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新闻主题 |
柴油发电机的机油滤清器更换和保养说明 |
摘要：机油滤清器是保持发动机正常运转的重要组成部分，它能够过滤机油中的杂质和污垢，保持机油的清洁度，提高柴油机的工作效率。一般分为全流式滤芯和旁通式滤芯两种机油过滤系统，以前老款机型只使用旁通式系统，由于过滤机油的需要量加大，现在基本使用两者组合式过滤器。然而，随着使用时间的增长，机油滤清器会逐渐积累污垢，降低过滤效果，因此，正确清洗和保养机油滤清器是保证柴油发电机组正常工作的关键。
一、机油滤清器类型
机油滤清器有各种各样的形状和大小，常用的两种是表面滤清器和深滤过滤清器。图1所示的是表面滤清器。机油流过纸质材料的表面，污染物被截留在纸的表面上，机油从纸上微小的孔流过。深滤过滤清器材料是棉线和各种各样的纤维的混合物，图2所示的是一个深滤过滤清器。当机油和杂质通过滤清器时，污染物被截留在滤清器材料内。因为深滤过滤清器会对油流产生更多的阻挡，所以现在使用较少。
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图1 表面机油滤清器 |
图2 机油深滤过滤清器 |
1、细滤器——旁通式滤清器
机油细滤器（即旁通式滤清器）由底座、外壳、转子和转子轴等组成。底座内有进油道、出油道、调压阀和旁通阀。进油道与机油泵的出油道相通，出油道与机油冷却器相通。转子轴的下端拧在底座内，轴上的径向孔与轴心油道相通。转子由转子体和转子盖构成，在转子体和转子盖的中心孔内分别压入青铜衬套作为转子轴承。转子体还有两根集油管，管的上端装有金属滤嘴，下端装有喷嘴，两个喷嘴的喷孔方向相反。整个转子套装在转子轴上，其上端由螺母定位，使转子只能绕轴旋转，不能轴向移动。外壳通过转子轴顶端的螺母固定在底座上。外壳与底座结合处以及螺母与外壳之间均装有垫圈，以防漏油。由于机油通过细滤器的阻力大、流量小，所以通常把细滤器并联在主油道上，经过滤清后的机油直接流回油底壳内。
其原理是机油泵工作时，将机油不断地压入机油滤清器底座内的进油道，然后经转子轴的轴心油道、径向孔流入转子，在机油压力作用下，机油穿过滤网后分别从两个喷嘴的水平喷孔高速喷出。由于机油喷出时产生的反作用力，使转子以5500r/min速度旋转，于是机油中的各种杂质便因离心力的作用与机油分离，并沉积在转子体的内壁上。由喷嘴喷出的清洁机油流入底座内的油道，然后经回油管流回油底壳，虽然流进细滤器的机油不多，但在柴油发电机正常工作时，约在一个半小时内，就能使全部机油滤清一次，大大延长了机油的使用寿命。
图3所示的是旁通式系统。大约90％的机油被直接泵到柴油发电机，仅约10％的机油被送到机油滤清器来过滤。如果该滤清器堵塞，则没有机油能被过滤，然而，机油仍会被加压并被送入柴油发电机。某些柴油机将该系统连同全流式滤清器一起使用。
2、粗滤器——全流式滤清器
机油粗滤器（即全流式滤清器）的功能是滤除机油中较大的机械杂质。粗滤器流动阻力小，因而常串联在机油泵与主油道之间。机油粗滤器由壳体、滤芯和中心管等构成。
图4所示的是全流式系统。在该系统中，所有机油在进入柴油发电机前都必须穿过机油滤清器。如果杂质堵塞了机油滤清器，滤清器前的机油压力将升高，从而导致卸压阀打开。在滤清器前后的压力差约为5～40psi时，卸压阀打开，这称为差压。差压是滤清器的进口和出口之间的压力差。进口压力始终由压力调节阀控制着。当机油滤清器使用一段时间后堵塞时，滤清器的另一侧的压力将降低。当压差等于卸压阀的设置时，一定量的机油将穿过滤清器，进入柴油发电机。这意味着即使滤清器阻塞了，柴油发电机仍能得到机油。如果滤清器被完全堵塞了，那么机油压力会稍微低于正常的压力。
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图3 旁通式机油滤清器工作原理 |
图4 全流式滤清器工作原理 |
二、滤清器装置相关附件
1、滤清器装置的作用
柴油发电机在工作过程中，机油会逐渐生成各种含炭沉积物，如燃烧室中所产生的沉积物——积炭，一部分被废气带下走，一部分附着在汽缸壁的润滑油膜中，与机油混合，使机油污染。磨损下来的金属微粒和随着空气进入柴油发电机中的细砂、灰尘、水分等不断渗入机油中，使油底壳和润滑油路中的机油氧化后生成含碳的黑色黏性糊状物，统称油泥。黏性油泥在柴油发电机中积聚，危害极大，因它含有大量的硬质磨料，此时机油非但起不到润滑作用，反而会使柴油发电机各机件的磨损加剧；同时，油泥还会造成部分油道、油管堵塞，从而影响润滑系统的正常工作。为了保持机油的清洁、防止机油变质、延长机油的使用期限。必须在润滑系统中装有滤清器。实践证明，机油滤清器的性能好坏直接影响着柴油发电机的大修期限，它在一定程度上决定了柴油发电机工作的可靠性和使用寿命。
2、滤清器装置组成
康明斯四缸柴油机的机油滤清器安装在汽缸体的左侧。它由细滤器、粗滤器、旁通阀和限压阀等组成。由于上述文中已经介绍过细滤器和粗滤器，不再赘述，以下介绍其他相关附件。
（1）旁通阀
旁通阀包括钢珠、弹簧和紧固螺母等零件，其安装位置如图5所示。它的功能是当粗滤器被堵塞或冬季冷机起动机油黏度过大时，让机油直接通往主油道，避免因润滑中断而造成柴油发电机事故，因此它又有安全阀之称。
当滤清器的滤芯太脏或机油黏度较大而使机油难以通过滤芯时，进油道内的油压便升高，出油道内的油压则降低，如图5所示。在压力差的作用下，机油就克服弹簧的张力将旁通阀顶开，于是机油便不经滤芯过滤而直接流往主油道，从而保证润滑不致中断。当粗滤器畅通时，进、出油道内的压力差很小，故旁通阀不开放。由上可知，定期清洗粗滤器，才能避免带有杂质的机油去润滑摩擦表面而带来的严重危害。
（2）限压阀
限压阀包括阀门、弹簧、调压螺钉、固定螺母及护帽等零件，其原理如图6所示。它的功能是保持机油压力大致不变，从而防止因柴油发电机转速太高、机油黏度太大或油路不畅通而造成油道压力过高，以致机油泵消耗的功率过多，给润滑系统的密封带来困难，严重时甚至会使机件损坏。例如，胀破机油冷却器等润滑管路。
当因上述原因使机油滤清器进油道内的压力超过限压阀弹簧的张力时，弹簧被压缩，限压阀便被顶开，一部分机油就直接流回油底壳，如图5所示。进油道内的油压越高，限压阀被顶开的距离越大，流回油底壳的机油就越多；反之，进油道内的油压较低，限压阀被顶开的距离较小，直接流回油底壳的机油就较少。这样流往主油道的机油量也就基本保持不变，从而使机油压力不致超出一定的限度。
改变调压螺钉对弹簧的压紧程度，即可调节机油压力。顺时针转动调压螺钉，弹簧的张力增大，机油压力升高；反之，机油压力降低。
（3）机油滤的连接螺纹
螺纹指的是在圆柱或圆锥母体表面上制出的螺旋线形的、具有特定截面的连续凸起部分。螺纹按其母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹；按其在母体所处位置分为外螺纹、内螺纹，按其截面形状(牙型)分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹及其他特殊形状螺纹。
在圆柱或圆锥表面上，沿着螺旋线所形成的具有规定牙型的连续凸起。凸起是指螺纹两侧面的实体部分，又称牙。
在机械加工中，螺纹是在一根圆柱形的轴上(或内孔表面)用刀具或砂轮切成的，此时工件转一转，刀具沿着工件轴向移动一定的距离，刀具在工件上切出的痕迹就是螺纹。在外圆表面形成的螺纹称外螺纹。在内孔表面形成的螺纹称内螺纹。螺纹的基础是圆轴表面的螺旋线。通常若螺纹的断面为三角形，则叫三角螺纹；断面为梯形叫做梯形螺纹；断面为锯齿形叫做锯齿形螺纹；断面为方形叫做方牙螺纹；断面为圆弧形叫做圆弧形螺纹等等。
外螺纹有三种螺纹精度等级：1A、2A、3A内螺纹有三种螺纹精度等级：1B、2B、3B全部都是间隙配合，等级数字越高，配合越紧。
常见的外螺纹精度等级为2A,内螺纹精度等级为2B(一般机油滤固定板上的螺纹精度)在螺纹的通止规检验时，必须确保止规只能旋入1牙，通规全压通过。
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图5 机油滤清器旁通阀位置图 |
图6 机油旁通阀和限压阀的工作原理 |
三、机油滤清器清洗和安装
1、机油滤清器清洗步骤
（1） 清洗机油滤清器之前，首先要将机油滤清器从柴油发电机上取下来。在取下机油滤清器之前，应先关闭柴油发电机，并等待柴油发电机冷却。然后，使用合适的工具将机油滤清器拆卸下来。在拆卸过程中，要注意避免机油溅出，可以事先准备好油盘来接收滤清器上的机油。
（2） 清洗机油滤清器时，可以使用清洗剂和水来清洗。首先，将机油滤清器放入清洗剂中浸泡一段时间，让清洗剂能够渗透到滤芯内部，溶解污垢。然后，使用刷子或喷枪等工具，对滤清器进行搓洗，将污垢彻底清除。注意，清洗滤清器时要避免使用过于硬的刷子，以免损坏滤芯。清洗完毕后，用清水冲洗滤清器，将清洗剂和污垢彻底冲洗干净。
（3） 清洗完毕后，要对机油滤清器进行晾干。可以将滤清器放在通风良好的地方，让其自然晾干。不要使用高温或其他加热设备来加速晾干过程，以免损坏滤芯。
（4） 对于一些机油滤清器，可以进行更加彻底的清洗。除了使用清洗剂和水进行清洗外，还可以使用超声波清洗机等专业设备进行清洗。超声波清洗机能够通过高频振动产生的微小气泡冲击滤芯，将污垢从滤芯中彻底清除。这种清洗方法可以更加彻底地清洗滤芯，提高滤清器的过滤效果。
（5） 清洗完毕后，要对机油滤清器进行检查。检查滤芯是否有损坏或破裂，如果有，需要及时更换新的滤芯。同时，还要检查滤清器的密封圈是否完好，如果有损坏或老化，也需要更换。只有确保滤芯和密封圈的完好无损，才能保证机油滤清器的正常工作。
（6） 保养机油滤清器时，除了定期清洗外，还应定期更换滤芯。滤芯的更换周期一般为250小时~300小时，具体根据柴油发电机组使用情况和机油质量而定。更换滤芯时，要选择与原滤芯相同型号的滤芯，并按照说明书上的要求进行更换。
2、机油集滤器滤网清洗方法
（1）拆下油底壳侧面的滤网盖、滤网盖垫片、垫圈、滤网部件等零件，结构分解图如图7所示；
（2）用煤油和刷子清洗干净滤网部件和毛毡上的杂质：
（3）复装滤网部件及相关零件，按对角交叉顺序上紧4件螺栓，螺栓力矩按（20-30）N.m控制。
3、机油滤清器安装要求
（1） 在拆除机油滤清器后必须清洁安装底座，零件分解图如图8所示。遗留在滤清器支座和垫圈之间的尘土会导致新的垫圈变形和撕裂，从而造成泄漏。
（2） 在拆除旧的机油滤清器，请确认旧的垫圈没有粘着在安装底座上。
（3） 在安装前请用清洁的机油润滑机油滤清器的垫圈。
（4） 切勿使用油脂润滑机油滤清器的垫圈，润滑脂与垫圈不兼容并可能导致漏油。
（5） 切勿过度紧固机油滤清器，此举会对机油滤清器的螺纹和垫圈造成过大的压力从而导致泄露。很多大型的滤清器必须用扳手紧固，滤清器罐体上标示的安装标记将避免操作人员在紧固过程中的误操作。
（6） 切勿拆除并重新安装已经使用过的滤清器。因为性能下降的垫圈可能导致泄漏。
（7） 在安装前必须检查滤清器（检查是有否损坏，垫圈是否良好）。
（8） 确定滤清器产品编号是否正确，滤清器罐体上的编号与外包装上编号是否匹配。因为能够安装带底座上的滤清器不一定是正确的滤清器。
（9） 在安装过程中，必须拆除罐体有凹痕的滤清器并更换。凹痕会引起应力集中，增加破裂的可能性。要知道更换一个滤清器的成本远低于修理由滤清器破裂造成损坏的成本，因此必须谨慎。
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图7 机油集滤器网安装图 |
图8 柴油机机油滤清器与支座装配图 |
总结：
总之，正确清洗和保养柴油发电机组机油滤清器对于保证柴油发电机的正常工作至关重要。通过合适的清洗方法和定期更换滤芯，可以保持机油滤清器的过滤效果，延长柴油发电机寿命，提高燃油经济性。希望本文的介绍能够帮助用户们正确清洗和保养柴油发电机组机油滤清器，保持柴油发电机的良好状态。
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