張慧群，李博，胡結(jié)兵

（泛亞汽車技術(shù)中心有限公司，上海 201208）

前言

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)中，燃油濾清器起著去除燃油中雜質(zhì)、確保油泵有更高的使用壽命的重要作用。目前市場(chǎng)上存在的燃油濾清器，由于其布置在油箱外，方便后期進(jìn)行更換維修，一般稱其為外置油濾；外置油濾一般包含進(jìn)油管路和回油管路，根據(jù)客戶的使用工況、汽車油耗和外置油濾的工作能力，一般在售后中每 20000～30000Km 需要更換一次油濾，售后成本較高；本文針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的油品質(zhì)量的顆粒物含量，研發(fā)了一款集成式燃油油濾，集成式油濾將油濾集成到油泵里面，且其顆粒物處理能力大約是外置油濾的6倍。因此汽車如果使用集成式燃油精濾，在整車售后中根據(jù)整車運(yùn)行情況有些車輛將不再需要更換油濾，減少售后成本。

本文針對(duì)中國(guó)區(qū)市場(chǎng)燃油油品進(jìn)行調(diào)研，研究中國(guó)區(qū)油品質(zhì)量，開發(fā)出適合中國(guó)區(qū)市場(chǎng)的集成式油濾，研發(fā)了新型濾紙及油濾結(jié)構(gòu)，通過對(duì)比外置油濾與集成式油濾的的結(jié)構(gòu)和工作原理，分析其燃油中雜質(zhì)的處理能力，并實(shí)車驗(yàn)證使用外置油濾和集成式燃油濾的不同車輛的整車排放量；最終確定可采用集成式油濾代替外置油濾。

1 中國(guó)市場(chǎng)燃油油品調(diào)研

1.1 調(diào)研區(qū)域

本文結(jié)合油品相關(guān) IPTV數(shù)據(jù)（IPTV：Incidents Per Thousand Vehicles 每千輛車事故發(fā)生率）、地?zé)捰头植紨?shù)據(jù)、整車Puma數(shù)據(jù)（Puma：客戶使用測(cè)量數(shù)據(jù)）、以及SGS（Soci été Générale de Surveillance通用公證行）已有針對(duì) 3/4 線城市的數(shù)據(jù)，確定重點(diǎn)調(diào)查以下區(qū)域中燃油油品質(zhì)量（圖1）；最終調(diào)研數(shù)據(jù)樣本量為1096個(gè)，城市覆蓋率達(dá)91%。

圖1 調(diào)研區(qū)域

1.2 調(diào)研條目

結(jié)合整車中發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤和試驗(yàn)的開發(fā)對(duì)燃油油品的需求，重點(diǎn)調(diào)研表1中各成分的含量；研究各數(shù)據(jù)對(duì)整車性能的影響。

表1 調(diào)研條目表

1.3 調(diào)研結(jié)果

圖2 每年顆粒物平均值及趨勢(shì)

油濾的主要功能是對(duì)油品中的顆粒物進(jìn)行過濾，所以本文重點(diǎn)對(duì)油品中的顆粒物含量進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)顆粒物整體平均水平呈逐年下降趨勢(shì)（如圖2），并且對(duì)比美國(guó)、加拿大等國(guó)家的顆粒物含量（該數(shù)據(jù)來自于全球研究），在本次調(diào)研中發(fā)現(xiàn)在中國(guó)顆粒物含量最差城市（City D）平均顆粒物水平低于美國(guó)和加拿大（如圖3）；其中圖3中中國(guó)區(qū)的相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息來自本次調(diào)研。

圖3 各區(qū)域油品中顆粒物分布對(duì)比圖

2 集成式油濾開發(fā)

2.1 油濾的工作原理

目前市場(chǎng)上用到的油濾工作原理圖如圖4所示，利用油泵將燃油從油箱中抽油，經(jīng)過油濾對(duì)燃油中的雜質(zhì)進(jìn)行過濾，然后將燃油運(yùn)輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)中進(jìn)行燃燒；油濾一般安裝在油箱外面，以便后續(xù)進(jìn)行更換；根據(jù)油濾的安裝位置，一般稱其為外置油濾[2]。

圖4 外置油濾工作原理圖

2.2 集成式油濾結(jié)構(gòu)

根據(jù)對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的燃油調(diào)研，發(fā)現(xiàn)中國(guó)區(qū)最差城市顆粒物大小遠(yuǎn)低于美國(guó)等國(guó)家，研究了一種集成式油濾機(jī)構(gòu)，將該集成式油濾安裝在油泵內(nèi)；具體結(jié)構(gòu)見圖5。

圖5 集成式燃油油濾結(jié)構(gòu)圖

該集成式燃油精濾采用新型濾芯，其有效過濾面積比外置油濾增加了20%～30%，且其濾紙采用復(fù)合材料；通過采用新型的濾紙及結(jié)構(gòu)使集成式油濾具有更強(qiáng)的顆粒物過濾能力。

2.3 集成式油濾過濾能力

通過對(duì)現(xiàn)有油濾的結(jié)構(gòu)、材料及其編織結(jié)構(gòu)的更改，開發(fā)了全新的集成式燃油油濾，該全新的集成式燃油油濾的工作能力將從原有的2.1g提升到大約12g；具體集成式油濾對(duì)每個(gè)顆粒物大小的處理能力可參考表 2。使用不同的油濾對(duì)整車排放進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)使用集成式油濾使整車排放降低8-10mg/天。

表2 集成式油濾與外置油濾具體處理能力

2.4 集成式油濾的優(yōu)點(diǎn)

在結(jié)構(gòu)上，對(duì)比外置油濾，使用集成式燃油油濾，不僅可以取消油泵法蘭回油管接頭及內(nèi)部管路；而且還可以取消外置油濾、及連接油泵和外置油濾的管子和接頭；因此，使用集成式燃油油濾不僅可以節(jié)省在整車中的布置空間，而且可以節(jié)省整車成本。

在工作能力上，使用全新的集成式燃油油濾，不僅使容塵量由2.1g提高到12g，而且降低了整車排放量，隨著日益嚴(yán)苛的汽車排放標(biāo)準(zhǔn)國(guó)六的釋放，使用集成式燃油油濾將變成未來的趨勢(shì)；并且使用集成式燃油油濾可以做到終身免維護(hù)，可提高客戶的售后感知度。

3 結(jié)論

通過對(duì)中國(guó)區(qū)市場(chǎng)上燃油油品中顆粒物大小的研究，發(fā)現(xiàn)中國(guó)區(qū)最差城市顆粒物大小遠(yuǎn)低于美國(guó)等國(guó)家，且通過對(duì)現(xiàn)有燃油油濾即外置油濾的研究，開發(fā)了一款全新的集成式燃油油濾，主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下：

1）過濾面積：集成式燃油精濾比外置油濾的過濾面積增加了20～30%；

2）材料：外置油濾采用單層材料；集成式燃油精濾采用復(fù)合材料。

通過整車試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)采用全新的集成式燃油油濾，不僅使其容塵量提升6倍，且能大大降低整車排放量；并且通過對(duì)集成式燃油油濾的布置，使整車布置更緊湊，大大增加了整車的布置空間，而且可以極大的節(jié)省整車成本，提高了客戶的售后感知度。