Масляный фильтр

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Одноразовые полнопоточные масляные фильтры, ременный и сегментный ключи для снятия фильтра с двигателя. Через периферийные отверстия масло поступает в фильтр, через центральное — выходит из фильтра в магистраль. Под периферийными отверстиями находится лепестковый противодренажный клапан.
Одноразовый полнопоточный масляный фильтр, установленный на двигателе легкового автомобиля
На многих автомобилях (например, Москвич-412, ГАЗ-24) устанавливались не одноразовые полнопоточные масляные фильтры, а масляные фильтры со сменным фильтрующим элементом. На фото сменный фильтрующий элемент автомобиля Volvo S40.

Ма́сляный фи́льтр — устройство, предназначенное для удаления загрязнений из моторных, трансмиссионных, смазочных масел, гидравлических жидкостей (жидкость для автоматической коробки перемены передач, жидкость для гидравлического усилителя рулевого управления) и др.

Аналогично устроены и топливные фильтры (очистка бензина, керосина или дизельного топлива).

История и обзор конструкций масляных фильтров[править | править вики-текст]

Двигатель автомобиля ГАЗ-21
Внизу в правом углу — неполнопоточный фильтр тонкой очистки, левее — полнопоточный фильтр грубой очистки, видна рукоятка проворачивания пластинчатого фильтрующего элемента.
В центре — двигатель ГАЗ-69, отмечен масляный фильтр тонкой очистки, указано расположение фильтра грубой очистки.

Слева — сменный фильтрующий элемент, устанавливался в фильтры тонкой очистки автомобилей ГАЗ-69, ГАЗ-М-20 «Победа», ГАЗ-21 «Волга» и др.

Справа — ГАЗ-69, масляный фильтр грубой очистки.

Развитие моторостроения было тесно связано и даже в значительной степени определялось прогрессом в области химии горюче-смазочных материалов, в то же время, появление новых сортов смазочных масел с более высокими эксплуатационными качествами требовало совершенствования системы их очистки.

На заре двигателе- и автомобилестроения масляные фильтры не устанавливались. Первый автомобильный масляный фильтр был предложен в 1923 году Эрнестом Свитлендом и Джорджом Х. Гинхалдом и запатентован под торговой маркой Purolator. Этот фильтр был неполнопоточным: через фильтр протекала только небольшая часть масла, основной же объём моторного масла из насоса попадал в масляную магистраль напрямую, без фильтрации. Тем не менее, вплоть до середины 1950-х годов масляный фильтр оставался на многих автомобилях дополнительным оборудованием, предлагаемым за доплату: очень короткий срок службы масла до замены позволял обходиться без очистки, считалось, что фильтр требуется лишь при особо тяжёлых условиях эксплуатации.

Двадцать лет спустя появился первый полнопоточный фильтр, в котором всё масло, прежде чем попасть в двигатель, проходило процедуру фильтрации.

На автомобилях, разработанных до середины XX века, обычно устанавливались по два фильтра — грубой (полнопоточный) и тонкой (неполнопоточный) очистки. Фильтр грубой очистки, как правило, состоял из набора чередующихся стальных пластин и звёздочек, собранных на стержне, который можно было проворачивать за рукоятку. Такой фильтр задерживал лишь частицы размером от 120 микрон и больше. В зазоры между фильтрующими пластинами входили неподвижные очищающие пластины, при провороте которых посредством специальной рукоятки загрязнения извлекались из щелей и попадали в отстойник — эту процедуру инструкция по эксплуатации рекомендовала производить ежедневно после поездки. Фильтр тонкой очистки имел сменный элемент из фильтровального картона, через него проходило лишь порядка 10 % от общего объёма масла. При замене масла требовалось выкручивать резьбовые пробки и сливать отстой из корпусов фильтров.

Такая двухступенчатая система очистки устанавливалась в силу того, что масла тех лет не обладали диспергирующими (разделяющими) свойствами — то есть, загрязнения в них быстро слипались в крупные асфальто-смолистые частицы, способные быстро забить любой фильтр тонкой очистки (именно поэтому в полнопоточном фильтре грубой очистки имелась рукоять для очищения фильтровальных пластин). Несовершенство системы очистки масла диктовало очень малый срок его службы — замена требовалась через каждые 2-3 тысячи километров, так как за этот пробег в масле накапливалось до 1,5 % загрязняющих частиц, образовавшихся в результате естественного износа двигателя (в основном от истирания коренных и шатунных вкладышей). Качество самого масла при этом не играло роли (при использовании в двигателе с такой системой очистки современных сортов масла срок его службы такой же, как и у «Автола»).

С 1960-х годов, после появления более совершенных масел с комплексными присадками, получили распространение полнопоточные фильтры — вначале со сменным фильтрующим элементом, а затем и полностью одноразовые (snap-on). Это позволило существенно увеличить межсервисный интервал и одновременно повысить долговечность двигателей. Как правило такой фильтр задерживает частицы размером более 25-30 микрон. Некоторые модели имеют неполнопоточную вторую ступень очистки, задерживающую частицы размером более 5-10 микрон.

Каждый масляный фильтр имеет перепускной клапан, предназначенный для пропуска неочищенного масла в магистраль в обход фильтра. Дело в том, что при очень сильном загрязнении фильтрующего элемента или зимой, когда вязкость холодного масла очень сильно увеличивается, значительно возрастает гидравлическое сопротивление и двигатель будет испытывать масляное голодание, разумеется, может быстро выйти из строя.

В современных одноразовых полнопоточных масляных фильтрах устанавливается противодренажный клапан, препятствующий стеканию масла в поддон при неработающем двигателе. Если этот клапан неисправен (плохое качество сборки) — то после запуска двигателя контрольная лампа, сигнализирующая о низком давлении в магистрали будет гореть дольше обычного.

Перед установкой нового фильтра рекомендуется слегка смочить резиновую прокладку моторным маслом, это обеспечит лучшую герметизацию.

Типы фильтров[править | править вики-текст]

Механические[править | править вики-текст]

В этих фильтрах для удаления примесей используется фильтрация. Наиболее распространённый тип фильтров на сегодня. В автомобилях такие фильтры, как правило, выполнены в неразборном корпусе (одноразовые). При загрязнении такие фильтры снимаются с агрегата и заменяются новыми. Впрочем также существуют и масляные фильтры со сменным фильтрующим элементом, корпус разборный. Механические фильтры получили широкое распространение в системах объёмного гидропривода (гидравлические подъемники, краны).

Конструктивно выделяют следующие типы механических фильтров:

  • бумажные (картонные);
  • сетчатые;
  • войлочные;
  • проволочные;
  • пластинчатые и др.

Бумажные и войлочные фильтры относят к фильтрам тонкой фильтрации, а сетчатые, пластинчатые и проволочные — к фильтрам средней и грубой фильтрации, при этом строгой границы между фильтрами тонкой фильтрации и фильтрами, например, средней фильтрации не существует. В некоторых системах используются оба типа фильтров.

Гравитационные фильтры (отстойники)[править | править вики-текст]

Комбинированный фильтр-отстойник. Периодически необходимо откручивать прозрачный «стакан» и выливать загрязнённое масло.

Принцип действия основан на осаждении под действием силы тяжести частиц, имеющих бо́льшую плотность, чем смазочное масло. Отстойник имеет значительно бо́льший объём, чем подводящие и отводящие трубопроводы, скорость потока масла значительно снижается и происходит выпадение тяжёлых примесей в осадок.

Применяются, как правило, совместно с фильтрующим элементом грубой или тонкой очистки. При очередном техобслуживании водитель откручивает резьбовую пробку отстойника и сливает часть масла с содержащимися в отстое примесями.

Центробежные фильтры (центрифуги)[править | править вики-текст]

Двигатель ЗАЗ-965.
Корпус ведущего шкива привода автомобильного генератора и осевого вентилятора системы охлаждения одновременно являлся центробежным масляным фильтром.

Разновидность гравитационных фильтров, с той разницей, что сила тяжести заменяется так называемой «центробежной силой» в центрифуге.

Довольно широко применяются в двигателестроении, как самостоятельно, так и в комбинации с фильтром грубой или тонкой очистки.

Например, на автомобилях «Запорожец» корпус центробежного полнопоточного масляного фильтра находится на переднем конце коленчатого вала, крышка фильтра одновременно является шкивом осевого вентилятора воздушного охлаждения двигателя (автомобильный генератор на «Запорожцах» объединён с вентилятором). При техобслуживании водитель должен был снять клиновой ремень, а затем крышку фильтра и очистить её изнутри.

На грузовых автомобилях стоят центрифуги, вращающиеся за счёт реактивных сил, возникающих при истечении масла из ротора. Струя масла разделяется на более твёрдые частицы, которые оседают в крышке фильтра и на очищенное масло, поступающее в масляную магистраль.

Центробежные масляные очистители стоят на двигателях автомобилей ГАЗ-53, ЗИЛ-130, КАМАЗ и др. Если прислушаться к только что выключенному двигателю автомобиля ЗИЛ-130, то можно услышать равномерный затихающий гул, это по инерции продолжает вращаться центрифуга. На автомобилях ГАЗ-53 могут устанавливаться как центробежные масляные очистители, так и полнопоточные фильтры со сменным элементом. На дизельных двигателях КАМАЗ-740 стоит двухсекционный масляный насос, одна секция подаёт масло через два полнопоточных фильтра со сменными элементами в магистраль, а вторая секция маслонасоса работает только на центрифугу, очищенное масло сливается в поддон.

Магнитные фильтры[править | править вики-текст]

Замена трансмиссионного масла в заднем мосту. Сливная пробка с магнитом, улавливающим металлическую пыль.

Этот тип фильтров использует магнит или электромагнит для удаления ферромагнитных загрязняющих веществ. Наиболее часто встречается магнит, встроенный в сливную резьбовую пробку поддона двигателя или коробки передач. При смене масла пробка выкручивается и с неё удаляется прилипшая стальная стружка.

Тонкость фильтрации[править | править вики-текст]

Условное графическое обозначение фильтра на гидросхемах.

Для оценки тонкости фильтрации существуют два параметра — номинальная тонкость фильтрации и абсолютная тонкость фильтрации. Номинальная тонкость фильтрации — это размер частиц, задерживаемых фильтром на 95 %, абсолютная тонкость фильтрации — это размер частиц, полностью задерживаемых фильтром. В отечественной практике принято оценивать фильтры по номинальной тонкости фильтрации. Например, в дорожно-строительной технике номинальная тонкость фильтрации большинства фильтров систем гидропривода составляет 25-40 мкм. В авиации требования к фильтрации жёстче, и номинальная тонкость фильтрации большинства фильтров составляет 5 мкм и менее.

Чем тоньше фильтрация, тем большее сопротивление оказывает потоку жидкости фильтр, но, с другой стороны, тем меньшее влияние оказывают загрязнения в рабочей жидкости на износ деталей гидрооборудования.

Литература[править | править вики-текст]

  • Каргин А. В., Соловьёв Г. М. Устройство, обслуживание и правила движения автомобилей. — Москва: Военное издательство Министерства обороны Союза ССР, 1957. — 487 с.
  • Калисский В. С., Манзон А. И., Нагула Г. Е. Учебник водителя категории «С». — Москва: Транспорт, 1984.
  • Кленников В. М., Ильин Н. М., Буралев Ю. В.,. Учебник водителя категории «В». — Москва: Транспорт, 1985.
  • Корниенко С. В. Ремонт японского автомобиля. — Владивосток, 1995.
  • Шестопалов К. С. Легковые автомобили. — Москва: Издательство ДОСААФ СССР, 1984.

Ссылки[править | править вики-текст]