專利名稱：一種內(nèi)燃機(jī)空氣濾清器濾芯材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械設(shè)備中的內(nèi)燃機(jī)構(gòu)件技術(shù)領(lǐng)域背景技術(shù)現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)的助燃空氣濾清器的濾芯，所使用的材料都是紙質(zhì)的或睛綸的。此前的空氣濾清器的設(shè)計(jì)初衷僅為清除空氣中的固體顆粒，以免給氣缸內(nèi)的構(gòu)件造成額外的磨損?；诖四康模堎|(zhì)的睛綸氈的濾芯能夠滿足要求。所以紙質(zhì)及睛綸氈濾芯至今仍被廣泛使用。
內(nèi)燃機(jī)發(fā)展到如今，雖然已經(jīng)比較完善，但在燃油能量轉(zhuǎn)換為內(nèi)燃機(jī)輸出的機(jī)械能的轉(zhuǎn)換效率的提高，所排放的廢氣中有害物質(zhì)的含量及噪聲強(qiáng)度的降低，仍是本領(lǐng)域中被人關(guān)注的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過變換內(nèi)燃機(jī)空氣濾清器濾芯的制做材料，使經(jīng)過濾芯進(jìn)入氣缸的空氣產(chǎn)生能促進(jìn)燃油燃燒的物理特性，提高助燃效果，使現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問題得到較大程度的解決。
本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的空氣濾清器濾芯材料是蛋白質(zhì)纖維。其中較常見和易得的也是本發(fā)明首選使用的是動(dòng)物毛、蠶絲、人發(fā)。前述材料可以單獨(dú)一種或數(shù)種任意比例混合使用，以上即為本發(fā)明的基本技術(shù)方案。
本發(fā)明從濾芯的角度是選擇了一種新材料，從蛋白質(zhì)纖維的角度來看，是這類材料在內(nèi)燃機(jī)空氣濾清器濾芯上的用途發(fā)明。
本發(fā)明的機(jī)理是空氣通過具有兩性離子的蛋白質(zhì)的纖維動(dòng)物毛、蠶絲、人發(fā)時(shí)，空氣被極性化后產(chǎn)生負(fù)電子化，帶上了負(fù)電子電荷，有利于燃油的燃燒。
使用本發(fā)明的積極效果是和已有的紙質(zhì)及睛綸濾芯相比較，在不改變空氣濾清器其他部分結(jié)構(gòu)的情況下，僅換成使用本發(fā)明材料的濾芯，經(jīng)實(shí)測(cè)，不僅對(duì)固體顆粒的濾清效率符合標(biāo)準(zhǔn)，而且同臺(tái)內(nèi)燃機(jī)可節(jié)省燃油10-30％；發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力增加10％以上；發(fā)動(dòng)機(jī)噪音減少20分貝以上；尾氣排放污染物減少30％以上。
前述基本技術(shù)方案適用于空氣干濕度適中及較干燥的地區(qū)。對(duì)于較潮濕的地區(qū)，經(jīng)過單一蛋白質(zhì)纖維材料的空氣的負(fù)電子化的程度會(huì)有所下降。改進(jìn)的辦法是在本發(fā)明的蛋白質(zhì)纖維中摻入活性碳纖維。加入量可選擇在蛋白質(zhì)纖維與碳纖維的重量比為1∶0.05至1.0?；钚蕴祭w維和蛋白質(zhì)纖維的混合材料。能改善潮濕空氣的負(fù)電子化程度，達(dá)到較干燥的空氣單獨(dú)使用蛋白質(zhì)纖維的水平。其機(jī)理是利用活性碳纖維的吸附作用，加強(qiáng)蛋白質(zhì)纖維對(duì)空氣的負(fù)電子化。
由于本發(fā)明的空氣濾清器濾芯材料的透氣性、過濾效果和機(jī)械強(qiáng)度均不低于紙質(zhì)及睛綸濾芯，可以在不改變現(xiàn)有的各類空氣濾清器結(jié)構(gòu)，型號(hào)的情況下，用本發(fā)明的材料制造與原紙質(zhì)或睛綸質(zhì)濾芯相同的形狀及總體尺寸的濾芯，替換紙質(zhì)或睛綸濾芯，即可取得本發(fā)明的效果。
使用本發(fā)明的材料制造空氣濾清器濾芯，較方便的制做方法是先將動(dòng)物毛、人發(fā)、蠶絲或其混合物制成材料片，然后根據(jù)將要制造的濾芯的形狀和尺寸，裁剪出所需材料片的形狀和尺寸，再粘結(jié)或縫合材料片，形成濾芯。較簡單的成片的方法是將本發(fā)明的材料攤成薄片，然后兩面敷上透氣性好的紗布、紗網(wǎng)，再用縫衣線將紗布縫貼在薄片上，就得到可以組合濾芯的材料片。也可以采用現(xiàn)有的制做無紡布的工藝將本發(fā)明的材料制成無紡布片或采用已有的紡線織布的方式制成布片。還可以在本發(fā)明的材料中噴灑樹脂膠，然后加熱擠壓成片。
用本發(fā)明的材料制做濾芯，除形狀、尺寸外，性能指標(biāo)及試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則也參照現(xiàn)有的紙質(zhì)、睛綸濾芯的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的試驗(yàn)過程是依照本國的《內(nèi)燃機(jī)空氣濾清器紙質(zhì)濾芯技術(shù)條件》進(jìn)行的。
本發(fā)明僅在于濾芯材料的改變，在實(shí)際的使用中是在不改變已有的空氣濾清器的形狀、尺寸的情況下，用本發(fā)明的材料的濾芯替換原來的紙質(zhì)或睛綸濾芯。由于現(xiàn)有的紙質(zhì)或睛綸濾芯因?yàn)V清器的種類形狀的不同而有多種形狀和尺寸，因而本發(fā)明材料制做的濾芯也有多種與之相同的形狀和尺寸。
經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，在本發(fā)明材料中加入少量的金屬絲，效果會(huì)進(jìn)一步提高。金屬絲選擇鋁、銅、鐵等。金屬絲的直徑和長度可根據(jù)濾芯的大小作相應(yīng)變動(dòng)，一般情況下直徑在0.1-1.0mm之間，長度在20-200mm之間。金屬絲在濾芯的分布可選擇每個(gè)濾芯上有1-3根金屬絲。各金屬絲之間不要求規(guī)則排列。
實(shí)施例實(shí)施例1將羊毛清除雜質(zhì)，攤成8mm厚的薄片，在薄片兩面敷上紗布，用縫紉機(jī)將紗布縫貼在薄片上。即制成材料片。按要制造的濾芯的形狀和尺寸，在材料片上裁剪下380mm長；300mm寬的方形片，卷曲、縫合成直徑120mm；長300mm的圓筒形濾芯。
實(shí)施例2將蠶絲攤成薄片，攤片厚度同實(shí)施例1。攤片后包敷紗布及縫制濾芯過程同實(shí)施例1。
實(shí)施例3將人發(fā)碎成20mm左右長，在平板上鋪上紗布，在紗布上攤鋪6mm厚的發(fā)片，在發(fā)片上面敷上紗布，用縫紉機(jī)將紗布和人發(fā)縫合成整體材料片，制濾芯過程同實(shí)施例1。
實(shí)施例4將羊毛、蠶絲、人發(fā)任意比例混合，混合均勻后攤片，攤片厚度同實(shí)施例1，包紗布及制濾芯同實(shí)施例1。
實(shí)施例5將羊毛清除雜質(zhì)，以其為原料按現(xiàn)有的無紡布的工藝，制成2mm厚的以羊毛為材料的無紡布。即為本發(fā)明的材料片。以下的制濾芯的過程同實(shí)施例1。
本實(shí)施例曾經(jīng)使用過蠶絲和蠶絲與羊毛任意比例混合物。
實(shí)施例6將羊毛清除雜質(zhì)，碎成5-10mm長的小段，加聚乙烯醇膠和水?dāng)嚢璩珊隣?。羊毛、水、膠用量的重量比為1∶1∶0.1。將料糊涂敷在輥上，然后用熱輥輥壓成1.5mm厚的材料片，輥壓前的糊狀的涂敷厚度為6mm左右，熱壓輥表面的溫度可控制在80℃。輥壓速度為每秒10mm。輥壓后形成的材料片的密度為0.1g/cm3左右。按實(shí)施例1剪裁材料片用樹脂膠粘接成濾芯。
本實(shí)施例曾經(jīng)使用過蠶絲、人發(fā)及羊毛、蠶絲、人發(fā)任意比例混合物。
實(shí)施例7將羊毛清除雜質(zhì)，按羊毛比活性碳纖維1∶0.4的重量比摻入活性碳纖維，碳纖維的長度與直徑和羊毛相近，以實(shí)施例1的方法制成材料片。以下縫濾芯的過程同實(shí)施例1。
實(shí)施例8將羊毛去雜、攤片，攤片中分散的夾入直徑0.1mm，長度50mm的銅絲，銅絲的密度以在將要制造的濾芯的每個(gè)濾芯上能帶有1-3根銅絲。以下制材料片的過程同實(shí)施例1，成濾芯的過程同實(shí)施例1。
本實(shí)施例也曾使用過蠶絲、人發(fā)或羊毛，蠶絲、人發(fā)的混合物。
本實(shí)施例中的銅絲也可以同樣方式加入含有碳纖維的材料片中。
為使濾芯上的銅絲在濾芯上有較理想的數(shù)目和位置，可以用以上實(shí)施例的工藝，對(duì)每一個(gè)濾芯單獨(dú)制做所需形狀、尺寸材料片，不采用從大幅材料片上往下裁剪的方法。
以上實(shí)施例中材料片的厚度，根據(jù)目前使用較多的濾芯的厚度選定的，非制造所有的濾芯都是實(shí)施例中材料片的厚度。
實(shí)驗(yàn)例實(shí)驗(yàn)車為一汽生產(chǎn)捷達(dá)轎車。實(shí)驗(yàn)區(qū)間為吉林省遼源市至遼寧省大連市，往返1520公里。第一個(gè)往返使用原配的的濾芯。首次空油箱加油50升，途中三次共補(bǔ)加120升，返回到出發(fā)地后放出剩油32升，實(shí)際用油138升。第二個(gè)往返換上本發(fā)明蛋白質(zhì)纖維加金屬絲制做濾芯。首次空油箱加油50升，途中補(bǔ)充加油兩次共80升，返回到出發(fā)地后放出剩油24升，實(shí)際用油106升，經(jīng)計(jì)算，節(jié)油23％。第三個(gè)往返換上只有蛋白質(zhì)纖維制做的濾芯，實(shí)際用油116升。比原配的濾芯節(jié)油16％。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)空氣濾清器濾芯材料，其特征是該材料為蛋白質(zhì)纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的濾芯材料，其特征是蛋白質(zhì)纖維選用的是動(dòng)物的毛，人發(fā)，蠶絲中的一種或數(shù)種任意比例的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的濾芯材料，其特征是加入活性碳纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3的濾芯材料，其特征是加入金屬絲。
全文摘要
一種內(nèi)燃機(jī)空氣濾清器濾芯材料，屬發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。是在不改變現(xiàn)有的空氣濾清器其他結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，用蛋白質(zhì)纖維或蛋白質(zhì)纖維與活性碳纖維、細(xì)金屬絲的混合物作為濾芯材料。代替以往的紙質(zhì)或晴綸氈濾芯。使用本發(fā)明的積極效果是可以使流過濾芯的空氣負(fù)電子化，即帶上負(fù)電子負(fù)荷。由于進(jìn)入氣缸的空氣物理性能的變化，使內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力增加10％；節(jié)油10－20％；尾氣污染物減少30％以上；噪音減少20分貝以上。
文檔編號(hào)B01D39/16GK1552502SQ0312704
公開日2004年12月8日 申請(qǐng)日期2003年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月28日
發(fā)明者田育忠 申請(qǐng)人:田育忠