Фильтр масляный: на страже смазочной системы двигателя

Система смазки — одна из важнейших в любом двигателе. Однако для нормальной работы системы и всего мотора масло необходимо регулярно очищать — с этой задачей справляется масляный фильтр. Все о масляных фильтрах, их типах и конструкции, а также об их правильном подборе и замене — рассказано в статье.

Что такое масляный фильтр?

Система смазки двигателя

Масляный фильтр (маслофильтр) — компонент системы смазки поршневых двигателей внутреннего сгорания; устройство для удаления загрязнений из циркулирующего по двигателю и его агрегатам моторного масла.

Масляные фильтры решают несколько задач:

• Предотвращение изменения вязкости моторного масла, вызванного повышением концентрации загрязняющих частиц и веществ;
• Предотвращение загрязнения масла частицами различного происхождения — нагара, коррозии и износа деталей двигателя, окисления и разложения компонентов самого масла и т.д.;
• Сохранение качеств и характеристик масла на протяжении всего межсервисного интервала;
• Снижение интенсивности износа деталей двигателя за счет удаления из масла металлических частиц, образующихся в парах трения (цилиндр-кольца, в шестернях, подшипниках и т.д.).

Масляный фильтр критически важен для сохранения свойств моторного масла и функционирования силового агрегата в целом. Загрязнение, выработка ресурса, поломка или полное отсутствие этого элемента резко снижает ресурс силового агрегата и приводит к разнообразным неисправностям. Маслофильтры подлежат регулярной замене, но прежде, чем выбрать нужный фильтр для автомобиля, следует разобраться в типах, конструкции и особенностях этих деталей.

Типы и применимость масляных фильтров

Масляные фильтры делятся на группы по заложенному в их основу принципу действия, назначению, конструкции, по объему проходящего масла и по основным характеристикам.

По принципу действия фильтры бывают следующих типов:

• Адсорбционные;
• Центробежные;
• Гравитационные (фильтры-отстойники);
• Магнитные.

О конструкции, работе и особенностях каждого из этих фильтров рассказано ниже.

Конструкция ленточно-щелевого масляного фильтра грубой очистки

По назначению масляные фильтры бывают следующих типов:

• Фильтры-отстойники — используются для удаления макроскопических частиц, песка, пыли, металлической стружки и других крупных включений;
• Фильтры грубой очистки (ФГО) — предназначены для удаления частиц размером 60-90 мкм и более;
• Фильтры тонкой очистки (ФТО) — предназначены для удаления частиц размером порядка 25-45 мкм.

По объему проходящего масла фильтры бывают двух типов:

• Неполнопоточные;
• Полнопоточные.

Неполнопоточные фильтры устанавливаются таким образом, что через них во время работы двигателя проходит лишь часть поступающего из масла. Полнопоточные фильтры пропускают через себя все масло, обеспечивая его полную очистку до подачи на трущиеся детали двигателя.

Наконец, фильтры имеют различные характеристики, наиболее важными из которых являются полнота отсева, номинальная и средняя тонкость отсева. Полнота отсева, выраженная в процентах, показывает, какое количество содержащихся в масле загрязнений останавливается фильтром, этот параметр различен для частиц разного размера. Средняя тонкость отсева — это размер частиц, для которых полнота отсева составляет 50%, а номинальная тонкость отсева — это размер частиц, для которых полнота отсева составляет не менее 95%.

Типы, конструкция и особенности адсорбционных масляных фильтров

В адсорбционных фильтрах очистка масла осуществляется его процеживанием через пористый фильтрующий элемент, задерживающий (адсорбирующий) частицы загрязнений. Данные изделия являются ФТО масла. Существует два типа таких устройств:

Конструкция неразборного объемно-адсорбирующего фильтра

• Сменные неразборные;
• Разборные со сменным фильтрующим элементом.

Устройства первого типа представляют собой неразборную конструкцию со стандартизированными установочными размерами, по мере загрязнения он просто заменяется на новый. Устройства второго типа представляют собой бескорпусный фильтрующий элемент, который устанавливается в корпус фильтра на транспортном средстве, и по мере загрязнения заменяется на новый.

Наиболее широко распространены адсорбционные фильтры трех типов:

• Объемно-адсорбирующие с гофрированным фильтрующим элементом;
• Объемно-адсорбирующие с дисковыми фильтрующим элементом;
• Ленточно-щелевые.

Основу объемно-адсорбирующих фильтров первого типа составляет цилиндрический фильтрующий элемент, изготовленный из специальной бумаги (картона) или нетканых синтетических материалов. Полоса фильтрующего материала сложена в гармошку и помещена между двумя металлическими кольцами, придающими конструкции жесткость. Дополнительно элемент может быть обернут войлоком, а на элементы больших размеров устанавливается картонная или металлическая перфорированная обечайка.

В разборных фильтрах элемент помещается в корпус со съемной крышкой. В неразборных фильтрах элемент помещается в глухой металлический корпус, в нижней части которого выполнена крышка с центральным и периферийными отверстиями. Через периферийную перфорацию масло подается в корпус, через центральное — отводится в главный масляный канал двигателя. Внутри фильтра располагается пружинный перепускной клапан, обеспечивающий отвод масла в обход фильтроэлемента при его чрезмерном загрязнении. Также в фильтре предусмотрены противодренажный и противосливной клапаны в виде резиновых колец, первый предотвращает слив масла при остановке силового агрегата, а второй — при замене самого фильтра. Фильтр монтируется на мотор с помощью резьбы на выпускном отверстии, для уплотнения используется одно или два резиновых кольца.

Конструкция дискового фильтрующего элемента

В устройствах второго типа фильтрующий элемент выполнен в виде стопки картонных дисков, через шайбы посаженных на стяжной болт, и помещенных в корпус. Сегодня такие фильтры практически вытеснены фильтрами с гофрированным элементом.

Ленточно-щелевые фильтры тоже устроены довольно просто. Их основу составляет металлический гофрированный стакан, на который виток к витку намотана тонкая латунная проволока. В результате намотки проволоки образуются тонкие щели, которые задерживают загрязняющие частицы. В одном фильтре может быть предусмотрено два и более таких стаканов. Как правило, ленточно-щелевые фильтры используются в качестве ФГО.

Конструкция и характеристики адсорбционных маслофильтров должны соответствовать ГОСТ Р 53844-2010.

Конструкция и принцип работы центробежных фильтров

Конструкция центробежного масляного фильтра

Сегодня находят применение активно-реактивные фильтры центробежной очистки масла, в которых вращение ротора обеспечивается истекающими с высокой скоростью струями масла. В общем случае такой фильтр состоит из корпуса, внутри которого на неподвижной полой оси располагается ротор с жиклерам-соплами. Ротор состоит из корпуса (днища) и стакана, на нижней или боковой поверхности ротора под некоторым углом к оси (тангенциально) установлены два или более жиклера (сопла).

Работает центробежный маслофильтр следующим образом. Масло под некоторым давлением подается к оси ротора, откуда оно через отверстия поступает в стакан ротора и далее к жиклерам. Так как сопла имеют небольшой диаметр, масло истекает из них тонкими струями с высокой скоростью, создавая реактивный момент — за счет этого ротор получает вращение (частота вращения может достигать 5000-6000 оборотов в минуту). При вращении ротора в заполняющем его масле возникают центробежные силы, эти силы отбрасывают более тяжелые частицы загрязнений к стенкам стакана ротора, где они и оседают. Очищенное масло, выходящее из форсунок, попадает в корпус фильтра и отводится от него в двигатель.

Обычно центробежные фильтры выполняются неполнопоточными, на многих двигателях они объединяются в один блок с ФГО.

Конструкция и принц работы фильтров-отстойников

Фильтр-отстойник грубой очистки масла

Сразу следует заметить, что фильтры-отстойники не используются в качестве самостоятельных элементов очистки масла, а обычно входят в состав ФГО. Основу этого устройства составляет корпус, в нижней части которого установлен стакан, а в верхней части располагается пластинчатый ФГО, состоящий из ряда металлических пластин. При пропуске масла через такой фильтр частицы загрязнений отделяются на пластинах и оседают в стакане. По мере загрязнения стакан снимается и очищается от осадка, также прочищается и разборный пластинчатый ФГО.

Конструкция и принцип работы магнитных фильтров

Магнитная пробка масляного поддона

Магнитный фильтр — это обычная пробка масляного поддона с интегрированным магнитом. Магнитная пробка поддона обеспечивает сбор стальных частиц (стружки, пыли), которые попадают в масло в результате износа трущихся деталей силового агрегата. Металлические частицы притягиваются магнитом и оседают на пробке, а затем удаляются с нее при каждой замене моторного масла.

Вопросы выбора и замены маслофильтров

Все маслофильтры в процессе работы засоряются и требуют замены или промывки. Обычные адсорбционные фильтры меняются при каждой регламентированной замене масла, центробежные и фильтры-отстойники промываются при достижении определенного пробега или времени работы двигателя. На замену необходимо использовать только те масляные фильтры, которые рекомендованы производителем транспортного средства, в противном случае возможна недостаточная очистка масла или нарушение работы масляной системы.

Операции по замене и обслуживанию масляных фильтров необходимо выполнять в соответствии с инструкцией по ТО и ремонту транспортного средства или трактора. Все работы выполняются только на остановленном двигателе после слива масла, для замены фильтра может потребоваться специальный инструмент (например — съемник для отворачивания неразборных фильтров). При правильном выполнении работ силовой агрегат будет обеспечен чистым маслом в любых условиях эксплуатации.