Масляный фильтр двигателя виды устройство и принцип работы

Не упусти момент

Масляные фильтры относятся к изделиям, назначение которых ясно из названия. Загрязнение масла в двигателе происходит непрерывно. Избыток загрязняющих примесей вызывает повышенный износ и преждевременный выход из строя смазываемых деталей – особенно в кривошипно-шатунной и цилиндропоршневой группах. Иными словами, от чистоты моторного масла зависят ресурс и надежность ДВС, а также его мощностные и экологические показатели. Важна и экономия высококачественных моторных масел – они сегодня недешевы, а срок их службы напрямую зависит от степени загрязнения.

Откуда же берется губительная грязь? Ответить на этот вопрос поможет классификация. Загрязняющие примеси делятся на две основные группы: органические и неорганические. Органические образуются в результате неполного сгорания топлива, а также термического разложения, окисления и полимеризации масла и топлива. Свою лепту вносят реакции с участием соединений серы и вездесущей воды.

А неорганические примеси – это банальная пыль, технологические загрязнения, внесенные при изготовлении или ремонте двигателя, частицы механического износа деталей, а также продукты отработавших зольных присадок.

Загрязнение масла в дизелях происходит интенсивнее, чем в бензиновых и газовых двигателях. Оно характеризуется большим содержанием сажи, подавляющей противоизносные свойства присадок и усиливающей выпадение отложений. Поэтому для дизельных двигателей выпускают особые, так называемые «дизельные» масла со специальным пакетом присадок.

Однако даже при интенсивном загрязнении масло не сразу ухудшает свои свойства. На первом этапе происходит простое накопление инородных веществ, лишь со временем вызывающих старение и необходимость замены масла. Вот почему так важно своевременно удалять загрязняющие примеси. Для этого и существует система очистки масла и ее главное звено – масляный фильтр.

Разновидности масляных фильтров

Чтобы выбрать тот фильтр, который вам нужен, необходимо разбираться в их разновидностях. Рассмотрим некоторые категории масляных фильтров:

  • полнопоточные;
  • частичнопоточные;
  • комбинированные.

Название говорит само за себя. Этот фильтр проводит сквозь всю свою структуру главный поток масла, поступающий от маслонасоса. После этого чистое масло идет к тем частям двигателя, которые подлежат охлаждению и смазке. Главным механизмом в работе этого фильтра является перепускной клапан. Именно он стабилизирует масляное давление в тот момент, когда оно критически повышается – от этого сальники и уплотнительные прокладки могут повредиться.

Выбирая полнопоточный масляный фильтр, это обстоятельство нужно иметь в виду. Например, если фильтр засорился полностью и масло перестало поступать в мотор, происходит открытие перепускного клапана, и масло все-таки пройдет внутрь мотора. Да, это будет загрязненное, нефильтрованное масло, но, тем не менее, масло, на котором двигатель может еще какое-то время продержаться и не подвергнуться поломке.

Частичнопоточный масляный фильтр. Очищает масло в медленнее, чем полнопоточный. Причина кроется том, что смазка проникает через фильтр только в одном контуре, а в другом она свободно течет между маслонасосом и трущимися узлами мотора. Как уже было сказано, такого рода очистка требует продолжительного времени, но при этом масло очищается намного качественнее, сводя вероятность снижения давления масла к минимуму.

Комбинированный масляный фильтр. Изготовлен в качестве своеобразного гибрида полтопоточного и частичнопоточного фильтров. Такого рода фильтры более качественно очищают масло и, соответственно, значительно увеличивают срок эксплуатации как масла, так и фильтра.

Из всех трех типов фильтров самую качественную очистку масла осуществляет частичнопоточный фильтр. Поэтому такие фильтры предпочтительно используются для машин активного употребления: грузоперевозки для строительства, пассажирские рейсы и т.д. И если вы пользуетесь именно такого рода техникой, то вопрос о выборе масляного фильтра вы решите однозначно.

Системы очистки: какими они бывают

В современных двигателях применяют две схемы очистки масла: полнопоточную и комбинированную. Наиболее распространена полнопоточная схема, когда масло многократно проходит по кругу «масляный насос – фильтр – пары трения – картер». За примерами далеко ходить не надо – так очищается масло в двигателях большинства легковых автомобилей. Фильтры для них так и называют – полнопоточные.

В комбинированной системе параллельно полнопоточному фильтру включают дополнительный фильтрующий элемент или центрифугу.

В зарубежной литературе дополнительный фильтр именуют bypass filter, у нас же его называют «частичнопоточным», и вот почему. За время, когда через полнопоточный фильтр проходит 100% масла, частичнопоточный в зависимости от калибровки впускного канала пропускает от 1 до 10% – но с более тщательной «отбраковкой» инородных частиц. В качестве примера назовем такие цифры: тонкость отсева полнопоточного фильтра составляет около 45 мкм, а частичнопоточного – 1–3 мкм.

Испытания, проведенные в НАМИ, показали, что в сравнении с полнопоточными комбинированные системы в 2–3 раза снижают износ подшипников коленчатого вала и маслосъемных колец. Кроме того, они позволяют продлить срок службы моторного масла и почти в 2 раза увеличить ресурс полнопоточных фильтров.

Полнопоточная система с неразборным фильтром (а). Полнопоточная система с разборным{amp}#xD;{amp}#xA;фильтром (б). Комбинированная система с полнопоточным и частичнопоточным фильтрами (в)
Полнопоточная система с неразборным фильтром (а). Полнопоточная система с разборным
фильтром (б). Комбинированная система с полнопоточным и частичнопоточным фильтрами (в)

Но вместе с тем комбинированная система очистки масла усложняет двигатель и увеличивает его стоимость. И здесь у читателя может возникнуть вопрос: а нельзя ли сделать полнопоточный фильтр с трехмикронной тонкостью отсева и не городить дополнительную магистраль? К сожалению, нельзя. Такой фильтр имел бы ничтожный срок службы из-за быстрого засорения.

Есть такая поговорка: новое – это хорошо забытое старое. Она удивительным образом подходит к теме данного раздела. Так, принцип комбинированной очистки масла известен очень давно. В свое время наши «Победы» и «двадцать первые» «Волги» имели два масляных фильтра: полнопоточный пластинчатый и частичнопоточный картонный. Их и называли соответственно: фильтры грубой и тонкой очистки.

Первый не менялся никогда – его пластины очищались поворотом специального рычажка, после чего грязь оказывалась в нижней части корпуса и удалялась при замене масла. Второй имел сменный элемент – сейчас его назвали бы «картриджем». Именовался он АСФО – автомобильный суперфильтр-отстойник. Аналогичные решения применялись и на зарубежных автомобилях.

Эти фильтры были хороши для моторных масел того времени. А сегодня они оказалась бы неработоспособными, и вот почему. Благодаря эффективным моющим и диспергирующим присадкам уровень измельчения загрязнений в современных маслах очень высок – следовательно, посторонние частицы беспрепятственно пройдут через пластины фильтра грубой очистки и быстро забьют поры картонного элемента тонкой очистки.

Масляный фильтр двигателя виды устройство и принцип работы

Поэтому с появлением качественных масел модернизировались и системы очистки – они стали полнопоточными, а пластинчатые фильтры ушли в историю, уступив место «коллегам» с бумажной шторой.

Но комбинированные системы вовсе не канули в Лету. Когда двигатели обрели множество прецизионных узлов, комбинированный способ очистки вновь оказался востребованным – но уже на ином, более высоком уровне.

А вы, читатель, можете задать своим друзьям вопрос «на засыпку»: что общего у «Победы» с современным Mercedes? И когда те пожмут плечами или снобистски поморщатся, щегольните эрудицией: обе машины имеют комбинированные системы очистки моторного масла и два фильтра: полнопоточный и частичнопоточный.

Устройство смазочной системы мотора
Система смазки двигателя

Главной задачей системы смазки является обеспечение масляной пленки на соприкасающихся подвижных деталях автомобильного двигателя. Это позволяет снизить потери мощности и износ силового агрегата. Помимо этого, масло, подаваемое системой, используется в гидрокомпенсаторах, гидронатяжителях и в механизмах регулирования фаз газораспределения. В общем устройстве автомобиля смазочная система интегрирована в конструкцию двигателя и состоит из следующих элементов:

  • Заливная горловина — через нее выполняется заливка или доливка масла.
  • Поддон картера — представляет собой нижнюю часть корпуса двигателя, наполненную маслом. Для правильной работы двигателя количество рабочей жидкости в поддоне должно быть на определенном уровне, что измеряется при помощи различных датчиков и приспособлений (щупа). В поддоне скапливаются не только излишки масла, стекающие из механизмов двигателя, но и загрязнения, образующиеся в процессе работы. Также на поддоне расположено сливное отверстие и пробка в виде болта с шайбой. При замене масла пробку необходимо заменить вместе с шайбой.
  • Маслозаборник — представляет собой конструкцию из патрубка, идущего от поддона к насосу, и фильтра грубой очистки.
  • Масляный насос — всасывает смазку при помощи маслозаборника из поддона и подает ее в систему. Он запускается и отключается одновременно с двигателем. В качестве привода может выступать коленвал, распредвал или вспомогательный приводной вал. Как правило, в автомобилях для перекачки масла применяются два типа насосов: шестеренчатые (более популярные) и роторные.
  • Масляный фильтр. Устанавливается на входе в насос и предназначен для очистки рабочей жидкости от стружки и нагара. Бывают двух типов — разборные (при загрязнении фильтра меняется лишь фильтрующий элемент) и неразборные (меняется весь фильтр).
  • Масляный радиатор. Поскольку рабочая жидкость в системе смазки также осуществляет охлаждение, для снижения ее собственной температуры она проходит через радиатор. Последний, в свою очередь, охлаждается жидкостью системы охлаждения.
  • Магистрали и каналы — по ним движется масло от одного узла к другому.
  • Масляные форсунки. Используются для подачи масла на стенки цилиндров и поршни.
  • Датчики давления, температуры и уровня масла — подают сигналы на электронный блок управления двигателем, передавая данные о состоянии системы смазки и режиме работы двигателя.
  • Клапаны (перепускные и редукционные). Позволяют автоматизировать контроль давления масла и управлять его подачей в систему. Такие клапаны монтируются вблизи ведущих элементов системы (насоса, основных узлов двигателя, фильтра).

В некоторых моделях двигателей датчики и радиатор могут отсутствовать. При этом охлаждение масла происходит непосредственно в поддоне картера.

Все смазочные системы разделяют на две основные группы: с «сухим» и с «мокрым» картером. Последняя более популярна, благодаря простоте реализации. С другой стороны конструкции с «мокрым» картером склонны к таким проблемам, как вспенивание и расплескивание моторного масла , приводящее к перепадам уровня. В этом случае его подача в систему может быть нестабильной.

Читать далее:  Цвет масла в АКПП каким должно быть масло в автомате
Отличия самзочных систем с «сухим» и «мокрым» картером
Системы смазки с «сухим» и «мокрым» картером

Отличительной чертой «сухих» систем является наличие отдельного бака, в котором хранится моторное масло. Моторное масло после поступления в двигатель стекает в поддон, но не накапливается в нем, а перекачивается назад в бак дополнительным насосом. Картер в таком случае всегда остается сухим.

Масляный фильтр двигателя виды устройство и принцип работы

Эта конструкция сложнее и дороже в изготовлении, однако, позволяет уменьшить высоту двигателя и обеспечивает надежную смазку при движении автомобиля по наклонным поверхностям. Это определило сферу применения систем с «сухим» картером — преимущественно в автомобилях высокой проходимости и спецтехнике.

Принципиально масло может подаваться к основным узлам двигателя тремя способами:

  • Под давлением. Масло подается принудительно ко всем узлам двигателя при помощи насоса.
  • Разбрызгиванием или самотеком. Подача выполняется под действием центробежной силы вращающихся деталей двигателя. При этом масло разделяется на мелкие частички, внешне похожие на масляный туман. Благодаря этому смазка заполняет все пространство между деталями мотора и оседает на их поверхности.
  • Частично под давлением и частично самотеком (комбинированный метод). В этом случае масло к наиболее важным узлам осуществляется под давлением, а для всей остальной конструкции разбрызгиванием.

В современном автомобилестроении практически всегда применяют комбинированный способ, поскольку он позволяет более экономно расходовать смазочные материалы и при этом гарантирует своевременную смазку основных деталей.

Как заливается масло
Заливка масла в двигатель

Процесс смазки двигателя представляет собой повторяющийся цикл. Он состоит из следующих этапов:

  • В момент запуска двигателя приводится в действие масляный насос.
  • Маслозаборник начинает всасывать масло из поддона картера, выполняя грубую очистку.
  • На входе в насос масло проходит через масляный фильтр, где выполняется тонкая очистка.
  • Из насоса по магистралям масло подается на такие узлы двигателя как подшипники (вкладыши) коленвала, опоры распредвала, поршневые кольца, а также на рабочую поверхность цилиндров. Для этого в системе могут быть установлены специальные форсунки или просто выполнены отверстия в блоке.
  • Излишки масла, подаваемой на основные узлы, стекают через специальные зазоры на кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы. Их движущиеся элементы выполняют разбрызгивание рабочей жидкости, что обеспечивает ее попадание на остальные детали двигателя.
  • Масло стекает обратно в поддон картера, смывая с деталей мотора металлическую стружку, нагар и другие загрязнения.
  • После этого цикл повторяется.
Как измерить уровень масла в двигателе
Определение уровня масла щупом

Для разных типов двигателей требуется различный объем масла в системе. В конструкциях с «мокрым» картером минимальное и максимальное значение уровня рабочей жидкости определяется при помощи специального щупа, который расположен на блоке цилиндров. Он имеет две метки «min» и «max».

Проверку уровня масла в системе выполняют на заглушенном двигателе после того, как он проработал некоторое время. В этом случае оно достаточно прогревается и стекает в поддон. Щуп вытаскивают, протирают тряпкой (ветошью) и погружают обратно в поддон. Далее достают повторно и проверяют уровень. Если масло, попавшее при этом на щуп, выходит за пределы максимального или минимального значения необходима доливка или слив масла. Также этот способ позволяет определить состояние и степень загрязнения.

Необходимость регулярной смены устройства

Масляные фильтры любой разновидности надо регулярно менять через определенное количество пробега автомобиля. Если этого не делать, то, как следствие, нарушится смазочный поток, а в моторе начнет снижаться давление. В итоге устройство больше не будет очищать масло, и в двигатель начнут проникать металлические опилки с прочим мусором, сокращая срок эксплуатации мотора.

Сотрудники фирм, выпускающих фильтры, советуют подвергать замене это устройство примерно через 8000-10000 км пробега.

Современный масляный фильтр представляет собой монолитную конструкцию, не подлежащую разборке. Корпус фильтра металлический, а в самом корпусе вмонтирован бумажный фильтрующий наполнитель. Кроме того, во внутренней части фильтра имеются два клапана:

  1. Противодренажный, предназначенный для перекрытия обратного хода смазочного потока. А еще он служит для сохранения масла внутри фильтра при незаведенном моторе. Это нужно для оперативной смазки всех частей двигателя при его запуске.
  2. Перепускной клапан, который служит для сохранения смазочного потока в случае залипания противодренажного клапана или загрязнения фильтра. Помимо всего, перепускной клапан может срабатывать при большой вязкости масла, если оно с трудом проникает через фильтр.

Здесь расскажем об устройстве наиболее распространенных сменных механических фильтров, которые устанавливаются на все автомобили и другие транспортные средства.

— Цилиндрический корпус;- Нижняя крышка с впускными и выпускным отверстиями (в неразборном фильтре крышка соединена с корпусом вальцовкой или сваркой);- Фильтрующий элемент (штора) из бумаги, картона, войлока и других пористых материалов со специальной пропиткой;- Перепускной клапан;- Противодренажный клапан (препятствует сливу масла при остановленном двигателе);- Противосливной клапан (в неразборных фильтрах);- Прижимная пружина (в неразборном фильтре).

Разборные (со сменным фильтрующим элементом) и неразборные сменные фильтры не имеют принципиального отличия в устройстве и принципе действия, однако в разборных фильтрах корпус имеет съемную герметичную крышку и компоненты фиксации сменного фильтрующего элемента.

Корпус и крышка. В крышке фильтра предусмотрен ряд расположенных радиально отверстий, через которые осуществляется подача масла. Оно поступает в пространство между корпусом и шторой, проходит через фильтрующий элемент и, очищенное, выходит через центральное отверстие в крышке. Отверстие имеет резьбу для присоединения фильтра к штуцеру на двигателе. Обычно корпус выполняется из стали и имеет высокую прочность, так как фильтр работает под давлением от 2 до 16 атмосфер.

Фильтрующий элемент (штора). Это основная деталь фильтра. Штора изготовлена из бумаги или картона особых сортов, которые дополнительно пропитываются специальными составами. Штора сложена в «гармошку» и закручена, образуя многолучевую звезду — так удается многократно повысить площадь фильтрующего элемента при незначительном увеличении его объема.

Перепускной клапан. Это обычный пружинный клапан, установленный в верхней или нижней части фильтра. Клапан необходим для предотвращения «масляного голодания» при слишком высокой вязкости масла (например, при пуске двигателя зимой) или при загрязнении фильтра. Клапан открывается при превышении определенного порогового давления и направляет масло в двигатель минуя фильтрующий элемент.

Противодренажный клапан. Обычно он выполнен в виде резинового кольца, закрывающего впускные отверстия в крышке фильтра. Этот клапан необходим для предотвращения вытекания масла из двигателя после его остановки.

Противосливной клапан. Это «сервисный» клапан, который предотвращает вытекание масла из фильтра (через выпускное отверстие) при его замене.

Кто самый передовой?

Как и все в этом мире, масляные фильтры поддаются классификации. Существуют три основных типа конструкции этих изделий: неразборные, разборные и модульные (модульно-разборные).

Классический, так сказать, хрестоматийный неразборный полнопоточный фильтр spin-on состоит из тонкостенного металлического корпуса с присоединительной резьбой, фильтрующего элемента (шторы) и нескольких клапанов, о назначении которых мы поговорим ниже. Относительно высокая стоимость неразборных фильтров компенсируется удобством их замены.

Разборный фильтр состоит из закрепленного в моторном отсеке (чаще всего на блоке) корпуса и сменного элемента – подобную, хотя и не идентичную конструкцию имели описанные выше фильтры тонкой очистки. Сегодня разборные фильтры встраивают как в полнопоточную, так и в комбинированную систему очистки.

Несмотря на некоторые неудобства обслуживания и замены элемента, разборные конструкции признаны перспективными: во‑первых, они существенно дешевле неразборных, а во‑вторых, экологичнее, поскольку проще утилизируются. И здесь тоже просматривается ирония судьбы: сколько сказано и написано об архаичности «волговского» мотора – и вдруг оказывается, что несколько десятилетий тому назад в него заложили передовое по нынешним меркам решение. Пустячок, а приятно.

Масляный фильтр

И наконец, на современных автомобилях применяют модульные масляные фильтры, состоящие из съемного корпуса (модуля) и сменного фильтрующего элемента (картриджа). Считается, что такие конструкции сочетают в себе удобства неразборных и разборных фильтров.

Разборные масляные фильтры

Мы говорили о масляных фильтрах, которые не разбираются. Однако, кроме них есть еще и разборные фильтры. В них бумажный наполнитель можно заменять. Плюсов у этих фильтров намного больше, чем у неразборных, что делает их весьма популярными.

Такой фильтр-вставка считается одним из самых эффективных масляных фильтров. Главное его достоинство – более низкая цена по сравнению с неразборными аналогами. Качество фильтрования при этом нисколько не ниже. И это всё благодаря возможности заменять в таком фильтре лишь фильтрующий элемент.

https://www.youtube.com/watch?v=jOG1UgCEeXk

Для замены фильтрующего элемента открываем корпус изделия, а потом легко и просто производим замену.

Еще один плюс – совершенно простые и доступные способы утилизации. Такие фильтры часто становятся предметом основного выбора многих водителей.

Все масляные фильтры, несмотря на вид исполнения, совершенно идентичны. Различаются они лишь по технологии изготовления и по используемым материалам. Главной частью любого фильтра является непосредственно фильтрующий элемент, изготовленный из специальной бумаги.

Однако при этом стоит заметить, что для производства такой бумаги, которая отвечала бы всем требованиям, нужны большие капиталовложения. По этой причине далеко не многие фирмы могут это себе позволить. Поэтому те компании, которые эту бумагу выпускают, стараются это делать качественно, тщательно соблюдая все требования технологического процесса. Эти компании известны, поэтому их всегда можно отличить от недобросовестных производителей, выпускающих продукцию низкого качества.

Выпуск же высококачественной бумаги для масляных фильтров действительно считается весьма дорогостоящим процессом. Причина заключается в том, у что эта бумага должна соответствовать ряду требований:

  • выдерживать все температурные режимы в процессе работы мотора;
  • качественно очищать все виды моторного масла любой вязкости;
  • удерживать посторонние частицы разной твердости;
  • иметь высокую химическую прочность.

Краткий курс масляных фильтров

Если же в фильтре окажется бумага низкого качества, она не будет иметь перечисленных выше свойств, и впоследствии двигатель с таким устройством будет склонен к быстрому износу, что приведет к его поломке и преждевременному капитальному ремонту.

Клапаны раз, клапан два… клапан три!

А теперь давайте ознакомимся с «анатомией» фильтров. Выше говорилось, что в корпусе неразборного фильтра расположены несколько клапанов. Чаще всего их два: перепускной и обратный. Начнем с перепускного клапана. Его еще называют предохранительным или обводным, а в иностранной литературе величают bypass valve.

Назначение перепускного клапана – обес­печить подачу масла к парам трения, если оно не может пройти через фильтрующий элемент. Такое случается, например, при сильном загрязнении шторы или при холодном пуске двигателя, когда масло загустело.

Читать далее:  Какие авто у известного шоумена дмитрия нагиева. Какие авто у известного шоумена дмитрия нагиева На чем ездит нагиев дмитрий

Перепускной клапан часто располагают за шторой. Масло при его срабатывании сначала омывает штору и лишь потом устремляется в отверстие клапана. Понятно, что накопленная шторой грязь рискует быть смытой в магистраль – и тогда очистку масла надо начинать заново.

Конечно, где-нибудь в Италии (вспомните «жигулевскую» родословную) холодные пуски двигателя – редкость. Там мягкие зимы, много теплых гаражей, поэтому данная схема не проявляет своего недостатка. Иное дело Россия… Впрочем, не будем преувеличивать опасность: если фильтр менять вовремя и пользоваться соответствующим сезону маслом, указанной неприятности можно избежать.

Правда, существует еще одно техническое решение – размещение перепускного клапана вблизи впускных отверстий. При его срабатывании масло направляется в магистраль, минуя штору. Риск смывания грязи при этом существенно меньше. А в разборных конструкциях перепускной клапан располагают в корпусе фильтра или непосредственно в блоке двигателя. Понятно, что и здесь при открытии клапана штора останется в стороне.

Теперь поговорим об обратном, или, как его иногда называют, антидренажном клапане (anti-drain valve). Его назначение – удерживать масло в корпусе фильтра при заглушенном двигателе.

Обратный клапан перекрывает впускные отверстия фильтра. Когда-то его изготавливали в виде резинового кольца переменного сечения, а герметизация обеспечивалась упругостью самой резины. Если фильтр долго ждал своей очереди на складе или в гараже, упругие свойства кольца снижались и клапан, казалось бы, нового фильтра оказывался неработоспособным.

Сегодня многие отечественные и зарубежные фирмы изготавливают обратный клапан в виде тонкого резинового диска. Его плотное прилегание к поверхности крышки фильтра обеспечивается витой или штампованной металлической пружиной. Такая конструкция служит несравненно дольше.

Вот как устроен масляный фильтр двигателя

Некоторые неразборные фильтры имеют еще один клапан – противосливной (anti-syphon valve). Перекрывая выпускное отверстие корпуса, он не позволяет маслу вытекать при отворачивании фильтра, а сам он становится «чернильницей-непроливайкой». Так обеспечивается чистота рук, двигателя и, конечно, окружающей среды.

Степень фильтрации

Помимо перечисленных моментов, масляный фильтр имеет очень важный параметр — степень фильтрации. На сегодняшний день имеются две характеристики степени: номинальная и абсолютная. Номинальная фильтрация определяется задержанием постороннего мусора до 95%. Абсолютная фильтрация задерживает абсолютно все виды посторонних частиц.

Фильтры с той или иной степенью фильтрации используются в зависимости от назначения технических устройств. Например, в гидравлике, которая установлена на технике специального назначения, масляный фильтр должен задерживать твердые частицы в размере 30-40 мкм. В автомашинах это число не может быть меньше пяти микрометров.

Примечание: необходимо знать, что масляные фильтры с вкладышами высокой степени фильтрации могут в определенной степени задерживать свободное течение масла. Однако несмотря на труднопроходимость, они обеспечивают высокое качество очистки, и это , соответственно, благотворно влияет на долговечность эксплуатации ДВС.

Об одном неприятном случае

Количество и расположение клапанов существенно зависит от конструкции двигателя и размещения фильтра. А вариантов рабочих положений у него несколько: горизонтальное, наклонное отверстиями вниз, наклонное отверстиями вверх, вертикальное отверстиями вниз, вертикальное отверстиями вверх…

Так, в последнем случае антидренажный и противосливной клапаны становятся ненужными – масло из фильтра и так не вытечет. А если и перепускной клапан установлен в блоке, фильтр может оказаться вообще бесклапанным. И не дай вам бог поставить его на обычный мотор, даже если резьба подойдет.

И совсем уж беда, если применять «не тот» фильтр советует производитель автомобиля. А такие случаи были. Так, в документе 3100–3902008РЭ 2003 на с. 57 сказано буквально следующее: «…на двигателях ЗМЗ‑4062 допускается в послегарантийный период применение масляных фильтров зарубежного производства {amp}lt;…{amp}gt; C113 {amp}lt;…{amp}gt;».

Выдержка из каталога
Выдержка из каталога

А что такое фильтр С113? Смотрим в каталог: этот фильтр имеет антидренажный и противосливной клапаны и не имеет перепускного. Следовательно, предназначен для двигателей, у которых перепускной клапан находится в блоке.

Сколько моторов работало на загрязненном масле из-за этой ошибки, история умалчивает. К счастью, завод довольно быстро исправился и выпустил новое руководство по эксплуатации с правильными рекомендациями.

Вот почему необходимо подбирать фильтр строго по каталогу – там содержится вся необходимая информация, в том числе и о коли­честве клапанов.

Критерии объективного выбора фильтра

Вот как устроен масляный фильтр двигателя

Покупая масляный фильтр, внимательно обследуйте корпус, который должен быть достаточно прочным. Это нужно для того, чтобы устройство выдерживало резкую смену давления, не подвергалось коррозии и не повредилось в результате вибрации, иначе возможна утечка масла из системы.

Главным элементом, обеспечивающим герметичность фильтра, являются клапан и уплотнительная кромка, но качество этих деталей могут просчитать только опытные профессионалы. Поэтому, приобретая фильтр, обязательно потребуйте сертификат качества.

Ориентирование на производителей тоже имеет значение. Довольно часто покупателей могут обмануть логотипы вроде «Made for Germany» или «Japan quality». Покупая подобные изделия, знайте, что их родина — не Германия и не Япония, а Китай. В лучшем случае у такого рода продукции соблюдены лишь самые минимальные условия качества. Поэтому такие фильтры лучше не покупать.

Компании, производящие товары высокого качества, оставляют на упаковке не только название фирмы, но и все свои реквизиты, и номера телефонов справочной службы в том числе.

Есть много иного рода способов обмана потребителей. Например, горе-производитель проводит регистрацию своего «бренда» в какой-нибудь авторитетной европейской стране, а затем на абсолютно законных основаниях, прикрываясь европейским брендом, начинает сбывать с рук продукцию китайского производства.

Поэтому всегда проверяйте факты проведенной сертификации товара, а также реквизиты производителя. Это послужит надежной гарантией того, что вы не купите дешевую китайскую подделку, и на вашем автомобиле будет установлен качественный фильтр.

Если же вас не удовлетворяет наличие сертификата, то тогда можете взять информацию о качестве изделия из данных о контроле качества, которые используются сами фирмы-производители. У компаний с мировыми брендами процесс выпуска изделий полностью соответствует международным нормативам ISO-9001.

О шторе и бумаге – чуть подробнее

Что характерно для современного масляного фильтра? Во-первых, уменьшение габаритов – ведь подкапотное пространство становится все более тесным. Во-вторых, увеличение пробега между сменами масла. Для решения этих задач важно правильно выбрать фильтровальный материал.

Главная деталь масляного фильтра – штора. Чаще всего в полнопоточных фильтрах встречается тонкостенная штора в виде многолучевой звезды. Иногда штору укладывают шевронным или спирально-складчатым спосбами, что позволяет существенно увеличить поверхность фильтрующего элемента.

Некоторые производители выпускают неразборные масляные фильтры{amp}#xD;{amp}#xA;с пластмассомыми корпусами. Здесь показан фильтр дизеля Cummins,{amp}#xD;{amp}#xA;корпус разрезан
Некоторые производители выпускают неразборные масляные фильтры
с пластмассомыми корпусами. Здесь показан фильтр дизеля Cummins,
корпус разрезан

Иногда в полнопоточных фильтрах применяют элементы объемного типа, изготовленные из хлопчатобумажных, синтетических и искусственных волокон. Как и следует из названия, осаждение частиц в них происходит по всему объему, поэтому эти элементы обладают более высокой грязеемкостью и служат дольше.

Но есть у объемных элементов и минусы: они имеют повышенное гидравлическое сопротивление. А оно, к сожалению, увеличивает время работы фильтра с открытым перепускным клапаном во время пуска и прогрева двигателя – особенно в зимний период эксплуатации.

Вернемся к классической бумажной шторе, уложенной звездой. В идеале фильтровальные материалы должны удалять 100% всех загрязняющих веществ без образования перепада давления. Но в реальной жизни приходится искать компромисс между двумя основными параметрами – эффективностью фильтрации и пропускной способностью.

Рабочие параметры будущего фильтровального материала полностью определяются «правильной» смесью сырья – натуральных и искусственных волокон. Их основными характеристиками являются длина и степень обработки. Первая влияет на прочность материала, а вторая – на его пропускную способность и эффективность фильтрации.

После получения из волокон бумаги ее пропитывают различными смолами. Цель – дополнительное повышение химических и механических характеристик материала. Кроме того, на этапе изготовления фильтровальных материалов в них вводят огне-, водо-, износостойкие добавки и пластификаторы.

Таким образом, современные фильтровальные материалы представляют собой не просто бумагу в привычном понимании. Это трехмерные среды с высокой пористостью и большой внутренней поверхностью. Они задерживают частицы, не только превышающие размеры пор, но и более мелкие, попадающие на волокна и сорбируемые на них. Такие материалы способны эффективно осаждать большое количество полидисперсных частиц, в том числе размером 10–15 мкм.

Фильтры из новых материалов, состоящих из композиций целлюлозы и полиэфира, имеют ресурс от 30 до 50 тыс. км пробега, что соответствует нормам для большинства новых европейских легковых автомобилей.

И наконец, фильтры из новейших материалов, состоящих либо из равных долей целлюлозы и полиэфира, либо из чистого полиэфира, позволяют достичь пробега 100 тыс. км до замены масла и фильтра. Такие решения уже реализованы в некоторых японских машинах.

Важно знать, что масляные фильтры выходят из строя не только потому, что забиваются загрязняющими примесями. Немалую роль играет старение и разложение самой фильтровальной бумаги.

Хуже всех ведет себя чистая целлюлоза, поскольку продукты окисления масла вызывают ее распад. Но добавка даже 25% полиэфира увеличивает стойкость материала к старению в 5 раз. Что касается 100%-й синтетики, она вне конкуренции: ее стойкость к старению в 13 раз больше, чем у целлюлозы. Этот и другие доводы говорят в пользу фильтровальных бумаг с полиэфирными волокнами.

Впрочем, есть у новинок и недостатки. Среди наиболее значимых – существенное удорожание изделия, меньшая глубина гофр (что является следствием технологических трудностей) и необходимость более сильного нагрева при гофрировании шторы. Все же полимер есть полимер.

Помимо химии, свою лепту в качество шторы вносит и геометрия. Продвинутые производители формируют на шторе выступы и углубления, обеспечивая тем самым необходимый и постоянный зазор между гофрами. А в процессе сгиба лучей на гофрировальной машине на их вершинах образуются небольшие П-образные площадки. Они не позволяют шторе «схлопываться» при прохождении масла, что увеличивает ресурс элемента дополнительно на 15–20%.

А какую площадь должна иметь качественная бумажная штора, уложенная звездой? По данным НАМИ – от 1100 до 1600 см2. Для сравнения: площади штор в фильтрах ведущих производителей достигают 1800 см2, а некондиционные изделия различного происхождения располагают лишь жалкими лоскутками в 450 см2 и даже менее того.

Широко известен неразборный масляный фильтр с двумя фильтрующими элементами, выпускаемый под маркой «КОЛАН». Это изделие имеет дополнительную штору, расположенную перед перепускным клапаном. Таким образом, масло фильтруется всегда – и при холодном пуске, и при резком увеличении оборотов двигателя, и при засорении основного фильтрующего элемента.

Распространенные дефекты фильтров

Однако бы тщательно вы ни выбирали фильтр, абсолютной гарантированной исправности может и не быть. Например, такой недостаток, как утрата упругости резиновой части противодренажного клапана, встречается чаще всего.

Читать далее:  Система изменения геометрии впускного коллектора принцип работы

Этот порок можно обнаружить в момент включения зажигания, когда на панели секунд на 20-40 вспыхивает лампа, сигнализирующая об аварийном давлении масла. Секрет в том, что при отсутствии необходимой упругости противодренажного клапана при неработающем двигателе масло начинает уходить из емкости фильтра. Лампа гаснет только после того, как смазочная масса заполняет всю систему, и давление нормализуется.

Безусловно, существует много других причин понижения давления масла, но если виновата именно слабая упругость противодренажного клапана, то фильтр лучше поменять на новый.

Многие автолюбители нередко считают, что фильтр не играет большой роли для машины и поэтому довольствуются дешевыми образцами сомнительных производителей. Этого не стоит делать, иначе внутри мотора могут возникнуть серьезные неисправности, которые обойдутся вам недешево.

Кроме того, если вставка в фильтре низкого качества, из-за высокого масляного давления она может деформироваться или даже разорваться и забить обрывками каналы смазочной системы. В результате двигатель перестанет получать смазку вообще, что также может привести к поломке.

О корпусах

Из чего изготавливают корпус масляного фильтра? Как правило, из обычной «черной» стали, что вполне оправдано. Во-первых, это удешевляет само изделие. Во-вторых, в отличие от фильтра топливного, коррозия корпусу изнутри не грозит: его защищает моторное масло. Что касается защиты снаружи, сталь легко окрашивается. Но лучше всего себя зарекомендовало порошковое покрытие.

Важно подобрать толщину стенок, чтобы корпус выдерживал нормативное давление при испытании и не раздувался подобно мячику. Для российских условий это давление равно 15 кг/см2. Кстати, на двигателе его достичь очень трудно, поэтому фильтры испытываются на стенде.

Корпус соединяется с крышкой и усилителем. Эти элементы защищают от коррозии гальваническим способом. Тут же отметим, что форма и расположение впускных отверстий роли не играют – лишь бы обес­печивалась суммарная площадь входной магистрали. Правда, следует знать: чем больше отверстий, тем меньше жесткость усилителя.

И наконец, о резьбе и уплотнителе. Если резьба окажется прослабленной, фильтр может сорвать. Впрочем, качественным фильтрам это не грозит, равно как и слишком тугое закручивание: их резьба попадает точно в середину диапазона. Тут же отметим, что холоднокатаная резьба предпочтительнее нарезной.

Что касается уплотнительного кольца, его выполняют из специальной маслостойкой резины. Этот материал исключает подтекание масла и самопроизвольное отворачивание фильтра при вибрации двигателя. Кольцо должно выступать над торцом примерно на 1,5 мм.

Рекомендации специалистов

Большинство профессионалов советуют покупать фильтры, изготовленные только известными мировыми производителями. Ведь именно от функционирования всей смазочной системы зависит продолжительность работы мотора автомашины.

Познакомьтесь с основными признаками, по которым можно отличить хорошие фильтры от бракованных:

  • недостаточная толщина фильтрующей бумаги;
  • срабатывание перепускного клапана при низком давлении, в результате чего в двигатель попадает неочищенное масло;
  • слабая герметичность противодренажного клапана. Когда двигатель не работает, этот клапан при слабой герметичности пропускает масло, которое начинает стекать в картер;
  • низкого качества фильтрующая бумага рвется и забивает каналы системы смазки.

Выбирая изделия той или иной компании, у вас со временем сформируется определенный опыт предпочтения производителей наиболее качественной продукции. Но при этом не забывайте, что времена меняются, и наука продолжает развиваться. Следите за новинками, среди которых могут появиться новые производители масляных фильтров мирового уровня.

Об испытаниях

Определить на глаз эффективность работы фильтра невозможно. Но это и не требуется, поскольку все допущенные к эксплуатации «расходники» и запчасти имеют «паспорт» – сертификат.

Изделие сертифицировано… Разумеется, за этой фразой стоят испытания. Строгие и бескомпромиссные. Узаконенные нормативной документацией.

Во всем мире основным инструментом оценки фильтров являются лабораторно-стендовые испытания. Они проводятся на аттестованном оборудовании по методикам и нормативам ISO 4548 «Методы испытаний полнопоточных масляных фильтров ДВС».

Масляные фильтры легковых автомобилей оцениваются по десяти параметрам. Все перечислять не будем, укажем лишь основные, увязав их с реальным двигателем.

1. Начальное гидравлическое сопротивление. Фактически это перепад давлеия на входе и выходе масляного фильтра при заданном расходе масла. Данная характеристика показывает, как влияет на давление в системе смазки сам фильтр. Это особо важно при работе двигателя на холостом ходу.

Если сопротивление фильтра велико, а оборотов мотора недостаточно, чтобы открыть перепускной клапан, давление в системе падает ниже нормы. Двигателю грозят задиры и прочие последствия масляного голодания.

Норматив начального гидравлического сопротивления менее 0,03 МПа (~ 0,3 технической атмосферы). Если норматив выполняется, падения давления на холостых оборотах не будет.

2. Показатели эффективности очистки (тонкость и полнота отсева загрязняющих примесей).

Ну, показатели эффективности, они и есть показатели эффективности – что на стенде, что на двигателе. Впрочем, кое-какие объяснения все же потребуются.

Важно знать, что показатель «тонкость отсева» без уточнения «какая именно тонкость» ни о чем не говорит. Речь может идти о средней, номинальной или абсолютной тонкости отсева.

Так, «средняя тонкость отсева» означает, что фильтр задержит 50% частиц монодисперсного загрязнителя указанного размера.

«Номинальная» – что фильтром «тормозятся» 95% загрязнений указанного размера.

И наконец, «абсолютная» – что отфильтровываются все 100% частиц указанного размера.

При сертификационных испытаниях фильтров обычно оценивают номинальную тонкость отсева.

Вот как устроен масляный фильтр двигателя

Кроме тонкости отсева, нормативные документы содержат и другие важные показатели, в частности, полноту отсева. Для полнопоточных фильтров она должна быть не менее 25%. Как это связано с номинальной тонкостью? Никакого секрета: имеются методики пересчета. Так, при полноте отсева 25% размер частиц не будет превышать 57 мкм.

Можно сказать и по-другому: при полноте отсева 25% фильтр обязан задерживать 95% монодисперсных загрязняющих частиц размером 57 мкм.

Полнота отсева задает предельные значения загрязнений с учетом не только размеров, но и концентрации частиц. Так, полнота отсева менее 25% приводит к резкому увеличению интенсивности износа пар трения в двигателе.

Однако «тоньше» вовсе не означает «лучше» – так и штору забить недолго. Иными словами, при чрезмерно большой полноте отсева срок службы фильтра будет крайне малым. Значит, нужен некий оптимум – его-то и должен обеспечить производитель фильтра, подбирая фильтровальную бумагу для своего изделия.

3. Герметичность фильтра и отсутствие остаточных деформаций при давлении масла 1,5 МПа (~15 технических атмосфер).

Полагаем, с этим показателем все понятно. Полтора мегапаскаля примерно соответствуют пятнадцати техническим атмосферам. Такого давления в системе смазки двигателя достичь трудно даже при неисправном редукционном клапане в масляном насосе. Если испытатели выносят вердикт «Фильтр герметичен, остаточные деформации отсутствуют», значит, корпус прочен, а закатка выполнена безупречно.

Стенд для проверки перепускного клапана (слева) и испытаний фильтра на предельное давление (справа)
Стенд для проверки перепускного клапана (слева) и испытаний фильтра на предельное давление (справа)

О качественной сборке корпуса и внутренностей изделия свидетельствуют и другие «силовые» показатели – в частности, предельные перепады давления, не вызывающие разрушения фильтра и фильтроэлемента.

Вот как устроен масляный фильтр двигателя

Словом, прошедшим испытания масляным фильтрам не грозит «раздувание» и деформации при небрежной транспортировке.

4. Работа перепускного и антидренажного клапана (при их наличии).

Перепускной клапан настраивают на определенный перепад давления до и после фильтрующей шторы, а конкретные нормы задаются моторным или автомобильным заводом. Так, стандартный «жигулевский» фильтр открывает клапан при перепаде давления в диапазоне от 0,075 до 0,1 МПа. Извольте, что называется, соответствовать.

Что касается антидренажного клапана, он должен быть герметичен, и этим всё сказано.

5. Габаритные размеры и присоединительная резьба фильтра.

Вот как устроен масляный фильтр двигателя

Габаритные размеры должны обеспечивать возможность легкого монтажа и демонтажа фильтра в подкапотном пространстве. И несколько слов о резьбе. Слишком тугая затруднит упомянутый монтаж, прослабленная не обеспечит герметичности соединения. Диаметр резьбы для масляных фильтров автомобилей ВАЗ должен быть в пределах от 17,323 до 17,678 мм. А кольцевое резиновое уплотнение должно не допускать подтекания масла и самопроизвольного отвинчивания фильтра при вибрации двигателя.

И в заключение раздела подчеркнем особо: официальная методика обеспечивает важнейшую характеристику – воспроизводимость результатов, без которой не бывает ни науки, ни практики. Испытывай изделия десять, сто, тысячу раз – итоговые цифры будут совпадать в пределах погрешности измерений. Вот почему сертифицированным фильтрам можно верить. И рекомендовать их потребителю.

Гонка за лидером

Сегодня фильтры солидных фирм примерно сравнялись по качеству. Секрет прост: все уважающие себя компании применяют современные технологии и комплектующие, внедряют системы менеджмента качества, и в борьбе за рынок производители буквально наступают друг другу на пятки.

И все же их можно разбить на две группы: «кому наступают» и «кто наступает».

– изготовление фильтров в точном соответствии с требованиями моторостроительных и автомобильных компаний, а также по их специальным заказам;

– поставки фильтров на конвейеры моторных и автомобильных заводов (ОЕМ);

– поставки на вторичный рынок изделий «конвейерного» качества, работа с дилерскими сетями (OES);

– выпуск каталогов продукции (бумажных, электронных, сетевых) с максимально широким охватом марок и моделей автомобилей – как российских, так и зарубежных;

– участие в международных выставках, в частности, Automechanika во Франкфурте-на-Майне;

– наличие международного сертификата IQNet, подтверждающего, что производитель не просто внедрил систему менеджмента качества ISO (это сделали многие), но и завоевал авторитет на мировом рынке.

Непростые эти задачи решаются не только маркетинговой политикой, но и с помощью конструктивных и технологических инноваций.

  • Юрий Буцкий
  • Владимир Волков, канд. техн. наук, директор ИЦПА ФГУП «НАМИ»
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
AutoJiza
Adblock
detector