汽车空气滤清器能够给汽车发动机提供洁净的空气。发动机在工作过程中要吸进大量的空气，如果空气不经过过滤清洁，空气中悬浮的尘埃被吸入气缸中，就会加速活塞组及气缸的磨损。较大的颗粒进入活塞与气缸之间，会造成严重的“拉缸”现象，这在干燥多沙的工作环境中尤为严重。空气滤清器装在化油器或进气管的前方，起到滤除空气中灰尘、砂粒的作用，保证气缸中进入足量、清洁的空气。在汽车的千千万万个零部件中，空气滤清器是一个极不起眼的部件，因为它不直接关系到汽车的技术性能，但在汽车的实际使用中，空气滤清器却对汽车（特别是发动机）的使用寿命有极大的影响。如果没有空气滤清器的过滤作用，发动机就会吸入大量含有尘埃、颗粒的空气，导致发动机气缸磨损严重。汽车用空气滤清器主要有两个性能指标，分别是原始阻力和原始濾清效率。原始阻力过大的话，会使发动机功率下降。同时由于空气阻力过大，也会增加吸进的汽油量，导致混合比过浓，从而使发动机运转状态变坏，增加燃料消耗，也容易产生积炭。所以空气滤清器的原始阻力越小越好，空气滤清器生产厂家在通过滤纸的选择和壳体的优化来降低空气滤清器的原始阻力。
一、汽车空气滤清器原始阻力分析
汽车空气滤清器流动性能的重要指标是进气阻力，其大小直接影响进气效率。进气阻力
定义为：当空气流过总成时，其上、下游压力损失。首先，应确定上、下游压力降，然后根据上、下游由于管道截面积变化引起的流速变化所产生的动压加以修正。进气阻力的定义公式为：
空气滤清器的进气阻力试验需要以空气滤清器的额定空气体积流量为标准，按额定空气体积流量的40%、60%、80%、100%、120%分别进行实验。空气滤清器的空载和负载情况下进气阻力与流量（Q）的变化关系，如图1所示。由图1可知：随着进气量的增加，进气阻力呈抛物线关系增长;在负载工况下，增加趋势更加明显，据行业分析壳体本身所引起的进气阻力占主要部分。因此，合理的结构设计对于降低进气阻力至关重要。
二、空气滤清器结构参数对进气阻力的影响
空气滤清器结构参数示意图2，如图2所示。以下将主要从对上下壳体流动特性影响较大的进出气口结构参数入手，分析进出气口结构参数，如进出气口面积比（S/S2），进气口圆角半径R）和出气口圆角半径（R）对进气阻力的影响规律，结果如图3所示
1.进出气口面积比保持进气口截面积S不变的情况下，改变出气口S2的大小，分析空气
滤清器在额定空气流量工况下进气阻力随进出气口面积比变化规律，如图3（a）所示。由图3（a）可知：随着进出气口面积比的增加，空气滤清器在空载和负载情况下进气阻力基本呈线性趋势增加。这是因为进出气口面积比越大，出气口面积相对较小，气流从出气口流出不顺畅.因此，在结构设计时应该尽可能加大出气口面积，提高空气滤清器进气效率。由图3（a）还可知：进出气口面积比变化对滤芯的阻力基本无影响，此外，进出气口面积比由1.5减小为0.8，相应的出气口面积增加89.8%汽车空气滤清器，则空气滤清器空载时进气阻力降低49.6%，负载时进气阻力降低37.2%。
2.进气口圆角半径保持进出气口面积比为定值1.5，改变进气口与壳体的圆角半径R，分析空气滤清器在额定空气流量工况下进气阻力随进气口圆角半径的变化规律，如图3（b）所示。由图3（b）可知：随着进气口圆角半径的增加，空气滤清器在空载和负载情况下，进气阻力都随着原角半径的增加而降低;增加圆角半径可以避免气流从进气口流入壳体后出现局部的气流分离，提高了进气效率;当圆角半径达到一定值时，进气阻力不再减小，圆角半径的变化对滤芯阻力基本没有影响。此外，当进气口圆角半径由0增加到10mm时，空气滤清器空载时，进气阻力降低20.4%;负载时，进气阻力降低16.6%。
3.出气口圆角半径保持进出气口面积比为定值1.5，改变出气口与壳体的圆角半径R2，分析空气滤清器在额定空气流量工况下，进气阻力随出气口圆角半径的变化规律，如图8（c）所示。由图3（c）可知：随着出气口圆角半径的增加，空气滤清器在空载和负载情况下，进气阻力都随着原角半径的增加而降低增加圆角半径相当于增加出气口截面积，气流从出气口流出更加顺畅，提高了进气效率。当圆角半径达到一定值时，进气阻力不再减小，圆角半径的变化对滤芯阻力基本无影响，此外，出气口圆角半径由0增加到15mm时，空气滤消器空载时，进气阻力降低42.9%;负载时，进气阻力降低36.2%。
通过以上分析可得到，在流量一定的情况下，空气滤清器原始阻力主要来自壳体本身，滤芯所占比重较少，随着流量增加，这种趋势越明显。因此，合理的结构设计至关重要，其中，进出气口结构参数影响最大。根据实验数据，通过改变进出气口面积比、进气口圆角半径、出气口圆角半径，能够大幅度空气滤清器原始阻力。组合优化方案优于任意单因素优化方案，结构设计时可结合实际情况选择进出气口面积比及进出气口圆角半径。
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