汽车空气滤清器总成设计规范
Q-FT A002-2009(最新版本—更改a)-附件1
ISO 12103-1-1997 3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。 3.1 空气滤清器 air filter,air cleaner
用以去除悬浮于被发动机吸入的空气中颗粒杂质的装置。 3.2 干式空气滤清器 dry air cleaner
使用干燥的滤纸、无纺布等过滤材料作为滤芯的空气滤清器。 3.3 滤芯 element 空气滤清器中的可更换部件，它由过滤材料和支撑件组成。 3.4 第二级滤芯（安全滤芯） second element (safety element) 一个装在主滤芯下游的空气滤芯,为发动机在下列情况下提供防尘保护：
压力损失计算方法
通过进气管吸气的空滤器 P1 △Pr =P2 △Pd=△Pr-P1 = P2 - P1 △P1=△Pr-△Pc = （P2- P1）(ρV2 )-( ρV1 ) 2
2 2
解释 用来测量进气管阻力 无进气管的情况 进出气测压管直径相 等 进出气测压管直径不 等
ρV2
2
2
ρV22 ρV12
当进气阻力达到全寿命进气阻力时，滤清器滤出的灰尘总量，单位为克（g）。
3
Q/FT A002－2009
3.19
复原率 percentage of recovery
完成储灰能力试验的空滤器， 滤芯清理之后在额定空气体积流量下的进气阻力与储灰能力试验前的 进气阻力之比，用百分数表示。 3.20 粗滤效率 precleaner efficiency 在额定空气体积流量下，粗滤器分离出粉尘的能力（以质量计），用百分数表示。
在试验空气流量下管道内的压力， 有压力表连接到管壁上一个或多个小孔而测得。 在本标准规定的 各项试验中， 静压值是通过压力计来测得， 相对于大气压力是一个负的压差值， 但在公式中用正值表式。 单位：kPa 3.11.3 阻力 restriction
某车型进气系统空气滤清器的设计
10.16638/ki.1671-7988.2017.17.022某车型进气系统空气滤清器的设计赵灿，刘杏（陕西重型汽车有限公司，陕西西安710200）摘要：文章总结了发动机进气系统的设计流程及一些设计经验，并以某越野车为例，阐述了空气滤清器进气量以及进气管道的计算方法，介绍了进气系统布置时应注意的事项，为选择合适的进气系统布置方案提供了参考。
关键词：空气滤清器；进气管道；设计中图分类号：U462.1 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)17-60-03Design of airfilter for air intake system of a certain modelZhao Can, Liu Xing( Shaanxi Heavy Automobile co., Ltd., Shaanxi Xi`an 710200 )Abstract: This paper summarizes the design flow and some design experience of the engine intake system. Taking an off-road vehicle as an example, the paper introduces the air intake and the calculation method of the intake pipe, and introduces the installation of the intake system. provides a reference for selecting the appropriate air intake system layout program.Keywords: Air filter; Intake system; DesignCLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)17-60-03前言汽车的进气系统就是把空气导入发动机气缸的零部件集合体的统称，发动机进气系统为发动机提供一条进气系统阻力小，充气效率高，可燃混合气均匀，涡流强度大的进入发动机缸体的通道。
汽车空气滤清器总成的开发设计
汽车空气滤清器总成的开发设计作者：王龙飞唐龙飞来源：《汽车科技》2016年第05期3.5 上下壳体连接方式空气滤清器上下壳体材料均选用PPT20，采用注塑工艺加工而成，具有良好的结构强度。
上下壳体的连接方式应尽可能使上下壳体拆装方便，满足滤芯更换方便性的要求。
Y80A空滤上下壳体采用三点插接，四点螺栓连接的形式，牢固可靠。
上下壳体连接方式如图3-5所示：3.6 该进气系统初步结构根据以上分析及计算，及发动机舱内空间，初步设计该进气系统如下：空气滤清器与右前轮罩和机舱侧板采用两点螺栓连接，后部一点插接到机舱侧板上的支架内，该连接结构稳定可靠，安装方便，如图3-7和图3-8所示：4 进一步设计及CFD分析4.1 空气流量传感器的位置确定电子控制汽油喷射发动机为了在各种运转工况下都能获得最佳浓度的混合气，必须正确地测定每一瞬间吸入发动机的空气量，以此作为ECU计算（控制）喷油量的主要依据。
空气流量传感器是电喷发动机的重要传感器之一。
它将吸入的空气流量转换成电信号送至电控单元（ECU），作为决定喷油的基本信号之一，是测定吸入发动机的空气流量的传感器。
为更精确地检测进气量，空气流量传感器的安装位置非常重要，一般空气流量传感器安装在空气滤清器和空气滤清器出气管之间，其检测到的高流速气流应该有尽可能大的面积，相对的其检测到的湍流强度应该尽可能小，确定在稳定流速下能够精确检测出进气量的大小。
插入传感器座的高度约为传感器座内部直径的1/2。
在设计初期，根据发动机输入的安装要求，设计了空气流量计的安装位置，如图4-1所示：4.2 进气阻力的分析进气系统的进气阻力对于发动机的功率有很大影响，当进气阻力过大时，会显著降低发动机的动力性，因而发动机会对进气系统的进气阻力提出基本的要求。
Y80A项目所采用的福田康明斯2.8T发动机要求干净滤芯状态下，进气阻力要小于3.7kPa。
供应商采用Fluent软件对进气系统进行分析，如下：设置大气压强为101325Pa，环境温度20℃，空气密度1.205kg/m3，最大进气量658.24kg/h，湍流模型设置为k-epsilon（2 eqn），网格总数2，668，213。
发动机各主要系统设计规范
发动机各主要附件系统设计规范一、进气系统1、空气滤清器：1.1 根据发动机排量、额定转速、增压度等严格按计算结果，确定空滤器额定空气流量（计算公式及方法见附件1）。
1.2 参照国际标准规定并结合我公司Q/FT A002《干式空气滤清器总成技术条件》的标准要求，确定空滤器的原始进气阻力、最大进气阻力、原始滤清效率、粗滤效率等技术参数。
1.3 牵引车等公路运输车辆，粗滤效率应不低于75%（卧式安装复合式空滤器）或87%（立式安装复合式空滤器），自卸车等经常在工地上，或在灰尘较多环境下运行的车辆，应配装粗滤效率不低于90%的双级带旋流管的沙漠空滤器。
空滤器试验用灰尘应不低于JB/T9747标准要求。
1.4 根据国内道路状况，空滤器必须加装安全滤芯。
并且应配装空滤器阻塞报警装置。
1.5 确保空滤内部清洁，各焊接或连接部位密封可靠。
1.6 空滤器出气口为了保证密封，应用圆形管，并要求接口处有一凸缘和止口，以保证密封和不会松动。
1.7 为了保养和清洁方便，在空滤器最底端部位要加装排尘袋，并保证排尘袋子不靠近污染大的地方。
1.8 空滤器进出管走向避免肘关节现象。
中冷器：、2根据发动机的有关技术参数先用理论计算公式初步确定中冷器的总散热面积，并在此基础上增加10%~15%的余量（计算公式及方法见附件1）。
根据水冷散热器的外形尺寸及整车空间尺寸，确定最合理的中冷器芯体尺寸，并尽可能加大迎风面积。
为了提高进气效率，减少增压后的空气压降，应尽量使中冷器进、出气口内表面光滑，并保证各连接和圆角处无死角、急弯。
还应考虑气室大小、形状对效率的影响。
根据发动机增压后最大空气压力，确定中冷器密封试验的气压。
欧Ⅱ发动机取250kPa，欧Ⅲ取300kPa，时间均为不低于2分钟。
并保证中冷器进、出气管直径不能小于发动机的进、出气口直径。
中冷器技术条件中应明确在生产、运输及使用过程中，确保内部清洁，无残留物。
管路：、3由于中冷器通常与水冷散热器一起通过软垫安装在车架上，而发动机也是通过悬置软垫固定在车架，考虑到两部分振动频率不一致，为了提高进气系统各接口不会由于振动产生松动及泄漏，因此各接口必须安装有一定伸缩量的弹性软管，两个硬管之间的距离不小于管径的2倍。
空滤器设计要点
4.5
在额定空气体积流量下，滤芯的容灰量应符合下式要求: C ≥ 0.0 2 A或 C ≥ （0.6----0.8） qνe
5进气口的设计
在额定空气体积流量下进气口的气流速度一 般为20-30m/S，因空滤器进气口的结构分为两种 形式，1.直接进气；2 切向进气；直接进气气流 速度一般25m/s以下，切向进气气流速度一般 25m/s以上。 进气口直径按下公式计算
3增压柴油机qνe按下公式计算：
qνe＝Ｐ•ge•α•Ao/(1000•γα)
式中：qνe─额定空气体积流量，（m³ ／h）； Ｐ─发动机额定功率，ＫＷ； gｅ─发动机额定功率时的燃油消耗率，g/KW•h(约235g/KW•h)； α─发动机额定功率时的空气系数（增压发动机取２.０，增压中 冷发动机取２.１）；
3.1进气系统对空滤器布置的要求：
空滤器作为发动机进气系统的一部分，在系统布置时，必须从整个进气系统考虑以 下几点： ⑴空滤器进气口处的温度，不应过高，一般不超过环境温度的１５℃，进气温度过 高会降低发动机充气系数，应远离排气高温区，应迎风，借助车辆行驶的速度，提高充 气量． ⑵进气应避免吸入雨、雪及发动机排出的废气． ⑶进气口应避开机仓的负压区，集尘区，甩泥区，轿车空滤器的进气口一般置于汽 车的前脸，卡车空滤器的进气口应仅量伸高，放在驾驶室顶部，以降低空气含尘浓 度．． ⑷空滤器内壁不应喷漆，管子内壁不许生锈，脏物脱落会吸入发动机内，非常危险． ⑸空滤器至发动机进气口之间的管子应减少接口的数量，接口的卡箍应沿管壁３６０ °密封． ⑹ 空滤器装在车辆上应便于保养，便于维修，在空滤器外壳上的醒目位子贴上明确 的保养说明．
9.
Q21用空滤器结构设计和计算
9.1 额定空气体积流量的确定 对于Q21发动机用空气滤清器的额定空气体积流量的计算根据 QC/T32-2006汽车用空气滤清器试验方法A2公式如下： Qve =0.03×n×νh×ηv×ε Qve =0.03×6000×1.1×0.7×1 Qve =138.6m³ /h 公式中：n------汽油发动机的额定转速 νh————汽油发动机的排量； ηv————汽油发动机的充气系数；汽油发动机转速在 3500r/min以上，ηv =0.7； ε——脉冲系数；（三缸以上为1）； 根据以上计算并与佳景公司商定Q21用空滤器空气体积流量为 170m³ /h，大于理论计算的1.2倍，这样大大的满足了汽油发动机的工况 要求，同时又符合奇瑞汽车有限公司企业标准Q/SQR.04.031-2006空气滤 清器总成技术条件中规定的原始阻力值≤1.8KPa的要求。
汽车进气系统(空气滤清器)checklist
1法规校核无无2重大历史问题无无3功能校核1.总成原始进气阻力：空抽10min后，按额定流量的40%、60%、80%、100%、120%测取和记录各点下的压力降；(不大于1.8Kpa;)2.原始滤清效率：用270目石英砂，0.5g/m^3的浓度加灰，加灰量为20g或6倍于每分钟体积流量（m^3/min）(二者取大值)；纸式滤芯：99.5%；无纺布：99％3.寿命终了滤清效率：实验终止条件：原始进气阻力增加2Kpa或在额定空气流量下的滤清效率下降到99%；（（纸质：99%；无纺布：98.5%）4.储灰能力： (一倍的额定空气体积流量)合格品≥ 0.6Q；一等品≥ 0.8Q5.总成实验室寿命：总成寿命应不小于4h（B为实验过程中总的加灰量，g;qve为额定空气流量，m^3/h;）6.额定空气流量：7密封性：在原始滤清效率试验或总成寿命结束后，检测各密封部位有无漏灰现象；8.进气阻力复原率小于规定值：≥ 85%9.滤芯面积： Ａ＝qνe/ｋ；ｋ─表面空气体积流量系数，通常在0.01～0.035之间；Ａ1─纸质滤芯有效过滤面积，ｃｍ²；滤芯时的实际过滤面积应是：A=（1.5-2）A110.滤芯折距： 折距(t ) 通在2.5～3.5mm，折距又由滤纸的厚度δ限制，ｔ最小值为2δ，通常ｔ≥3δ以上．11.折数： 折数=L/t=A/2×折高×折宽12.折高：不得大于55mm(纸质)13.空滤体积：4～5倍的发动机排量；14.空滤滤芯离下壳体要保持一定距离：15.空滤下壳体要在最低点位置开直径2mm的排尘孔；1.原始滤清效率是否达到规定要求；2.总成原始阻力是否达到要求；3.总成实验室寿命值是否达到要求；4.各密封部位应无漏灰现象；5.要求进气阻力复原率大于规定值。
6.整个进气系统的真空度(流量/进气截面积是否满足要求)4布置校核1.引气口布置：1）引气管口布置在远离前舱位置，进气口处温度不宜过高，不要高于环境温度15度；2）进气口应避免吸入雨、雪及发动机排出的废气；3）进气口应避开机仓的负压区，集尘区，甩泥区，轿车空滤器的进气口一般置于汽车的前脸；2. 空气滤清器体积：4～5倍的发动机排量；3.是否有足够进风量，过渡风道是否平顺4.设计空滤进气口的位置时，要考虑后面引气管的走向及布置；是否满足目标要求5安装机构校核1.目前空滤器上下壳体一般都是两种固定方式:1.自攻螺钉固定;2.钢丝卡扣式固定；3.钢板弹簧卡子固定4.下壳体固定点位置埋螺母，通过螺栓固定。
发动机各主要附件系统设计规范标准
主机附件系统设计规范一、进气系统1、空气过滤器：1.1根据发动机排量、额定转速、增压程度等，严格按照计算结果，确定空气滤清器的额定风量（计算公式及方法见附录1）。
1.2参照国际标准和我公司Q/FT A002《干式空气过滤器总成技术条件》的标准要求，确定空气过滤器的原始进气阻力、最大进气阻力、原始过滤效率、粗过滤效率和其他技术参数。
1.3对于拖拉机等道路运输车辆，粗滤效率不应低于75%（水平安装复合空气滤清器）或87%（垂直安装复合空气滤清器）。
多环境运行的车辆应配备带旋流管的两级沙漠空气滤清器，粗滤效率不低于90%。
空气过滤器试验所用粉尘不得低于JB/T9747标准的要求。
1.4根据国家路况，空气滤清器必须配备安全滤芯。
并应配备空气过滤器堵塞报警装置。
1.5确保空气过滤器清洁，焊接或连接部位密封可靠。
1.6为保证空气滤清器出口的密封，采用圆管，接口处需加法兰和挡块，保证密封不松动。
1.7为方便维护和清洁，应在空气过滤器的底端安装集尘袋，并确保集尘袋不靠近高污染的地方。
1.8空气滤清器进出水管的方向避免了弯头接头的现象。
2、中冷器：2.1 根据发动机相关技术参数，利用理论计算公式初步确定中冷器总散热面积，并在此基础上增加10%～15%的余量（计算公式见附录1和方法）。
2.2 根据水冷散热器的外形尺寸和车辆的空间大小，确定最合理的中冷器芯体尺寸，尽可能增加迎风面积。
2.3 为提高进气效率，降低增压后的空气压降，中冷器进、出风口表面应尽量光滑，并保证各处无死角和急弯连接和圆角。
还应考虑腔室尺寸和形状对效率的影响。
2.4 根据发动机增压后的最大气压确定中冷器密封试验的气压。
欧II发动机250 kPa，欧III发动机300kPa ，时间不少于2分钟。
并保证中冷器进出水管的直径不能小于发动机的进出水管的直径。
2.5 在中冷器技术条件中，应规定零件在生产、运输和使用过程中清洁无残留。
3、管道：3.1 由于中冷器通常与水冷散热器一起通过缓冲垫安装在车架上，而发动机也通过悬挂缓冲垫固定在车架上，考虑到两部分的振动频率不一致，为了改进进气系统，各接口不会因振动造成松动和泄漏，各接口必须配备有一定伸缩量的弹性软管，两硬管间距不小于2乘以管道直径。
汽车空气滤清器改装的设计和美学
汽车空气滤清器改装的设计和美学随着汽车行业的迅猛发展，越来越多的人开始关注汽车的性能和外观，其中汽车空气滤清器作为重要的零部件之一，随着科技的进步和改良，也逐渐开始引起人们的关注和重视。
在音响、车身等方面的改装已经被越来越多的车主闻名，但是汽车空气滤清器的改装却是一个值得关注的话题，在这篇文章中，我们将来探讨汽车空气滤清器改装的设计和美学。
一、汽车空气滤清器的作用和必要性首先，我们来谈谈空气滤清器的作用和必要性。
大家都知道，汽车的发动机需要吸入氧气和燃料混合之后才能发动，而空气中存在着很多杂质，如果不通过空气滤清器过滤掉，这些杂质就会进入到发动机中，并对发动机及其周围的零部件造成损害，从而降低发动机的效率和寿命。
因此，一个有效的汽车空气滤清器是非常必要的，不仅可以提高发动机的效率，也可以延长发动机的使用寿命。
二、汽车空气滤清器的种类和规格目前市面上常见的车用空气滤清器主要分为三种：纸质空气滤清器、海绵空气滤清器和金属滤清器。
其中，纸质滤芯的过滤效果最好，而且过程简单，制造成本也相对较低；海绵滤芯更加精致，可以根据需要剪裁成各种形状和规格，适用于一些特殊的车型；金属过滤器则是最为耐用和耐高温的一种，但价格相对更高。
三、汽车空气滤清器改装的设计方法汽车空气滤清器的改装设计可以从以下三个方面入手：1.过滤性能的提升通过更换高效的滤芯来提升空气滤清器的过滤性能。
现在市面上一些知名的空气滤清器生产商，例如K&N和HKS，已经开始生产高性能和可重复使用的滤芯，这些滤芯采用高效的材料，可以提高空气的进气量和清洁过滤效果，还可以重复使用，更加经济环保。
2.外观设计的改造车主可以通过更换滤芯外罩、颜色、表面处理等方式改造空气滤清器的外观，使它更美观时尚。
此外，车主还可以在滤清器的外部添加LED灯条或者其他装饰器材，给车辆整体视觉效果增加一定的亮点。
3. 材料的优化选择高质量和轻量的材料也是汽车空气滤清器改装设计的重要内容。