一种内燃机空气滤清器滤芯材料制造技术

一种内燃机空气滤清器滤芯材料，属发动机技术领域。是在不改变现有的空气滤清器其他结构的基础上，用蛋白质纤维或蛋白质纤维与活性碳纤维、细金属丝的混合物作为滤芯材料。代替以往的纸质或晴纶毡滤芯。使用本发明专利技术的积极效果是可以使流过滤芯的空气负电子化，即带上负电子负荷。由于进入气缸的空气物理性能的变化，使内燃机动力增加１０％；节油１０－２０％；尾气污染物减少３０％以上；噪音减少２０分贝以上。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械设备中的内燃机构件

技术介绍
现有的内燃机的助燃空气滤清器的滤芯，所使用的材料都是纸质的或睛纶的。此前的空气滤清器的设计初衷仅为清除空气中的固体颗粒，以免给气缸内的构件造成额外的磨损。基于此目的，纸质的睛纶毡的滤芯能够满足要求。所以纸质及睛纶毡滤芯至今仍被广泛使用。内燃机发展到如今，虽然已经比较完善，但在燃油能量转换为内燃机输出的机械能的转换效率的提高，所排放的废气中有害物质的含量及噪声强度的降低，仍是本领域中被人关注的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过变换内燃机空气滤清器滤芯的制做材料，使经过滤芯进入气缸的空气产生能促进燃油燃烧的物理特性，提高助燃效果，使现有技术中所存在的上述问题得到较大程度的解决。本专利技术的内燃机的空气滤清器滤芯材料是蛋白质纤维。其中较常见和易得的也是本专利技术首选使用的是动物毛、蚕丝、人发。前述材料可以单独一种或数种任意比例混合使用，以上即为本专利技术的基本技术方案。本专利技术从滤芯的角度是选择了一种新材料，从蛋白质纤维的角度来看，是这类材料在内燃机空气滤清器滤芯上的用途专利技术。本专利技术的机理是空气通过具有两性离子的蛋白质的纤维动物毛、蚕丝、人发时，空气被极性化后产生负电子化，带上了负电子电荷，有利于燃油的燃烧。使用本专利技术的积极效果是和已有的纸质及睛纶滤芯相比较，在不改变空气滤清器其他部分结构的情况下，仅换成使用本专利技术材料的滤芯，经实测，不仅对固体颗粒的滤清效率符合标准，而且同台内燃机可节省燃油10-30％；发动机的动力增加10％以上；发动机噪音减少20分贝以上；尾气排放污染物减少30％以上。前述基本技术方案适用于空气干湿度适中及较干燥的地区。对于较潮湿的地区，经过单一蛋白质纤维材料的空气的负电子化的程度会有所下降。改进的办法是在本专利技术的蛋白质纤维中掺入活性碳纤维。加入量可选择在蛋白质纤维与碳纤维的重量比为1∶0.05至1.0。活性碳纤维和蛋白质纤维的混合材料。能改善潮湿空气的负电子化程度，达到较干燥的空气单独使用蛋白质纤维的水平。其机理是利用活性碳纤维的吸附作用，加强蛋白质纤维对空气的负电子化。由于本专利技术的空气滤清器滤芯材料的透气性、过滤效果和机械强度均不低于纸质及睛纶滤芯，可以在不改变现有的各类空气滤清器结构，型号的情况下，用本专利技术的材料制造与原纸质或睛纶质滤芯相同的形状及总体尺寸的滤芯，替换纸质或睛纶滤芯，即可取得本专利技术的效果。使用本专利技术的材料制造空气滤清器滤芯，较方便的制做方法是先将动物毛、人发、蚕丝或其混合物制成材料片，然后根据将要制造的滤芯的形状和尺寸，裁剪出所需材料片的形状和尺寸，再粘结或缝合材料片，形成滤芯。较简单的成片的方法是将本专利技术的材料摊成薄片，然后两面敷上透气性好的纱布、纱网，再用缝衣线将纱布缝贴在薄片上，就得到可以组合滤芯的材料片。也可以采用现有的制做无纺布的工艺将本专利技术的材料制成无纺布片或采用已有的纺线织布的方式制成布片。还可以在本专利技术的材料中喷洒树脂胶，然后加热挤压成片。用本专利技术的材料制做滤芯，除形状、尺寸外，性能指标及试验方法、检验规则也参照现有的纸质、睛纶滤芯的技术标准。本专利技术的试验过程是依照本国的《内燃机空气滤清器纸质滤芯技术条件》进行的。本专利技术仅在于滤芯材料的改变，在实际的使用中是在不改变已有的空气滤清器的形状、尺寸的情况下，用本专利技术的材料的滤芯替换原来的纸质或睛纶滤芯。由于现有的纸质或睛纶滤芯因滤清器的种类形状的不同而有多种形状和尺寸，因而本专利技术材料制做的滤芯也有多种与之相同的形状和尺寸。经实验证明，在本专利技术材料中加入少量的金属丝，效果会进一步提高。金属丝选择铝、铜、铁等。金属丝的直径和长度可根据滤芯的大小作相应变动，一般情况下直径在0.1-1.0mm之间，长度在20-200mm之间。金属丝在滤芯的分布可选择每个滤芯上有1-3根金属丝。各金属丝之间不要求规则排列。实施例实施例1将羊毛清除杂质，摊成8mm厚的薄片，在薄片两面敷上纱布，用缝纫机将纱布缝贴在薄片上。即制成材料片。按要制造的滤芯的形状和尺寸，在材料片上裁剪下380mm长；300mm宽的方形片，卷曲、缝合成直径120mm；长300mm的圆筒形滤芯。实施例2将蚕丝摊成薄片，摊片厚度同实施例1。摊片后包敷纱布及缝制滤芯过程同实施例1。实施例3将人发碎成20mm左右长，在平板上铺上纱布，在纱布上摊铺6mm厚的发片，在发片上面敷上纱布，用缝纫机将纱布和人发缝合成整体材料片，制滤芯过程同实施例1。实施例4将羊毛、蚕丝、人发任意比例混合，混合均匀后摊片，摊片厚度同实施例1，包纱布及制滤芯同实施例1。实施例5将羊毛清除杂质，以其为原料按现有的无纺布的工艺，制成2mm厚的以羊毛为材料的无纺布。即为本专利技术的材料片。以下的制滤芯的过程同实施例1。本实施例曾经使用过蚕丝和蚕丝与羊毛任意比例混合物。实施例6将羊毛清除杂质，碎成5-10mm长的小段，加聚乙烯醇胶和水搅拌成糊状。羊毛、水、胶用量的重量比为1∶1∶0.1。将料糊涂敷在辊上，然后用热辊辊压成1.5mm厚的材料片，辊压前的糊状的涂敷厚度为6mm左右，热压辊表面的温度可控制在80℃。辊压速度为每秒10mm。辊压后形成的材料片的密度为0.1g/cm3左右。按实施例1剪裁材料片用树脂胶粘接成滤芯。本实施例曾经使用过蚕丝、人发及羊毛、蚕丝、人发任意比例混合物。实施例7将羊毛清除杂质，按羊毛比活性碳纤维1∶0.4的重量比掺入活性碳纤维，碳纤维的长度与直径和羊毛相近，以实施例1的方法制成材料片。以下缝滤芯的过程同实施例1。实施例8将羊毛去杂、摊片，摊片中分散的夹入直径0.1mm，长度50mm的铜丝，铜丝的密度以在将要制造的滤芯的每个滤芯上能带有1-3根铜丝。以下制材料片的过程同实施例1，成滤芯的过程同实施例1。本实施例也曾使用过蚕丝、人发或羊毛，蚕丝、人发的混合物。本实施例中的铜丝也可以同样方式加入含有碳纤维的材料片中。为使滤芯上的铜丝在滤芯上有较理想的数目和位置，可以用以上实施例的工艺，对每一个滤芯单独制做所需形状、尺寸材料片，不采用从大幅材料片上往下裁剪的方法。以上实施例中材料片的厚度，根据目前使用较多的滤芯的厚度选定的，非制造所有的滤芯都是实施例中材料片的厚度。实验例实验车为一汽生产捷达轿车。实验区间为吉林省辽源市至辽宁省大连市，往返1520公里。第一个往返使用原配的的滤芯。首次空油箱加油50升，途中三次共补加120升，返回到出发地后放出剩油32升，实际用油138升。第二个往返换上本专利技术蛋白质纤维加金属丝制做滤芯。首次空油箱加油50升，途中补充加油两次共80升，返回到出发地后放出剩油24升，实际用油106升，经计算，节油23％。第三个往返换上只有蛋白质纤维制做的滤芯，实际用油116升。比原配的滤芯节油16％。权利要求1.一种内燃机空气滤清器滤芯材料，其特征是该材料为蛋白质纤维。2.根据权利要求1的滤芯材料，其特征是蛋白质纤维选用的是动物的毛，人发，蚕丝中的一种或数种任意比例的混合物。3.根据权利要求1或2的滤芯材料，其特征是加入活性碳纤维。4.根据权利要求1或2或3的滤芯材料，其特征是加入金属丝。全文摘要一种内燃机空气滤清器滤芯材料，属发动机
是在不改变现有的空气滤清器其他结构的基础上，用蛋白质纤维或蛋白质纤维与活性碳纤维、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机空气滤清器滤芯材料，其特征是该材料为蛋白质纤维。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田育忠，
申请(专利权)人：田育忠，
类型：发明
国别省市：22[中国|吉林]