一种滤芯应用寿命测试方法及系统与流程

本发明涉及汽车进气系统，具体涉及一种滤芯应用寿命测试方法及系统。

背景技术：

1、在汽车进气系统中，空气滤芯的使用寿命是一个重要参数。目前，滤芯使用寿命的测试主要采用常规的容尘能力试验。该试验使用干燥试验灰进行测试，但在实际应用中，滤芯上采集到的杂质通常是水和灰尘的混合物。因此，滤芯的实际使用寿命与试验室模拟试验的使用寿命存在较大差异。

2、容尘量，也称为保养寿命，当空滤的阻力上升到终止阻力的时候，空滤总成所能容纳灰尘的总量。

3、现有的滤芯使用寿命试验主要存在以下问题：

4、一、进气系统流阻效率容灰量试验。该试验在额定流量下，使用标准干燥灰尘测试进气系统的容尘能力。然而，这种方法只测量了理想情况下进气系统容纳灰尘的能力，无法考虑实际应用中的空气湿度差异、雨天等多种情况，测试结果与实际情况不符。此外，测得的容尘能力也无法直接等同于滤芯的使用寿命。

5、二、进气系统水分离试验。该试验通过调整水压模拟不同雨水大小情况，测试系统分离水的能力。但是，这种方法仅测量了理想情况下进气系统排除水的能力，忽略了实际空气中还含有灰尘等杂质的情况，因此测试结果同样与实际情况不符。

6、综上所述，现有的测试方法无法全面模拟实际应用环境，导致测试结果与实际使用情况存在较大差异，难以为进气系统的开发和优化提供准确的指导。因此，亟需一种能够模拟实际应用环境、综合考虑灰尘和水分影响的滤芯寿命测试系统及方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种滤芯应用寿命测试方法及系统，以解决现有技术中滤芯寿命测试结果与实际使用寿命存在较大差异的问题。

2、为达到上述目的，第一方面，本发明提供了一种滤芯应用寿命测试方法，包括以下步骤：

3、采用分步活动方式模拟实际环境；所述分步活动方式包括：先通过喷灰器向进气系统中加入灰尘，然后通过喷水器加入水分；或者先通过喷水器加入水分，然后通过喷灰器加入灰尘；

4、测量不同环境下滤芯的容尘量，并计算综合容尘量；

5、根据综合容尘量和模拟实际环境的要素计算滤芯应用寿命。

6、优选的，根据环境灰尘浓度将污染程度划分为不同等级，从而在测试中通过加入不同程度的灰尘模拟实际环境。

7、进一步优选的，按照每立方英尺空气中的灰尘浓度分为轻度污染、中度污染和重度污染。

8、再进一步优选的，当环境灰尘浓度为0.1～0.5mg/cu ft，定义为中度污染；当环境灰尘浓度小于0.1mg/cu ft，定义为轻度污染；当环境灰尘浓度大于0.5mg/cu ft，定义为重度污染。

9、优选的，根据降雨量将雨水大小划分为不同等级，从而在测试中通过加入不同程度的水分模拟实际环境。

10、进一步优选的，按照每平方米地表在24小时内的降雨量分为微雨、中雨和大雨。

11、再进一步优选的，当降雨量为10～25l/m2/24h，定义为中雨；当降雨量小于10l/m2/24h，定义为小雨；当降雨量大于25l/m2/24h，定义为大雨。

12、进一步优选的，测量不同环境下的滤芯的容尘量包括：测量不加载喷水器时的容尘量，以及测量在不同等级雨水环境下的容尘量；

13、计算综合容尘量时，根据测量的容尘量以及不同天气类型的占比进行加权和计算；所述不同天气类型包括不下雨和不同等级的降。

14、再进一步优选的，计算滤芯应用寿命时，模拟实际环境的要素包括：计算滤芯应用寿命的方法包括，先根据综合容尘量计算各个环境灰尘浓度下的滤芯寿命，再根据计算的滤芯寿命以及不同环境灰尘浓度的占比进行加权和计算得到滤芯应用寿命。

15、再进一步优选的，测量不加载喷水设备时的容尘量c；测量微雨环境下的容尘量c1；测量中雨环境下的容尘量c2；测量大雨环境下的容尘量c3。

16、根据天气占比计算综合容尘量c，计算公式为：

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

18、其中，c为综合容尘量，n为不下雨天气占比，n1为微雨占比，n2为中雨占比，n3为大雨占比。

19、再进一步优选的，某污染程度下滤芯寿命的计算公式为：

20、m＝c×s×1000/(a×q)，其中：m为环境灰尘浓度a下计算得到的滤芯寿命，c为环境灰尘浓度a下的综合容尘量，s为行驶车速，a为环境灰尘浓度，q为额定进气流量。行驶车速根据采集的固定时段的车速，如30天的平均车速，额定进气流量是发动机的标定值。

21、更进一步优选的，滤芯应用寿命，即保养里程m0的计算公式为：

22、其中mk为环境灰尘浓度ak下计算得到的滤芯寿命，mk为环境灰尘浓度ak占比。

23、第二方面，本发明提供了一种滤芯应用寿命测试系统，包括：

24、实际环境模拟模块，用于模拟不同测试环境；包括：喷灰器，用于模拟不同浓度的灰尘环境；喷水器，用于模拟不同强度的雨水环境；进气管，用于连接喷灰器和喷水器；所述喷灰器和喷水器分别设置，用于实现灰尘和水分的分步加载；

25、板式过滤器腔室，用于安装待测试的滤芯，位于实际环境模拟模块后端；

26、空气流量计，用于测量额定进气流量；

27、抽气机，为整个系统提供动力；

28、测量单元，用于测量实际环境模拟模块模拟的不同环境下滤芯的容尘量；

29、计算单元，根据测量单元的数据计算综合容尘量，根据综合容尘量、环境灰尘浓度、行驶车速、额定进气流量计算滤芯应用寿命。

30、优选的，根据环境灰尘浓度将污染程度划分为不同等级，测试中所述喷灰器根据测试需求加入不同程度的灰尘模拟实际环境；根据降雨量将雨水大小划分为不同等级，测试中所述喷水器通过加入不同程度的水分模拟实际环境。

31、进一步优选的，测量单元的数据包括：不加载喷水器时的容尘量和在不同等级雨水环境下的容尘量。

32、再进一步优选的，所述计算单元在计算综合容尘量时，根据测量的容尘量以及不同天气类型的占比进行加权计算。

33、本发明的有益效果包括：

34、能够模拟不同浓度灰尘环境和不同雨水环境下进气系统的综合容尘能力和排水能力，更接近实际应用环境。通过结合灰尘和水分对滤芯的影响，更准确地模拟实际应用环境，提高了测试结果的准确性和可靠性。

35、采用分步活动方式进行测试，避免了水和灰尘混合形成泥浆而影响测试的问题。

36、建立了滤芯应用寿命验证模型，可以根据实际工况推导滤芯使用寿命，或根据保养里程需求反推滤芯容尘能力需求，为进气系统的开发和优化提供精准指导。

37、通过对试验区内雨量、风力数据进行监测，采集典型车型的行驶方式，通过进气流量的测试数据，确定以车辆行驶距离为标准，平均流量为分类的基础。试验数据及算法，可以实现滤芯排放污染物浓度值计算，以此寿命数据为基础，制定合理的排尘策略，合理分配进气系统的滤芯排放能力，降低恶劣天气对滤芯使用寿命的影响，降低客户维护滤芯的频次，提高滤芯使用寿命，降低实际行驶的气阻值，采用先进的算术手段，利用车辆运行的路线，区域位置的空气状态参数，实现不同寿命区段的排尘量，实现科学的排尘量，提升整车性能和滤清器的使用寿命。