小专题：HL 230引擎的空气滤清器

原创 奥吉尔维同志 尼伯龙根工厂 2019-11-21

战车引擎的空气滤清器虽然不起眼，但却是维持引擎正常运转的重要辅助设备——内燃机在工作时需要吸入空气，辅助燃烧。如果不经过滤的话，那么空气中的尘土就会被一同吸入引擎内部，加速活塞和气缸套等部件的磨损，影响引擎寿命。磨损严重的引擎压缩比会降低，同时油耗和机油消耗量也会上升，严重时甚至会导致拉缸（汽缸工作表面刮伤，密封性降低，部件干磨，最终导致动力丧失）这一严重故障。战车的作战条件比较恶劣，履带在行驶时会掀起大量尘土，而引擎一般位于车体后部，吃土在所难免，所以，高效的空气滤清器是必不可少的。

作为二战时期最为先进的战车引擎之一，迈巴赫HL 230系列汽油机有体积小巧，压缩比高，功率强大的优点，这样的一台引擎需要高效率的空气滤清器来配合，它的空气滤清器被布置在化油器上方的位置，吸入的空气在化油器里与燃料进行混合，再吸入引擎完成燃烧。装备HL 210/230系列引擎的虎式坦克每行驶7km（或15分钟）就需要吸入170立方米的空气，大概可供1名成年人呼吸10天之久。

HL 230 P45引擎，适配虎式坦克和突击虎。

HL 230 P30引擎，适配虎王、猎虎与黑豹、黑猎豹等车。

HL230引擎空气滤清器的原理

1.油浴式空气滤清器（Wirbell/ lbadluftfilter）

二战期间的机动车辆普遍采用油浴式空气滤清器（英语：Oil-bath filter），这是一种利用机油的黏性来吸附灰尘的装置。在当时，这种滤清器的性能就已经达到了可以过滤96-98%灰尘颗粒的水平（如今汽车上常用的纸质滤清器过滤能力约为99%-99.5%）。HL 230的前代机型——HL 210上面就使用了单一的油浴空气滤清器，黑豹、虎王坦克的HL 230 P30机型采用了油浴+旋风式的双重过滤形式，而虎式的HL 230 P45机型则受到了动力室原始设计的限制，无法安装旋风式滤清器，只安装了油浴式空气滤清器。

虎式坦克初期型号HL 210 P45引擎的油浴式空滤，维修人员左手拿着滤芯，右手拿着盖子，打开的空滤外壳底部盛放着机油。HL 210有三个较小的空滤，而HL 230则安装了两个较大的空滤。

油浴式空气滤清器的前身是湿式空气滤清器（Wet air filter），大约出现于20世纪初，最早是浸在水中的钢丝绒（类似于刷锅球的物质）或纤维织物，后来发展成了浸在机油中的滤网。在引擎工作时，吸入的空气会通过滤网，灰尘会被滤网中的机油粘住，从而完成过滤。这种空气滤清器的结构较为简单，但比较容易堵塞，在发生堵塞时，需要将其清洗干净，并重新加注机油。

油浴空滤的结构要复杂一些，包括带有夹层的外壳、位于中央的金属滤网和底部的油池。其滤清过程分为三个步骤：

1.外壳的夹层形成了一个类似于“N”字形的气道，空气在被引擎吸入时，会以高速从气道中以上-下-上-下的方向流过， 形成气旋。

2.第一道过滤：空气由上而下流经油池表面，一些较大的颗粒会在惯性和离心力作用下掉在油膜上，被油膜包裹，吸附。

3.第二道过滤：空气在流经油池时与油膜发生撞击，形成油雾，油雾再向上经过滤网，滤网会把油雾和颗粒较小的灰尘一并拦截，经过滤清的空气向下吸入化油器。随着时间推移，油雾会聚集成油滴，随重力向下，裹挟着灰尘流回油池里。

HL 230 P45引擎的油浴式空滤，图中的箭头为空气流向，进气口位于空滤下方。

油浴式空气滤清器里面的机油在工作时处于动态循环之中，而且滤网具有一定的自净能力，所以相对不容易堵塞，保养周期相对较长，但在使用时需要注意机油液面是否过低或过高。如果想要在多沙尘的条件下进一步的提高空滤的效率和寿命，那么就需要将多级空滤串联使用。

索穆尔战车博物馆馆藏虎式坦克后期型的油浴式空滤。

2.旋风式空气滤清器(Zyklon luftfilter)

又称多旋流管式空气滤清器，这种空气滤清器并没有滤芯和油池，是一种利用离心力完成除尘的装置。旋流管分内外两层，空气从中通过时会形成气旋，空气中的灰尘会被离心力甩出，。因为惯性的存在，甩出的灰尘很难被空气带到旋流管之外，而是会在向下气流的作用下吹进底部的集尘盒里。单根旋流管进气量低，难以满足引擎做功需要，所以在车辆上使用时一般都会成组安装，HL 230 P30的每组旋风式空气滤清器都带有12根旋流管。

HL 230 P30引擎上面的旋风式空气滤清器，两边的圆管为旋流管，中间的圆形空腔是安装油浴式空滤的地方。

空气在旋风式空气滤清器当中的流向，被旋流管过滤出的尘土会向下掉落。

旋风式空气滤清器维护简便，只需定期清理即可。HL 230 P30引擎上面油浴式空气滤清器被包裹在旋风式滤清器壳体中间，由旋风式空气滤清器粗滤的空气输入油浴式空气滤清器完成细滤。在这种情况下，油浴式空气滤清器的进气方向被从内侧改到外侧。最终，空气会在过滤掉99%的尘土之后才会进入化油器。技术手册规定，HL 230 P30引擎的旋风式空气滤清器的保养周期是1000km，油浴式空气滤清器每行驶250km就需要保养一次。

安装旋风式空气滤清器之后，油浴式空气滤清器的进气口被改到侧面，似乎这一型油浴式空气滤清器在油池上方还有个额外的滤芯。

3.排尘管线

HL 230 P30引擎旋风式空气滤清器的集尘盒安装在两侧气门盖上方，截面呈倒三角形，尘土从旋风式空气滤清器底部的滑槽进入集尘盒，直接从吸尘口由就近的散热风扇排出。虎式坦克的风扇设计没有考虑到这样的用途，未预留排尘管线，所以HL 230 P45引擎无法安装旋风式空气滤清器。

博文顿博物馆猎虎的引擎只连接了一侧集尘盒（图右三角状物），集尘盒有管线与右侧的风扇相连。

索穆尔的虎式安装了一台HL 230 P30引擎，而不是标配的HL 230 P45。可见动力室侧壁上并没有为集尘盒预留通向风扇的接口，一旦安装旋风式空气滤清器的话，里面积存的尘土就无法排到车外。

虎式初期和中期批次的附加空滤请见旧文：《小专题：虎式坦克的Feifel附加空气滤清器》。

空气滤清器的生产与开发

二战期间，德国的车用、航空器用空气滤清器的生产和设计由汽车零件生产商马勒有限合伙公司（Mahle KG）和曼胡默尔滤清器有限责任公司（Filterwerk Mann & Hummel GmbH）负责，其中的曼胡默尔直到1941年才成立，其创始人是来自纺织品制造商比耶勒（Wilhelm Bleyle K.G）的两位经理。战争打响以后，马勒公司对来自国防军和空军的订单应接不暇，而比耶勒却没有取得“军工关键企业（Kriegswichtig）”的称号，在配给制下面临生产困境。曼胡默尔成立之后，他们从马勒公司借用了机器和人力，在路德维希堡（Ludwigsburg）开展生产工作，而作为纺织品企业的比耶勒可以为他们制造滤芯。1942年6月，曼胡默尔与马勒解约，在完成收购之后独立成厂。鉴于马勒的业务重心并不在战车滤清器的设计和制造上面，曼胡默尔扩充了自己的研发部门，开发效率更高的战车空气滤清器，HL 230引擎所用的两种空气滤清器都出自这家公司之手。如今，曼胡默尔已经成为了汽车配件和滤清系统方面的领军企业。

三辆被德军放弃的黑豹G型坦克，共同点是空滤都被掏了出来，胡乱堆放在动力室上面和车辆附近，这有助于我们了解旋风式空气滤清器的底部是什么样子的。

LZ224型双级空气滤清器（Kombinations-Luftfilter LZ 224）的维护

HL 230 P30引擎配套的空气滤清器型号为LZ224型，曼胡默尔公司生产，在其侧面附有维护保养指南：

索穆尔博物馆馆藏黑豹A型坦克的旋风式空气滤清器，侧面的维护保养标签还在，但字迹已经变得模糊。

1.启用

取掉盖子，取出滤芯。向油池加注机油至液面指示位置。

2.保养与清洁：

将油池和滤芯置于汽油或原油中清洗，更换新机油后加注至液面指示位置。

3.特别注意：

务必保持空滤与化油器之间的垫圈、双侧吸尘口以及盖子清洁，安装到位。

2019年5月的第10届Militracks装甲爱好者集会上，来自索穆尔博物馆的黑豹A型引擎出现故障，图中的工作人员正在对其进行拆除和注油作业。

本公号目前对外提供的资料目前仅限如下几项：

1.“尼伯龙根工厂”公众号日常推送图文。

2.公众号作者或管理组成员主讲的讲座相关内容。

3.公众号作者或管理组成员录制的多媒体文件。

4.公众号参与或主办的特定活动中提供的纪念品或奖品。