中国市场油品调研及汽车集成式燃油滤开发

张慧群，李博，胡结兵

（泛亚汽车技术中心有限公司，上海 201208）

前言

汽车发动机供油系统中，燃油滤清器起着去除燃油中杂质、确保油泵有更高的使用寿命的重要作用。目前市场上存在的燃油滤清器，由于其布置在油箱外，方便后期进行更换维修，一般称其为外置油滤；外置油滤一般包含进油管路和回油管路，根据客户的使用工况、汽车油耗和外置油滤的工作能力，一般在售后中每 20000～30000Km 需要更换一次油滤，售后成本较高；本文针对中国市场的油品质量的颗粒物含量，研发了一款集成式燃油油滤，集成式油滤将油滤集成到油泵里面，且其颗粒物处理能力大约是外置油滤的6倍。因此汽车如果使用集成式燃油精滤，在整车售后中根据整车运行情况有些车辆将不再需要更换油滤，减少售后成本。

本文针对中国区市场燃油油品进行调研，研究中国区油品质量，开发出适合中国区市场的集成式油滤，研发了新型滤纸及油滤结构，通过对比外置油滤与集成式油滤的的结构和工作原理，分析其燃油中杂质的处理能力，并实车验证使用外置油滤和集成式燃油滤的不同车辆的整车排放量；最终确定可采用集成式油滤代替外置油滤。

1 中国市场燃油油品调研

1.1 调研区域

本文结合油品相关 IPTV数据（IPTV：Incidents Per Thousand Vehicles 每千辆车事故发生率）、地炼油分布数据、整车Puma数据（Puma：客户使用测量数据）、以及SGS（Soci été Générale de Surveillance通用公证行）已有针对 3/4 线城市的数据，确定重点调查以下区域中燃油油品质量（图1）；最终调研数据样本量为1096个，城市覆盖率达91%。

图1 调研区域

1.2 调研条目

结合整车中发动机、底盘和试验的开发对燃油油品的需求，重点调研表1中各成分的含量；研究各数据对整车性能的影响。

表1 调研条目表

1.3 调研结果

图2 每年颗粒物平均值及趋势

油滤的主要功能是对油品中的颗粒物进行过滤，所以本文重点对油品中的颗粒物含量进行分析，发现颗粒物整体平均水平呈逐年下降趋势（如图2），并且对比美国、加拿大等国家的颗粒物含量（该数据来自于全球研究），在本次调研中发现在中国颗粒物含量最差城市（City D）平均颗粒物水平低于美国和加拿大（如图3）；其中图3中中国区的相应的数据信息来自本次调研。

图3 各区域油品中颗粒物分布对比图

2 集成式油滤开发

2.1 油滤的工作原理

目前市场上用到的油滤工作原理图如图4所示，利用油泵将燃油从油箱中抽油，经过油滤对燃油中的杂质进行过滤，然后将燃油运输到发动机中进行燃烧；油滤一般安装在油箱外面，以便后续进行更换；根据油滤的安装位置，一般称其为外置油滤[2]。

图4 外置油滤工作原理图

2.2 集成式油滤结构

根据对中国市场的燃油调研，发现中国区最差城市颗粒物大小远低于美国等国家，研究了一种集成式油滤机构，将该集成式油滤安装在油泵内；具体结构见图5。

图5 集成式燃油油滤结构图

该集成式燃油精滤采用新型滤芯，其有效过滤面积比外置油滤增加了20%～30%，且其滤纸采用复合材料；通过采用新型的滤纸及结构使集成式油滤具有更强的颗粒物过滤能力。

2.3 集成式油滤过滤能力

通过对现有油滤的结构、材料及其编织结构的更改，开发了全新的集成式燃油油滤，该全新的集成式燃油油滤的工作能力将从原有的2.1g提升到大约12g；具体集成式油滤对每个颗粒物大小的处理能力可参考表 2。使用不同的油滤对整车排放进行检测，发现使用集成式油滤使整车排放降低8-10mg/天。

表2 集成式油滤与外置油滤具体处理能力

2.4 集成式油滤的优点

在结构上，对比外置油滤，使用集成式燃油油滤，不仅可以取消油泵法兰回油管接头及内部管路；而且还可以取消外置油滤、及连接油泵和外置油滤的管子和接头；因此，使用集成式燃油油滤不仅可以节省在整车中的布置空间，而且可以节省整车成本。

在工作能力上，使用全新的集成式燃油油滤，不仅使容尘量由2.1g提高到12g，而且降低了整车排放量，随着日益严苛的汽车排放标准国六的释放，使用集成式燃油油滤将变成未来的趋势；并且使用集成式燃油油滤可以做到终身免维护，可提高客户的售后感知度。

3 结论

通过对中国区市场上燃油油品中颗粒物大小的研究，发现中国区最差城市颗粒物大小远低于美国等国家，且通过对现有燃油油滤即外置油滤的研究，开发了一款全新的集成式燃油油滤，主要创新点如下：

1）过滤面积：集成式燃油精滤比外置油滤的过滤面积增加了20～30%；

2）材料：外置油滤采用单层材料；集成式燃油精滤采用复合材料。

通过整车试验，发现采用全新的集成式燃油油滤，不仅使其容尘量提升6倍，且能大大降低整车排放量；并且通过对集成式燃油油滤的布置，使整车布置更紧凑，大大增加了整车的布置空间，而且可以极大的节省整车成本，提高了客户的售后感知度。