八、新型空气滤清器的使用与维护
空气滤清器是发动机的“鼻腔”,发动机每燃烧1L燃油大约需要通过空气滤清器吸入9000L空气。空气滤清器对于防止空气中的杂质进入气缸起了关键性作用,据对载货汽车拆除空气滤清器进行试验,发动机气缸的磨损量增加8倍,活塞磨损增加3倍,活塞环磨损增加9倍。有人做过试验,一辆输出功率为180kW的公共汽车,在3万km的行驶里程中,被空气滤清器滤掉的杂质重达1.5g,可见空气滤清器对于净化空气,减少气缸、气门、活塞以及活塞环等零件的磨损,延长发动机使用寿命,具有极其重要的作用。除此以外,空气滤清器还有降低发动机噪声和节省燃油的作用。
1.克服空气滤清器认知上的偏差
有的车主由于不理解空气滤清器的工作原理,不了解空气在滤清器中的行经路线,因此在日常维护保养中不自觉地造成空气滤清器失效。
低速货车使用的空气滤清器分为两大类:一类是纸芯空气滤清器(图1-15b),又称干式空气滤清器(它不带机油盘),在低速货车上使用较多;另一类是油浴式空气滤清器(图1-15a),又称湿式空气滤清器,它有一个机油盘以及粘有机油的钢丝过滤网,空气吸进滤清器后,在机油平面折返,再通过钢丝网过滤。
图1-15 两种空气滤清器的结构
纸芯空气滤清器的工作原理:空气经过粗滤器时,首先依靠离心力将较大的颗粒分离开来,落在壳体的下部,然后空气进入纸质滤芯的内部,利用滤纸微孔(平均孔径仅为50~60μm)的阻挡力,加上灰尘本身的聚合作用形成的附加过滤层,进一步将空气中的细微灰尘分离出来,并粘附在纸滤芯的外表面。经过几级过滤后,清除了空气中99.5%以上的杂质,这样进入气缸内的空气就是洁净的空气。
有人认为纸芯空气滤清器不如油浴式空气滤清器好,甚至不惜拆除新车上的纸芯空气滤清器,改用油浴式空气滤清器。李某新买了一辆载货汽车,仅仅使用1年就需要大修。他认为是车上安装的纸芯空气滤清器不好造成的,于是请修理人员把车上的纸芯空气滤清器拆除,安装了油浴式空气滤清器,为此花费了几百元钱。改装以后,该车运行不到1年又需要大修。这次李某明白了不是纸芯空气滤清器不好,而是长期超载以及对发动机的维护不善造成的。
其实纸芯空气滤清器与油浴式空气滤清器比较具有许多优点:一是质量小,结构简单;二是使用方便,可以在车上的任何方位安装,倒装、顺装都可以,而油浴式空气滤清器不能倒着安装;三是成本低,可以节约油料和金属材料;四是滤清效率高,灰尘的穿透率仅为0.1%~0.3%,因此现代汽车越来越多地采用纸芯空气滤清器。
2.严防空气滤清器“短路”
所谓空气滤清器“短路”,是指由于组装不当,造成空气滤清器密封不严,含有大量杂质的空气不通过纸滤芯的过滤面,从旁路直接进入了气缸,从而加速气缸、活塞环和气门等零件的磨损。在这种情况下,空气滤清器实际上成为一种不起任何作用的摆设。
判断空气滤清器是否“短路”最直观的检查方法是:观察纸滤芯的表面,如果纸滤芯一直很干净,说明存在“短路”,空气滤清器没有起作用,应该检查空气滤清器各橡胶密封垫圈的安装以及进气管道是否密封严密。
防止空气滤清器“短路”的关键,是保证组装正确,不漏气,即不让未经过滤的空气从旁路进入气缸。为此需要做到以下几点:
①确保空气滤清器各零件(特别是橡胶密封垫圈)的安装位置正确,不能颠倒。纸滤芯两端必须安装塑性好的胶质密封垫圈(两面各1只),这两只橡胶密封垫圈一定不能损坏和漏装。
②如果过滤皱折纸与两端铁皮之间脱胶,应该予以更换。
③固定空气滤清器罩壳的蝶形螺母不能拧得太紧,因为罩壳和外壳都是由薄铁皮冲压而成的,罩壳一旦受压变形,就会挤破纸滤芯。
④空气滤清器总成与发动机进气管的连接,无论采用法兰、橡胶管或者直接连接,都必须保证连接牢固和严密,不得漏气。
3.纸芯空气滤清器的维护要领
①空气滤清器的外壳一旦破损,要及时更换。
②由于滤纸是一种充满合成树脂的超细纤维纸,所以纸滤芯千万不能放在油中清洗,严禁与水、火接触,同时要防止空气滤清器吸入发动机排出的油雾和烟尘。
③清理粘附在纸滤芯外表面的灰尘,只能采用振动法、刷除法或者压缩空气反吹法等方法(图1-16)。要用软毛刷顺着皱折刷,若用压缩空气反吹纸滤芯,为了防止滤纸损坏,压缩空气的压力不得超过296kPa。如果清除灰尘的方法不当,将沉积的灰尘胡乱一吹,有可能将灰尘吹到滤芯纤维里面去,灰尘更容易进入气缸,会对发动机造成不可逆转的损伤。
图1-16 空气滤清器纸滤芯的清理方法
④纸滤芯经过维护(清理)后,由于不能完全恢复原来的过滤性能,进气阻力会增大,所以最多维护2~3次就要更换新的滤芯。
关于空气滤清器的更换周期,制造商推荐为每行驶4.8万km,并且每2.4万km进行一次常规检查。保守的推荐更换周期为每行驶2.4万km。在多尘的矿区行驶,每工作50~150h就应当维护一次空气滤清器。
⑤滤芯清理后,可以将照明灯点亮后放入滤芯里面,从外部观察其有无损伤。凡是纸滤芯出现破裂、穿孔或者滤纸与端盖脱胶等现象,都要立即更换新件。如果没有合适的配件,可以用胶布或者胶纸暂时把破损处封住。
⑥只要条件许可,空气滤清器尽量往高处安装。如果空气滤清器的位置太低,当汽车涉水行驶时,飞溅的水分会进入空气滤清器,甚至沿着进气歧管进入气缸,由于水是不可压缩的,有可能使正在运行的发动机连杆和曲轴受到致命的伤害。
⑦空气滤清器滤芯的装配质量为1520~1540g,在其使用期限内不允许含水增加质量300g以上,否则应当更换新品。
4.空气预滤器的使用
为了适应多尘的运行环境,加强空气的过滤效果,有的发动机在进气系统采用了两级空气过滤,即空气先进入预滤器进行第1次过滤,经过预滤器初步过滤的空气,再进入空气滤清器进行第2次过滤。
空气预滤器(又称粗滤器)有两个作用:一是消声;二是进行初步过滤。其工作过程如下:从外界进入的空气在预滤器螺旋叶片的导流作用下产生强烈旋转,由于离心力的作用,较粗、较重的尘粒被甩向管壁并落入排尘口——鸭嘴形橡胶导管中,用手将鸭嘴形橡胶导管捏住,就可以将灰尘和杂质从鸭嘴管中排除出来。因此,不需要用纱布将空气滤清器包起来,否则会增大空气进入的阻力,减少发动机的进气量,造成功率下降,还会造成进气管内的真空吸力增大,导致各连接处的密封垫片损坏。
在安装时,空气预滤器排尘口的方向一定要朝后或者朝下。在一般情况下,每行驶3000km就应清理一次鸭嘴管;若在灰尘大的矿区道路行驶,每隔2天就需要清除一次预滤器内的灰尘。
5.空气滤芯污染指示器的使用
采用干式或半干式空气滤清器的部分国产汽车,设置了空气滤清器滤芯污染指示器。滤芯污染指示器的工作原理是利用空气滤清器的负压变化来指示滤芯的堵塞程度,当尘土堵塞了滤芯的孔眼,滤芯的过滤阻力增大到一定限度时,该指示器便发出红色的信号。
滤芯污染指示器的安装位置:有的安装在空气滤清器上(例如解放CA1091型货车),有的安装在空气滤清器与进气歧管之间。同时在仪表板上设置有空气滤清器滤芯污染指示灯。
使用滤芯污染指示器应当注意以下4个问题:
①当指示窗显示红色标志时,表示纸质滤芯已经被灰尘、污垢堵塞,应当按下指示器上的按钮,对空气滤清器进行清洁或更换滤芯。
②滤芯装复后,按下按钮,重新调整污染指示器,使滤芯污染指示窗发出表示空气滤清器工作正常的黄色信号。
③滤芯污染指示器的简便检查方法——拆下滤芯污染指示器,然后用嘴吸允(即给予负压),如果红色信号立即出现,说明其功能正常。或者将滤芯污染指示器的进气口堵住,让发动机以2000r/min的转速运转,如果红色信号出现,说明其功能正常。
④在实际使用中,不要过分依赖滤芯污染指示器,要与汽车的定期维护结合起来。例如滤芯污染指示器虽然没有出现红色信号,但是汽车已经运行到了规定的维护里程(或时间),就应对空气滤清器进行维护或更换滤芯;如滤芯污染指示器出现红色报警信号,无论是否到达维护里程,都应对纸芯空气滤清器进行维护。
6.空气滤清器堵塞的判断方法
一辆国产汽车,出现加速不良,升档慢,油耗高的现象,但是仪表指示灯显示正常。既然仪表灯显示无异常,可以初步判断故障不是电控系统引起的,应当进行基本检查,结果发现空气滤清器滤芯的底部有一块塑料布堵塞了进气道,造成进气量过小,因而发动机动力不足。更换空气滤清器的滤芯后试车,故障被排除。
对于没有安装空气滤芯污染指示器的发动机,当空气滤清器的滤芯被尘垢堵塞后,由于进气受阻,发动机的吸气量严重不足,会出现以下几种症状:抖动加速踏板时发动机响声发闷、加速反应迟缓、运转无力、冷却液温度升高、加速时排气烟度变浓、起步或加速时发动机“喘抖”。在实际运行中,只要汽车出现上述几种现象中的两种,就可以基本判定为空气滤清器堵塞所致。
还有一个比较直观的检查方法,就是观察纸滤芯外表面颜色的变化,若发现纸滤芯外表面失去了本来的颜色,变成了灰黑色,应予以更换。纸滤芯变成灰黑色的实质,是尘灰微粒在静电的作用下,紧密地排列在滤芯的表面,此时需要更换新件。
有的汽车长期在土路上行驶,由于没有经常清洁空气滤清器,车速总是提不上去,对空气滤芯进行清理后,往往有换了一辆车的感觉。如果更换新的空气滤芯后仍然感觉车速上不去(表现为没有超速档),可能是新换的空气滤芯过于细密,需要检测进气系统的真空度,在节气门(油门)全开瞬间的真空度若大于15kPa,说明进气不畅,需要更换空气滤清芯。
另外,在暖机以后,迅速将加速踏板踩到底,在节气门(油门)完全开启的瞬间,测量进气系统的负压,应为3~10kPa,如果低于3kPa,说明空气滤清器的滤芯过于稀疏,行驶中会导致过多的灰尘进入气缸;如果大于15kPa,说明纸滤芯过于细密,进气阻力会增大,将导致发动机充气不足,混合气过浓,汽车加速不良,需要更换合格的空气滤芯。