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踏板摩托车空气滤清装置设计浅谈
2014-08-20 14:19:17   来源:摩信网   类型:原创   作者:周吉功   阅读(4.52万次)
 

90年代踏板摩托车开始在国内流行起来,但在日常使用中也暴露出踏板车不太适合当时国内市场的一些问题。

当时国内基础建设较差,遇到路面不好的情况时,踏板车通过性能不足的问题就暴露出来了,很容易托底;另外那一时期踏板车大多是引进的台湾技术,性能一般,且故障率高,给人留下了不耐用的印象,所以踏板车的市场占有率一直不高。

随着国内道路状况、特别是乡村公路质量整体提高,以及踏板车整体技术的提升,这问题得以缓解。自2005年开始,踏板车凭借操作简单、使用便利等优势,销量开始呈现出较好的上升势头,有的地方踏板车的市场占有率甚至达到了70%以上。这种现象从广东、湖南、福建等南部省份向北蔓延,大有似宝岛台湾的踏板风靡之势。

但是踏板车在北方的发展却遇到了问题。同样的踏板车,在南方使用情况良好,在北方却容易烧机油,这是行驶速度的问题?是地形的问题?这令很多摩托车企业一头雾水。笔者通过多年的市场走访,终于揭开了其中的奥秘:症结主要集中在往往容易被大家忽视的空气滤清器上。

最早踏板车在国内销售时,出现过大量因行驶速度过低烧机油的现象。其缘由是因为当时销售的踏板车,其润滑系统基本都是压力飞溅润滑。特别活塞气缸部分更是如此,曲轴间隙机油飞溅的多少,与发动机的转速有直接关系,转速越高,机油泵压力越大,压入曲轴中间孔的机油压力越高,从曲轴中间缝隙甩出的机油覆盖到气缸壁和曲轴小端进行润滑的机油越多。反之,速度越低,机油越少,形成的粘膜薄,所以容易出现磨损。

当时解决的办法是一方面指导用户提高骑行速度,另一方面在发动机润滑油路的设计上,增加通道专门向曲轴小端和活塞裙部进行喷射,以降低活塞和气缸之间的磨损。

但依次进行改进后,踏板车在北方地区容易烧机油的情况依旧存在,通过对故障车辆进行分析,发现故障车普遍存在这样一个共通点,那就是空滤器较脏。

经分析,在北方容易造成空滤器较脏的原因如下:

首先是环境问题。众所周知,南方雨水多,植被好,路面的泥沙和浮土能及时被冲刷掉,空气中的灰尘也能够被植物所吸附,这也是南方的雾霾比北方少的主要原因。反之,北方降水少,灰尘问题相对严重,在城市因为有清扫车、洒水车,情况要好一点,但是在城乡结合部或者农村路面,那就严重得多了。

其次是设计问题。对于踏板车来说,自然风冷效率不足,所以普遍采用强制风冷系统。但是很多踏板车缸头冷却出风口是朝向路面的,在行驶过程中,冷却风直接吹向路面,把路面的尘土吹起,这种扬起的尘土很容易被空滤器吸入,造成空滤器积尘,影响冷却效率。

空滤器积尘会导致强制风冷系统工作效率下降,缸内温度异常提升,致使机油意外损耗,对于这一问题,有如下两个解决建议:

一、调整空气滤清器进气口的位置。

按照空气滤清器的设计原理,进气口越敞开,进气阻力小,发动机的进气效率就越高,动力越好,所以进气口大多直接设计在后轮旁边。这种设计,在日本、台湾都没有什么问题,非常流行,也没有出现过异常情况,这主要因为它们的行驶环境确实太干净了。可是到了国内,这一设计就出现了严重的“水土不服”。这种进口气向路面大敞的设计,就好像人在PM2.5日均浓度达到500微克/立方米以上的数值时张开大口直接呼吸,不出问题才怪。所以对于国内的踏板车,特别针对北方市场的踏板车来说,对空滤器的进气口进行隐藏式设计显然是很有必要的。

对于踏板车来说,比较常见的隐藏空滤器进口气的设计,是把进气口放在鞍座下方,这样一来,不但能提高高度,而且相对隐蔽,空滤器积尘的情况也能够得到有效改善。

二、改良空滤器的结构设计。

空滤器本体分为外腔和内腔,空气首先从进气口进入外腔,经过空气滤芯过滤再进入内腔进行稳流,最终导入风冷循环系统。评论空滤器设计的好坏,一方面是看进入内腔的空气能否保证干净;另一方面就看进入内腔的空气量是否稳定。所以空滤器设计的关键,就在于空气滤芯的截面积和内腔壳体、滤芯接触面是否紧密。

空气滤芯按形状分类一般分为板型和圆筒形两类。板型设计的好处是结构简单,同时能保证滤芯的截面积足够大;而缺点在于外腔与内腔壳体需要很长的密封面,空滤器反复清扫、安装后容易导致密封不严,使含有大量粉尘的空气不经滤芯直接进入内腔,造成发动机的异常磨损,且这种情况不易发现,危害性很大,这也是必须引起重视的重点问题。

相对板型设计来说,圆筒形的空滤器在北方相对更具优势。圆筒形设计是把滤芯完全置于外腔内,滤芯的密封处在内腔体上,反复拆装也不会出现空气直接进入内腔的现象。同时由于固定螺丝较少,也避免了因紧固不均出现的漏气情况,所以圆筒形的滤芯设计方式能够有效减少因空滤器问题造成的发动机异常磨损故障,对于踏板车在北方市场的推广意义重大。

以上的分析都是基于长期的市场调研所得出的,是结合了产品在市场的实际使用情况得出的科学结论,相信其中不少论据也是设计室内的研究人员容易忽视的客观因素,因此我建议国内的摩托车技术人员在消化、吸收海外先进技术时,一定要更多地结合国内的道路环境、市场国情等客观因素充分考虑,进行针对性改良,进而设计出真正适合国内消费习惯的,经久耐用的摩托车产品。


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