油水分离器主要工作原理是应用流体力学理论，在含油污水大流量不间断同步（油水同速即相对紊流）流经的瞬间，油珠借助污水高速流动时的动能，连续碰撞，由小变大，由此加速运动，使不同比重的油与水分流、分层和分离，最终实现油水分离的目的。
当含有油和水的压缩空气等气体通入油水分离器，大液滴在重力作用下落到油水分离器底部，雾状小液滴被丝网捕获凝结成大液滴落到油水分离器底部。夹带的的液体因此被分离出来，被分离出来的液体流入下部经人工打开阀门排出或者在下部装上空气排液阀排出体外。
油水分离器，顾名思义，就是从油中分离水分的仪器。水的存在对于柴油机供油系统危害大，它会导致发动机部件的腐蚀、磨损，以及燃油燃烧过程恶化等后果。
油水分离器主要应用于石化、燃油机车、污水处理等领域。我们今天要说的当然就是用在燃油机车上的油水分离器，又称车用油水分离器。
车用油水分离器属于燃油滤清器的一种，对于柴油发动机来说，它主要的作用就是除去柴油中的水分，从而使得柴油纯度达到高压共轨发动机的要求。它的工作原理是根据水和燃油的密度差，利用重力沉降原理去除杂质和水分。
此外，有些
油水分离器还带有一些其他功能，例如自动排水功能、加热功能等。
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