本發(fā)明涉及汽車進(jìn)氣系統(tǒng)，具體涉及一種濾芯應(yīng)用壽命測(cè)試方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在汽車進(jìn)氣系統(tǒng)中，空氣濾芯的使用壽命是一個(gè)重要參數(shù)。目前，濾芯使用壽命的測(cè)試主要采用常規(guī)的容塵能力試驗(yàn)。該試驗(yàn)使用干燥試驗(yàn)灰進(jìn)行測(cè)試，但在實(shí)際應(yīng)用中，濾芯上采集到的雜質(zhì)通常是水和灰塵的混合物。因此，濾芯的實(shí)際使用壽命與試驗(yàn)室模擬試驗(yàn)的使用壽命存在較大差異。

2、容塵量，也稱為保養(yǎng)壽命，當(dāng)空濾的阻力上升到終止阻力的時(shí)候，空濾總成所能容納灰塵的總量。

3、現(xiàn)有的濾芯使用壽命試驗(yàn)主要存在以下問(wèn)題：

4、一、進(jìn)氣系統(tǒng)流阻效率容灰量試驗(yàn)。該試驗(yàn)在額定流量下，使用標(biāo)準(zhǔn)干燥灰塵測(cè)試進(jìn)氣系統(tǒng)的容塵能力。然而，這種方法只測(cè)量了理想情況下進(jìn)氣系統(tǒng)容納灰塵的能力，無(wú)法考慮實(shí)際應(yīng)用中的空氣濕度差異、雨天等多種情況，測(cè)試結(jié)果與實(shí)際情況不符。此外，測(cè)得的容塵能力也無(wú)法直接等同于濾芯的使用壽命。

5、二、進(jìn)氣系統(tǒng)水分離試驗(yàn)。該試驗(yàn)通過(guò)調(diào)整水壓模擬不同雨水大小情況，測(cè)試系統(tǒng)分離水的能力。但是，這種方法僅測(cè)量了理想情況下進(jìn)氣系統(tǒng)排除水的能力，忽略了實(shí)際空氣中還含有灰塵等雜質(zhì)的情況，因此測(cè)試結(jié)果同樣與實(shí)際情況不符。

6、綜上所述，現(xiàn)有的測(cè)試方法無(wú)法全面模擬實(shí)際應(yīng)用環(huán)境，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果與實(shí)際使用情況存在較大差異，難以為進(jìn)氣系統(tǒng)的開發(fā)和優(yōu)化提供準(zhǔn)確的指導(dǎo)。因此，亟需一種能夠模擬實(shí)際應(yīng)用環(huán)境、綜合考慮灰塵和水分影響的濾芯壽命測(cè)試系統(tǒng)及方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種濾芯應(yīng)用壽命測(cè)試方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中濾芯壽命測(cè)試結(jié)果與實(shí)際使用壽命存在較大差異的問(wèn)題。

2、為達(dá)到上述目的，第一方面，本發(fā)明提供了一種濾芯應(yīng)用壽命測(cè)試方法，包括以下步驟：

3、采用分步活動(dòng)方式模擬實(shí)際環(huán)境；所述分步活動(dòng)方式包括：先通過(guò)噴灰器向進(jìn)氣系統(tǒng)中加入灰塵，然后通過(guò)噴水器加入水分；或者先通過(guò)噴水器加入水分，然后通過(guò)噴灰器加入灰塵；

4、測(cè)量不同環(huán)境下濾芯的容塵量，并計(jì)算綜合容塵量；

5、根據(jù)綜合容塵量和模擬實(shí)際環(huán)境的要素計(jì)算濾芯應(yīng)用壽命。

6、優(yōu)選的，根據(jù)環(huán)境灰塵濃度將污染程度劃分為不同等級(jí)，從而在測(cè)試中通過(guò)加入不同程度的灰塵模擬實(shí)際環(huán)境。

7、進(jìn)一步優(yōu)選的，按照每立方英尺空氣中的灰塵濃度分為輕度污染、中度污染和重度污染。

8、再進(jìn)一步優(yōu)選的，當(dāng)環(huán)境灰塵濃度為0.1～0.5mg/cu?ft，定義為中度污染；當(dāng)環(huán)境灰塵濃度小于0.1mg/cu?ft，定義為輕度污染；當(dāng)環(huán)境灰塵濃度大于0.5mg/cu?ft，定義為重度污染。

9、優(yōu)選的，根據(jù)降雨量將雨水大小劃分為不同等級(jí)，從而在測(cè)試中通過(guò)加入不同程度的水分模擬實(shí)際環(huán)境。

10、進(jìn)一步優(yōu)選的，按照每平方米地表在24小時(shí)內(nèi)的降雨量分為微雨、中雨和大雨。

11、再進(jìn)一步優(yōu)選的，當(dāng)降雨量為10～25l/m2/24h，定義為中雨；當(dāng)降雨量小于10l/m2/24h，定義為小雨；當(dāng)降雨量大于25l/m2/24h，定義為大雨。

12、進(jìn)一步優(yōu)選的，測(cè)量不同環(huán)境下的濾芯的容塵量包括：測(cè)量不加載噴水器時(shí)的容塵量，以及測(cè)量在不同等級(jí)雨水環(huán)境下的容塵量；

13、計(jì)算綜合容塵量時(shí)，根據(jù)測(cè)量的容塵量以及不同天氣類型的占比進(jìn)行加權(quán)和計(jì)算；所述不同天氣類型包括不下雨和不同等級(jí)的降。

14、再進(jìn)一步優(yōu)選的，計(jì)算濾芯應(yīng)用壽命時(shí)，模擬實(shí)際環(huán)境的要素包括：計(jì)算濾芯應(yīng)用壽命的方法包括，先根據(jù)綜合容塵量計(jì)算各個(gè)環(huán)境灰塵濃度下的濾芯壽命，再根據(jù)計(jì)算的濾芯壽命以及不同環(huán)境灰塵濃度的占比進(jìn)行加權(quán)和計(jì)算得到濾芯應(yīng)用壽命。

15、再進(jìn)一步優(yōu)選的，測(cè)量不加載噴水設(shè)備時(shí)的容塵量c；測(cè)量微雨環(huán)境下的容塵量c1；測(cè)量中雨環(huán)境下的容塵量c2；測(cè)量大雨環(huán)境下的容塵量c3。

16、根據(jù)天氣占比計(jì)算綜合容塵量c，計(jì)算公式為：

17、c＝(c×n+c1×n1+c2×n2+c3×n3)/(n+n1+n2+n3)

18、其中，c為綜合容塵量，n為不下雨天氣占比，n1為微雨占比，n2為中雨占比，n3為大雨占比。

19、再進(jìn)一步優(yōu)選的，某污染程度下濾芯壽命的計(jì)算公式為：

20、m＝c×s×1000/(a×q)，其中：m為環(huán)境灰塵濃度a下計(jì)算得到的濾芯壽命，c為環(huán)境灰塵濃度a下的綜合容塵量，s為行駛車速，a為環(huán)境灰塵濃度，q為額定進(jìn)氣流量。行駛車速根據(jù)采集的固定時(shí)段的車速，如30天的平均車速，額定進(jìn)氣流量是發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定值。

21、更進(jìn)一步優(yōu)選的，濾芯應(yīng)用壽命，即保養(yǎng)里程m0的計(jì)算公式為：

22、其中mk為環(huán)境灰塵濃度ak下計(jì)算得到的濾芯壽命，mk為環(huán)境灰塵濃度ak占比。

23、第二方面，本發(fā)明提供了一種濾芯應(yīng)用壽命測(cè)試系統(tǒng)，包括：

24、實(shí)際環(huán)境模擬模塊，用于模擬不同測(cè)試環(huán)境；包括：噴灰器，用于模擬不同濃度的灰塵環(huán)境；噴水器，用于模擬不同強(qiáng)度的雨水環(huán)境；進(jìn)氣管，用于連接噴灰器和噴水器；所述噴灰器和噴水器分別設(shè)置，用于實(shí)現(xiàn)灰塵和水分的分步加載；

25、板式過(guò)濾器腔室，用于安裝待測(cè)試的濾芯，位于實(shí)際環(huán)境模擬模塊后端；

26、空氣流量計(jì)，用于測(cè)量額定進(jìn)氣流量；

27、抽氣機(jī)，為整個(gè)系統(tǒng)提供動(dòng)力；

28、測(cè)量單元，用于測(cè)量實(shí)際環(huán)境模擬模塊模擬的不同環(huán)境下濾芯的容塵量；

29、計(jì)算單元，根據(jù)測(cè)量單元的數(shù)據(jù)計(jì)算綜合容塵量，根據(jù)綜合容塵量、環(huán)境灰塵濃度、行駛車速、額定進(jìn)氣流量計(jì)算濾芯應(yīng)用壽命。

30、優(yōu)選的，根據(jù)環(huán)境灰塵濃度將污染程度劃分為不同等級(jí)，測(cè)試中所述噴灰器根據(jù)測(cè)試需求加入不同程度的灰塵模擬實(shí)際環(huán)境；根據(jù)降雨量將雨水大小劃分為不同等級(jí)，測(cè)試中所述噴水器通過(guò)加入不同程度的水分模擬實(shí)際環(huán)境。

31、進(jìn)一步優(yōu)選的，測(cè)量單元的數(shù)據(jù)包括：不加載噴水器時(shí)的容塵量和在不同等級(jí)雨水環(huán)境下的容塵量。

32、再進(jìn)一步優(yōu)選的，所述計(jì)算單元在計(jì)算綜合容塵量時(shí)，根據(jù)測(cè)量的容塵量以及不同天氣類型的占比進(jìn)行加權(quán)計(jì)算。

33、本發(fā)明的有益效果包括：

34、能夠模擬不同濃度灰塵環(huán)境和不同雨水環(huán)境下進(jìn)氣系統(tǒng)的綜合容塵能力和排水能力，更接近實(shí)際應(yīng)用環(huán)境。通過(guò)結(jié)合灰塵和水分對(duì)濾芯的影響，更準(zhǔn)確地模擬實(shí)際應(yīng)用環(huán)境，提高了測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

35、采用分步活動(dòng)方式進(jìn)行測(cè)試，避免了水和灰塵混合形成泥漿而影響測(cè)試的問(wèn)題。

36、建立了濾芯應(yīng)用壽命驗(yàn)證模型，可以根據(jù)實(shí)際工況推導(dǎo)濾芯使用壽命，或根據(jù)保養(yǎng)里程需求反推濾芯容塵能力需求，為進(jìn)氣系統(tǒng)的開發(fā)和優(yōu)化提供精準(zhǔn)指導(dǎo)。

37、通過(guò)對(duì)試驗(yàn)區(qū)內(nèi)雨量、風(fēng)力數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，采集典型車型的行駛方式，通過(guò)進(jìn)氣流量的測(cè)試數(shù)據(jù)，確定以車輛行駛距離為標(biāo)準(zhǔn)，平均流量為分類的基礎(chǔ)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)及算法，可以實(shí)現(xiàn)濾芯排放污染物濃度值計(jì)算，以此壽命數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，制定合理的排塵策略，合理分配進(jìn)氣系統(tǒng)的濾芯排放能力，降低惡劣天氣對(duì)濾芯使用壽命的影響，降低客戶維護(hù)濾芯的頻次，提高濾芯使用壽命，降低實(shí)際行駛的氣阻值，采用先進(jìn)的算術(shù)手段，利用車輛運(yùn)行的路線，區(qū)域位置的空氣狀態(tài)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)不同壽命區(qū)段的排塵量，實(shí)現(xiàn)科學(xué)的排塵量，提升整車性能和濾清器的使用壽命。