規(guī)定粒徑本身的過濾效率。

GB/T8243.4/ISO4548-4采用JB/T5088.2標準類似的單向通過不循環(huán)的試驗方法，原理見圖三，其方法是按一定試驗流量（具體不明確），由泵2驅(qū)動，將規(guī)定粒徑分布的規(guī)定雜質(zhì)從試驗油泥罐6沖入試驗濾清器7，并在收集瓶10收集規(guī)定的油量，油量經(jīng)真空抽濾器加濾膜分析得出原始濾清效率。該方法的缺陷是，由于機油濾清器額定流量太大，如果按額定流量試驗，在收集瓶收集是困難的，所以標準中試驗流量沒作規(guī)定，模糊化；而且規(guī)定的4倍收集量難以界定從油泥罐6到濾芯進口側(cè)所有的雜質(zhì)是否沖洗干凈。由此，從原理上分析，按該標準執(zhí)行得出的試驗結(jié)果可變動范圍較大。

SAE HS 806采用單向通過循環(huán)（循環(huán)時用絕對濾過濾）的試驗方法，原理見圖四，其方法是按額定流量進行試驗，在混合器中加入規(guī)定量的雜質(zhì)，經(jīng)過規(guī)定的時間，在絕對過濾器3上收集未被過濾的雜質(zhì)，得出原始濾清效率。該方法采用了額定流量這樣的大流量進行單向循環(huán)，注定了截留未過濾雜質(zhì)的所謂絕對過濾器并不絕對，過濾精度不能高。標準給出的分別是金屬絲網(wǎng)規(guī)格分別為44μm、17μm和8μm（該三者標準上名義精度與實際精度也不同），濾膜為8μm、5μm和3μm，一者精度并不高，二者標準未給出如何選用，給實際選用帶來困擾；第二個方面是試驗雜質(zhì)提供三種選擇，前兩種只給出大概的粒徑范圍，如，闊粒子粒度29～470μm，窄粒子粒度小于10μm，無嚴格標準，第三種為ISO 12103標準A4灰粒徑0～200μm，從指標看，絕對濾不能完全截留雜質(zhì)；第三個方面，按額定流量要沖洗15分鐘，沖洗混合器到濾芯進口側(cè)必然絕對清潔，卻極易產(chǎn)生過度沖洗。

JB/T 5239.4與機油濾清器GB/T5088.2標準試驗方法相近，標準規(guī)定試驗流量為額定流量，由于燃油濾清器額定流量比較小，大致只有機油濾的十分之一，試驗按額定流量試驗沒有問題。但是動力源不是油泵，而是氣體壓力產(chǎn)生流量通過濾清器，難以掌控剛好是試驗介質(zhì)通過濾清器而氣體不通過，一旦氣體進入濾清器沖刷雜質(zhì)，其過濾機理則與液體不同，從實際看會降低試驗結(jié)果，可見用氣體做動力源并非一個好的選擇；其二是存在與機油濾JB/T5088.2標準相同的問題，試驗介質(zhì)沖洗不徹底，會使試驗結(jié)果虛高。

QC/T 918方法與機油濾清器JB/T5088.2標準原理相同，存在類似問題。

3、總結(jié)

縱觀國內(nèi)外各標準，分析得出以下結(jié)論：第一、重量法測定原始濾清效率采取單向循環(huán)或者單向通過是主流，否則會破壞粒徑分布，同時單向循環(huán)必須有高精度絕對過濾器，即單向濾配絕對濾；第二、試驗可比性比試驗工況更重要，有些試驗要實現(xiàn)工況下檢測是代價高昂或者難以操作的，就該檢測項目而言，試驗流量不能太大，否則絕對過濾器難以承受大流量而只能改用低精度絕對濾，這樣就失去絕對濾的作用，另外絕對濾面積應足夠大以增大通油量；第三、沖洗清潔界定問題。應界定從試驗油箱到濾芯入口側(cè)所有雜質(zhì)都應已經(jīng)濾芯充分過濾，整個試驗系統(tǒng)污染油液濃度以指數(shù)函數(shù)降低至幾乎為0，試驗結(jié)束。從理論上看，濾清效率不可能低于0，濾芯前段濃度為0時，后段濃度也應為0；第四、其他各試驗條件應更確定和嚴格。

參考文獻

[1]JB/T5088.2-2008，內(nèi)燃機旋裝式機油濾清器第2部分：試驗方法.

[2] JB/T 5089.3-2010，內(nèi)燃機紙質(zhì)濾芯機油濾清器第3部分：試驗方法.

[3]TB/T 1436-2013， 內(nèi)燃機車機油濾清器.

[4] GB/T 8243.4-2003/ISO4548：4-1997，內(nèi)燃機全流式機油濾清器試驗方法第4部分：原始濾清效率、壽命和累積效率（重量法）.

[5]SAE HS 806-2009，機油濾清器試驗方法.

[6]JB/T 5239.4-2011，柴油機柴油濾清器第4部分：試驗方法.

[7]QC/T 918-2013，汽車用汽油濾清器試驗方法.