文章作者：Forever Changzhensky（AcFun、Bilibili、百度、微博和知乎昵稱：寧柳跨越）

前言

當(dāng)你遇到一臺東風(fēng)4型內(nèi)燃機車，或者是一臺東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車，亦或者是一臺東風(fēng)4C型內(nèi)燃機車時，你會發(fā)現(xiàn)不同號段的機車，在各自的機械室兩側(cè)中門的左邊有著不同樣式的空氣濾清裝置：

是的，筆者本文正是小議東風(fēng)4型、東風(fēng)4B型以及東風(fēng)4C型內(nèi)燃機車的空氣濾清裝置。

鋼板網(wǎng)式一級空氣濾清器和旋風(fēng)筒—鋼板網(wǎng)式二級空氣濾清器概況

與我們想象不同的是，東風(fēng)4型內(nèi)燃機車的空氣濾清器起初設(shè)計為鋼板網(wǎng)式一級空氣濾清器，其是由上、下側(cè)百葉窗、空氣通道及鋼板網(wǎng)所組成：

這種鋼板網(wǎng)式一級空氣濾清器較其它幾種濾清器具有結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、濾清效率高等特點。然而，大連機車車輛工廠從1979年10月起在新造的東風(fēng)4型內(nèi)燃機車上開始裝用旋風(fēng)筒—鋼板網(wǎng)式二級空氣濾清器，但鋼板網(wǎng)濾清器裝配位置不變。至于之前已制造出廠的300余臺東風(fēng)4型內(nèi)燃機車，大連機車車輛工廠將旋風(fēng)筒濾清器安裝在上側(cè)百葉窗。

除了東風(fēng)4型內(nèi)燃機車外，早期制造出廠的東風(fēng)4B型以及東風(fēng)4C型內(nèi)燃機車，也裝用這種旋風(fēng)筒—鋼板網(wǎng)式二級空氣濾清器。魏景芳在其所著的《東風(fēng)4型內(nèi)燃機車裝用的“旋風(fēng)-鋼板網(wǎng)”式空氣濾清器》一文表示：

機車裝用兩級濾清器后，總效率達99.8%，這就大大改善了柴油機進氣的凈化程度。從而必然減少缸套及有關(guān)部件的磨損，同時也延長鋼板網(wǎng)濾清器的使用周期。

但他在文末也坦言，對旋風(fēng)筒—鋼板網(wǎng)式二級空氣濾清器“裝車后的試驗工作作的還很少”，“許多細致工作有待于今后繼續(xù)進行”。

問題

以呼和浩特、沈陽等地為代表的中國鐵道部轄下各鐵路局，在實際運用中發(fā)現(xiàn)，旋風(fēng)筒空氣濾清器“在實際使用中濾清效率很低”，沙塵“直接通過旋風(fēng)筒濾清器進入下一級濾清器”；而“浸油后用油吸附沙子顆粒達到濾清效果的”鋼板網(wǎng)濾清器，隨著使用時間的延長，吸附沙塵的效果逐漸下降，直至失去濾清效果——結(jié)果，沙塵如同超聲波一樣，直接穿過鋼板網(wǎng)直通柴油機，危害柴油機。韓峰在《風(fēng)沙地區(qū)空氣濾清系統(tǒng)的研究》一文中直言不諱地指出旋風(fēng)筒—鋼板網(wǎng)式二級空氣濾清器“不適于北方風(fēng)沙地區(qū)使用”。

來自現(xiàn)場的改進

• 渦旋管分離器—紙質(zhì)圓筒式二級空氣濾清器

呼和浩特鐵路局研制出渦旋管分離器—紙質(zhì)圓筒式二級空氣濾清器。根據(jù)他們的設(shè)計，原來的旋風(fēng)筒濾清器被卸下，安裝位置被鐵板堵上，而每側(cè)原下側(cè)百葉窗則被換成2組渦旋管空氣離心分離器，每組離心分離器由126個渦旋管組成。在分離器的底部設(shè)有集塵箱，其排沙門設(shè)在車外，“乘務(wù)人員定期打開排沙門，沉積的沙塵會自動排到車體外面，既不污染車內(nèi)環(huán)境，又提高了渦旋管分離器的分離效率”。

每臺機車的紙質(zhì)圓筒式空氣濾清器采用18個直徑為175 mm、高為780 mm的濾芯，“過濾面積提高到原來的3倍，過濾精度進一步提高，空氣流通阻力降低至原來的1/9，容塵量增大3倍，使用周期延長，過濾效果可靠”。

據(jù)呼和浩特局計算，機車加裝渦旋管分離器—紙質(zhì)圓筒式二級空氣濾清器，“使用一年大約可節(jié)約費用235.3萬元”。

• 渦旋管—滌綸纖維折疊板框式二級空氣濾清器

而沈陽鐵路局則研制出渦旋管—滌綸纖維折疊板框式二級空氣濾清器。根據(jù)他們的設(shè)計，原有的旋風(fēng)筒濾清器被渦旋管濾清器替換，每組渦旋管濾清器“為箱體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部均布144個渦旋管，分8行18列，每個渦旋管上有4個扭成180°的導(dǎo)向葉片……每組渦旋管式空氣濾清器的下方有1個集塵箱，打開密封蓋板，向上略抬可取出集塵箱，進行定期清理”。

而折疊板框濾清器則安裝在空氣濾清器風(fēng)道內(nèi)，每側(cè)裝4組8單元。“每個濾清器由鋼板作為內(nèi)外支撐、中間夾滌綸纖維折疊而成，框架上設(shè)有拉手、掛勾和密封墊，另外配有一個楔形框，用來壓緊濾清器框架，使之不漏氣”。

據(jù)沈陽局計算，機車加裝渦旋管—滌綸纖維折疊板框式二級空氣濾清器，“沒有出現(xiàn)費機油現(xiàn)象，僅此直接經(jīng)濟效益就可達200萬元左右”。

制造廠商的改進

除了各機務(wù)段自行改造東風(fēng)4型、東風(fēng)4B型以及東風(fēng)4C型內(nèi)燃機車的空氣濾清裝置外，大連、資陽和大同等機車制造商亦在20世紀(jì)90年代中后期制造東風(fēng)4B和東風(fēng)4C型內(nèi)燃機車時，不再裝有旋風(fēng)筒濾清器。

后記

大連機車車輛工廠意識到在東風(fēng)4型內(nèi)燃機車上“僅裝用鋼板網(wǎng)式濾清器作為空氣濾清，遠不能達到滿意的效果”，于是開始在新造的本型機車上裝用旋風(fēng)筒—鋼板網(wǎng)式二級空氣濾清器。然而令他們?nèi)f萬沒想到的是，旋風(fēng)筒—鋼板網(wǎng)式二級空氣濾清器在肆虐的沙塵面前，竟是如此不堪一擊。

所幸的是，各機車制造商與各機務(wù)段相互學(xué)習(xí)，逐步改進東風(fēng)4型、東風(fēng)4B型以及東風(fēng)4C型內(nèi)燃機車的空氣濾清裝置。改進后的空氣濾清裝置不僅有效濾清進氣，還有效節(jié)省數(shù)以百萬元計的費用，甚是事半功倍！

另外，筆者在查閱相關(guān)資料的同時，也不得不說，深挖“雞鴨圖”中或明或暗的細節(jié)，可真是有點意思！

寫于2020年6月23日

參考資料

• 《空氣濾清器》，劉達德 等著，《東風(fēng)4B型內(nèi)燃機車：結(jié)構(gòu)、原理、檢修》，103~105頁
  

• 《東風(fēng)4型內(nèi)燃機車裝用的“旋風(fēng)-鋼板網(wǎng)”式空氣濾清器》，魏景芳 著，《內(nèi)燃機車》1980年03期，52~60頁

• 《對我國內(nèi)燃機車用空氣粗濾器的試驗、分析和選型的建議》，韓寶仁 著，《內(nèi)燃機車》1992年04期，8~14頁

• 《內(nèi)燃機車柴油機空氣濾清器的性能比較及建議》，生立夫 著，《內(nèi)燃機車》1994年08期，19~23頁

• 《防風(fēng)沙型內(nèi)燃機車空氣濾清器》，張寶凱、包學(xué)志 著，《內(nèi)燃機車》2004年05期，28~29頁、31頁
  

• 《風(fēng)沙地區(qū)空氣濾清系統(tǒng)的研究》，韓峰 著，《內(nèi)燃機車》2005年10期，15~17頁

• 《風(fēng)沙地區(qū)空氣濾清系統(tǒng)的改進研究》，張發(fā) 著，《鐵道機車車輛》2006年03期，36~39頁
  

• 《東風(fēng)4系列內(nèi)燃機車空氣濾清器改造方案》，張聰慧 著，《機車車輛工藝》2007年01期，49頁和51頁

• 《風(fēng)沙地區(qū)東風(fēng)4型機車空氣濾清器的改造》，張紅光 著，《內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟》2007年14期，84~85頁和89頁