一种滤清器及其在线检测方法与流程

本发明涉及滤清器质量在线检测，具体涉及一种滤清器及其在线检测方法。

背景技术：

1、滤清器，是指通过滤芯起过滤流体中杂质作用的部件，部件主体主要有可拆卸外壳、滤芯等零件构成，按应用设备及场景的不同，分为机油滤清器、燃油滤清器(汽油滤清器、柴油滤清器)、空气滤清器，空调滤清器等。

2、滤清器外壳设计有输入和输出端口，过滤原理是含有杂质的流体从滤清器外壳输入端口进入，被过滤流体穿过内置滤芯、杂质滞留在滤芯表面，纯净的流体经输出端口输出供设备使用。

3、随着杂质在滤芯表面滞留量逐渐增多，滤清器内置滤芯过滤效率会逐渐减小、过滤阻力也随之逐渐增大，因此，各类滤清器内置滤芯使用一定时间需要进行更换。cn102003246a公开了一种滤清器滤座，发动机工作中，通过检测滤座内进油腔和出油腔的压力差的变化，进行判断内置滤芯的阻塞状况，在滤芯阻塞到一定程度时(即所述的压力差达到规定的数值时)，就会让汽车报警电路报警，提醒使用者更换在用滤芯，换言之，无需根据发动机的工作时间或者汽车行驶里程更换滤芯，只要报警，可判定在用滤芯寿命即将终了，这样，可防止滤芯过滤阻塞大被冲破损坏发动机燃油喷射偶件，同时也起到提醒使用者适时更换滤芯的功效。

4、但是，上述滤清器滤座，对出厂合格的滤芯来说仅能检测其寿命终了，却无法检测滤芯存在的内漏问题，更无法遏止劣质滤芯进入市场、保护消费者权益。以柴油发动机燃油滤清器为例，iso4020《汽车柴油机用燃油滤清器第一部分试验方法》中的规定，当发动机燃油滤清器额定流量下的原始阻力小于等于10kpa时，表示滤清器内置滤芯存在内漏或认定密封不严存在渗漏问题。滤清器内置滤芯无论存在内漏或密封不严，其燃料内含杂质都会随燃料进入发动机燃油喷射系统，给发动机燃油喷射偶件造成严重的损害。就发动机燃油滤清器内置滤芯存在内漏和密封不严问题极为常见，其问题原因的关键在于以下几点：

5、1、滤材被折裂：滤芯生产原材料—复合滤纸在折弯期间，易出现难被发现的微细断裂缝隙。生产完成、带有微细缝隙的滤芯被使用后，缝隙受柴油流量的连续冲击会逐渐变大，由此使得过滤效果逐渐降低，最终丧失过滤效能。就此类问题造成发动机燃油喷射偶件损坏严重故障屡见不鲜，由此类故障导致发动机以及汽车制造商与消费者发生的经济纠纷也极为常见。

6、2、焊接不牢：目前，用于各类设备滤清器的滤芯生产，由胶粘接和热熔焊接两种不同的工艺来完成。

7、采用胶粘接工艺完成的滤芯，优势在于工艺成本低，缺陷是易出现粘接不牢、滤纸与两端盖脱离，其次是涂胶不均出现无粘接点或出现气泡而造成质量稳定性差、潜在内漏风险高。

8、采用热熔焊接式的滤芯，产品优势在于焊接均匀牢固、耐拉脱、质量稳定性好，缺陷是工艺复杂、成本高，其次是任一规格型号的热熔焊接产品必须使用专用焊接工装完成，但折裂风险与胶粘接式滤芯相同，也不易被发现。

9、目前，确认滤芯是否存在有内漏问题的唯一方法，仅能在气泡试验台架上完成，气泡试验方法是把滤芯浸入试验液体内，通过充入一定的气压观察滤芯整体表面冒出的气泡大小是否均匀。显然，经液体试验后的滤芯不能再投放到市场，由此可见气泡试验法仅能用于批量生产做抽检，也就是说按百分比抽检法对批次产品质量做出考评，无法保证出厂产品100％合格，这就给各类发动机制造商和车辆、船舶、工程机械生产商乃至军用动力设备的应用埋下极为严重的安全隐患。

10、随着国ⅵ柴油车辆和动力机组的使用量递增，就滤清器内置滤芯存在内漏所造成的故障率也随之增高，较突出的是损坏发动机燃油喷射偶件、尿素喷射器以及增压器、进排气门等，引发的故障严重时还给设备制造商与消费者之间造成质量责任纠纷和严重的经济纠纷。近年来，因滤清器内置滤芯存在内漏所引发的问题常见有下列形式：

11、1、燃料质量问题

12、众所周知，各运输团体及个体运输业户，他们主要以低成本运营、达到利益最大化之目的，显然，选用低价位燃料、更换低价位配件，是控制运营成本的主要措施。

13、有资料显示，自2014年以来，我国三大品牌石化公司出售的0#柴油，平均高于地方石化公司售价约1.6～1.8元，耐低温-35#柴油高于地方石化达2.6元以上。按一般重卡配装的700l油箱计算，加装一箱地方石化燃料，能直接节省约1120～1260元的燃料费用，其数目相当惊人。尤其是燃料价格暴涨、运率低迷当今，以谋高利润为生计的各大运输团体及个体运输业户，定然不会选用价格高于地方石化的油品，由此必然给要求所使用的燃料质量成对立态势，那么因滤芯存在内漏、加之燃料差而损坏发动机引发争执也就屡见不鲜了。

14、例如：xx运输公司新购一台xx品牌国ⅵ重卡，持续运行里程不足4.3万公里突然出现动力严重不足，后经服务机构(4s店)检查，发现原因出自燃油滤清器内置滤芯被冲破丧失过滤效能、硬颗粒杂质划伤燃油喷射偶件所致。

15、上述问题明显是由于选用燃料不当造成，然而，作为消费者来讲，他们认为选用有合法经营资质的油站燃料就不应承担问题责任，其次是运行里程不到规定更换燃滤时间(10万公里)、滤芯损坏属质量问题，责任应由生产方全部承担，此类问题若双方协商不好、达不成共识，自然会发生经济纠纷。

16、2、滤清器质量问题

17、车辆连续运行里程满足维护规定时间、需更换三滤，然而，按规定更换相同规格的燃油滤清器，使用数日后发现动力不足、启动迟缓，后经检查发现新更换的滤清器存在内漏、因杂质进入高压喷油泵损坏油泵柱塞、泵油压力不足所致。

18、问题被确认后，即便服务站承担责任、免费更换高压喷油泵，消费者也有较大可能不同意处理结果，原因是服务机构更换了有问题产品，即便免费更换新部件，但它毕竟不是“原装件”，其次又影响了运输收益，此类问题处理不当，不但会引发较大额度上的经济纠纷，还给车辆制造商带来极大负面影响。

19、总之，如何能及时发现滤清器内漏和寿命终止，现已成为发动机、车辆制造商急需解决的“通病”。及时发现并处理内漏和寿命终止，能够减少消费者的误工损失，并降低汽车制造厂和发动机厂的售后纠纷。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种滤清器及其在线检测方法，主要目的在于在线实时地检测滤清器内漏、滤芯冲破和滤芯阻塞问题，以及实现滤清器使用过程的全程记录，为滤清器的维护保养提供科学数据，避免因燃料质量问题和滤清器质量问题而引起的汽车制造厂和发动机厂的售后纠纷。

2、为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

3、一种滤清器，包括滤清器本体和在线检测仪，所述滤清器本体内设有滤前腔和滤后腔；

4、所述在线检测仪包括压力检测模块、主控制模块、阈值比较模块、阈值存储模块、信号处理模块、通讯模块；

5、所述压力检测模块用于检测滤前腔或滤后腔的压力并输出电压信号；

6、所述主控制模块，连接于所述压力检测模块的输出端，用于接收所述电压信号，并将所述电压信号处理为数字信号；

7、所述阈值存储模块，与所述阈值比较模块连接，用于存储阈值；

8、所述阈值比较模块，与所述主控制模块连接，用于将所述数字信号与阈值进行比较，并将比较结果传输给主控制模块，所述主控制模块根据比较结果输出警示信号；

9、所述信号处理模块，连接于所述主控制模块的输出端，用于对所述警示信号进行放大和滤波处理；

10、所述通讯模块，连接于所述信号处理模块的输出端，用于与ecu通讯连接。

11、优选的，所述信号处理模块包括放大处理单元、滤波处理单元和功率输出单元；

12、所述放大处理单元，连接于所述主控制模块的输出端，用于对所述警示信号进行放大处理；

13、所述滤波处理单元，连接于所述放大处理单元的输出端，用于对放大处理后的所述警示信号进行滤波处理；

14、所述功率输出单元，连接于所述滤波处理单元的输出端，用于对放大处理和滤波处理后的所述警示信号进行功率放大。

15、优选的，还包括复位模块，所述复位模块的输出端与阈值比较模块连接，用于使所述阈值比较模块复位。

16、优选的，还包括电源稳压模块，所述电源稳压模块的输出端分别与压力检测模块、主控制模块、信号处理模块连接，用于对电源进行稳压调节。

17、优选的，所述滤清器本体包括壳体和滤芯总成，所述滤芯总成安装在壳体内部，所述滤芯总成的外部与壳体之间形成所述滤前腔，所述滤芯总成内部形成所述滤后腔。

18、本发明还提供了一种上述的滤清器的在线检测方法，包括以下步骤：

19、s1、所述压力检测模块检测滤前腔或滤后腔的压力并输出电压信号；

20、s2、所述主控制模块接收所述电压信号，并将所述电压信号处理为数字信号；

21、s3、所述阈值比较模块将所述数字信号与阈值存储模块中存储的阈值进行比较，并将比较结果传输给主控制模块；

22、s4、所述主控制模块根据比较结果输出警示信号，所述阈值包括第一阈值，所述警示信号包括第一警示信号，若所述数字信号小于等于第一阈值，则所述主控制模块输出第一警示信号；

23、s5、所述信号处理模块对所述警示信号进行放大和滤波处理；

24、s6、经放大和滤波处理后的所述警示信号通过通信模块传输给ecu。

25、优选的，所述第一阈值为7kpa～10kpa。

26、进一步的，所述阈值还包括第二阈值，所述警示信号还包括第二警示信号，在步骤s4中，若所述数字信号大于等于第二阈值，则所述主控制模块输出第二警示信号。

27、优选的，所述第二阈值为65kpa～70kpa。

28、借由上述技术方案，本发明提供的技术方案至少具有下列优点：(1)通过在线检测仪检测滤前腔或滤后腔的压力值，并与阈值进行比较，能够在线实时地检测滤清器内漏、滤芯冲破和滤芯阻塞问题，并通过通信模块传输给ecu(电子控制单元，electronic controlunit，俗称车的大脑)，进而通过车载仪表盘显示报警信息，提醒用户更换存在有内漏问题或冲破损坏以及寿命即将终了的滤清器，从而遏止因滤清器损坏而导致损坏燃油喷射偶件，延长发动机使用寿命。(2)在线检测仪将警示信号传输给ecu后，ecu通过can通讯向车载t-box(车载通信盒子，telematics box)发出报警信息，并将报警信息发送至tsp(汽车远程服务提供商，telematics service provider)服务平台，实现了滤清器使用过程的全程记录，为滤清器的维护保养提供科学数据，有效避免因燃料质量问题和滤清器质量问题而引起的汽车制造厂和发动机厂的售后纠纷。