Фильтра для двигателя

Масляный фильтр: чем лучше бумага, тем больше ресурс

На заре автомобилестроения двигатели постоянно выходили из строя. Пробег без ремонта в сотню-другую километров считался достижением. Причина подобного положения вещей заключалась не столько в слабости конструкции, а скорее в отсутствии системы очистки топлива, воздуха и масла. Пыль, частицы распада, попадали в двигатель и уничтожали его. Ситуация изменилась в 20-х годах прошлого века, когда начали устанавливать фильтры. Пионером был масляный фильтр «Purolator» (Pure Oil Later - чистое масло на выходе). Межремонтный пробег стал исчисляться тысячами километров. Несмотря на то, что автомобилестроение шагнуло далеко вперед, от качества масляного фильтра по-прежнему зависит ресурс и надежность работы двигателя.

Как он работает?

Главной задачей фильтра является защита и очистка масляного контура от примесей и продуктов распада. Моторное масло, помимо смазки еще охлаждает и очищает поверхности двигателя от продуктов износа и неполного сгорания топлива. Определенный объем пыли попадает в цилиндры и через воздушный фильтр в зависимости от условий эксплуатации и состояния воздушного фильтра. Масло, захватывает все загрязнения, выносит их в поддон двигателя, где и проходит через фильтрующий элемент. Если очистки не будет, то загрязнения, превратившись в абразив, за короткий срок «убьют» двигатель. При холодном пуске, пиковых уровнях давления при частых попытках пуска, а также при длительной езде на высоких скоростях масляный фильтр обеспечивает смазку за счет собственного резервуара и системы клапанов двигателя. Перепускной клапан при повышенных нагрузках направляет масляный поток, минуя бумажный фильтрующий элемент. А противодренажный клапан предотвращает вытекание масла в картер двигателя при выключенном двигателе.

Бумага – главная деталь

Все современные масляные фильтры по конструкции одинаковы. Различаются технологией изготовления и материалами. Основной деталью масляного фильтра является фильтрующий элемент, который изготавливается из специальной бумаги. Практически все мировые автогиганты, а также отечественные автозаводы доверяют фильтрам, сделанным из бумаги всего двух фирм: транснациональной компании «Hollingsworth & Vose» и итальянской «Ahlstrom». По уровню качества с этими компаниями не может соперничать ни один из отечественных производителей, а из зарубежных – только японские. Технологии производства современной фильтровальной бумаги настолько наукоемки и специфичны, что требуют инвестиций в сотни миллионов долларов и десятки лет опыта работы в данной сфере. Вряд ли возможно обеспечить соответствующее качество фильтровальной бумаги, построив завод где-нибудь в российском чистом поле на основе отечественных, пусть даже самых передовых отечественных разработок. Затраты сопоставимы со строительством конвейерного производства автомобилей. Подобная «монополия» качества не случайна – фильтровальная бумага должна обладать целым рядом характеристик: широким температурным диапазоном работы, определенной тонкостью очистки, полнотой отсева, высокой прочностью, пылеудерживающей способностью, стойкостью к старению в агрессивной среде горячего масла и кончено же, высокой степенью очистки. Слишком рыхлая бумага от небольших компаний не очищает должным образом масло, и, в конце концов, ведет к ускоренному износу двигателя. «Левая» бумага к тому же не обладает и требуемой стойкостью к агрессивной среде и не обеспечивает стабильную работу на протяжении заявленного ресурса, т.е. 5000 километров может фильтровать нормально, а потом грязь сквозь порывы устремляется в двигатель. Поэтому позиция большинства автопроизводителей вполне понятна: фильтры из бумаги либо «Hollingsworth & Vose», либо «Ahlstrom» . Иные просто не проходят испытаний.

Фильтры на 100.000 километров

Производитель, применяя обычные материалы и технологии, все время старается выбрать оптимальный баланс характеристик: прочности, пылеемкости, тонкости отсева и уровня сопротивления. Чем выше степень очистки масла, тем меньше должна быть тонкость отсева. Однако уменьшение отсева влечет за собой рост сопротивления фильтрующего элемента и, как следствие, - повышение износа. Кардинальным образом решают эту проблему нанотехнологии. Многослойный фильтрующий элемент, который содержит наноструктуры, позволяет удерживать мельчайшие частицы без увеличения сопротивления. Помимо этого возрастает пылеемкость и стойкость фильтра. Более того, идет не просто задержка продуктов износа и минеральных частиц, а процесс их окисления и расщепления. Оказывается положительное влияние на структуру и качества самого масла. В результате получается «умный», интеллектуальный фильтр, который обладает огромным ресурсом и способен работать очень долго без снижения характеристик, для которого пробег 100.000 километров не фантастика. Конечно, пробега в 100 000 км в течение нескольких лет вряд ли кто из российских предприятий достигнет, а вот в производство фильтров из новых материалов, состоящих из композиций целлюлозы и полиэфира, применения различных пропиток и добавок является весьма перспективным направлением. Новые материалы позволяют достичь ресурса от 30 до 50 тыс. км пробега, что соответствует нормам для многих новых европейских легковых автомобилей. Это непростая задача, учитывая тот факт, что большинство из отечественных компаний стремятся удешевить производство и применяют, как правило, одну и ту же так называемую стандартную бумагу, пусть даже произведенную под той же маркой «Hollingsworth & Vose». А ведь под каждый тип двигателя следует использовать определенный сорт бумаги с индивидуальными характеристиками. В результате ресурс фильтров достигает пробега в 15. 000-20.000 км.

Выбирая масляный фильтр, обратите внимание…

Во-первых, на качество корпуса фильтра. Он должен быть прочным, способным выдержать перепады давления и противостоять коррозии, чтобы в процессе эксплуатации не произошла утечка масла. Такие же качества должны быть свойственны и уплотнителю. Так что перед тем как приобрести масляный фильтр желательно не только ознакомиться с тем, что написано на упаковке, но и внимательно осмотреть само изделие – нет ли коррозии, плотно ли все подогнано и т.п. Значительна и роль клапанов, но их качество визуально не определишь. Стоит также обратить внимание на марку производителя. Компании производящие качественные фильтры, указывают страну происхождения, точный адрес, контактные телефоны. Всевозможные «German quality», «Made for EUROPE», ссылка лишь на торговых представителей из европейских стран, когда в действительности продукция произведена в Китае, является не более чем попыткой введения потребителя в заблуждение. Есть и другая похожая схема отмывания страны происхождения товара: некая компания регистрируют новый «брэнд», например, во Франции или Германии. Она покупает партию китайского ширпотреба, а потом продает ее в Россию, нанося привлекательную «европеизированную» маркировку. Дополнительными гарантиями качества также являются сведения о сертификации, сертифицирующей организацией и применяемой на предприятии системы менеджмента качества. Технологические процессы всех ведущих мировых производителей соответствует международному стандарту качества ISO-9001. А из органов по сертификации автомобильных изделий отлично себя зарекомендовал «НАМИ-Фонд», работающий совместно с Центральным научно-исследовательский автомобильным и автомоторным институтом (НАМИ). В России большинство конвейерных сборщиков автомобилей доверяют испытание и сертификацию поставляемых автокомпонентов именно этому научно-техническому центру.

Воздушные фильтры: бомба замедленного действия или залог движения?

Концентрация пыли на наших дорогах в несколько раз выше, чем на европейских - содержание твердых частиц в воздухе колеблется от 2 до 10 мг/куб. метр. За год эксплуатации в воздушный фильтр автомобиля мощностью 100 л/с попадает от 30 до 150 грамм пыли. В случае недостаточной фильтрации пыль оказывается в камере сгорания и в масле. Результатом становится ускоренный износ поршневой группы (до 5-8 раз быстрее установленного ресурса), а также потеря мощности и повышенный расход топлива.

От чего зависит ресурс?

Современный автопром, стремясь сократить расходы на обслуживание новых моделей, требует от производителя расходных запчастей существенного увеличения ресурса - до 50.000 километров и более. Воздушный фильтр должен сохранять свои характеристики при попадании воды, быть устойчивым к воздействию масла, паров топлива, картерных газов, а также высокой (до 90 °С) температуры. Долговечность и надежность воздушного фильтра зависит от материала фильтроэлемента. Сегодня применяются несколько видов материалов – целлюлоза, целлюлоза с пропиткой, композиционные материалы (слои целлюлозы и синтетики), чистая синтетика. Чистая дешевая целлюлоза разлагается быстрее остальных. Добавка 25% полиэфира увеличивает стойкость материала в пять раз. А 100%-ная синтетика в 13 раз устойчивей к неблагоприятной среде, чем целлюлоза. Ресурс также зависит и от площади фильтроэлемента. Квадратный метр самых распространенных фильтровальных материалов (целлюлозы и композита) способен поглотить от 200 до 300 грамм пыли. Недобросовестные производители экономят на качестве и количестве фильтровальных материалов. Или заявляют ресурс из расчета европейских норм запыленности, которые существенно ниже наших, что обусловлено состоянием дорог и природно-климатическими условиями. Это явное введение потребителей в заблуждение.

Материал материалу - рознь

Важной характеристикой воздушных фильтров является сопротивление воздушному потоку, поступающему в двигатель. Чем выше степень очистки воздуха, тем меньше должна быть пористость бумаги или нетканого материла. Для исправной работы двигателя фильтр должен пропускать не более 1% частиц пыли. Однако, чем меньше поры фильтроэлемента, тем быстрее они забиваются. Ездить на «забитом» воздушном фильтре, все равно, что заниматься членовредительством. Во-первых, вследствие переобогащения рабочей смеси повышается расход топлива и ухудшаются динамические свойства двигателя. Во-вторых, фильтровальный элемент может порваться в любое мгновение, поскольку доступные для прохождения воздуха участки элемента испытывают в несколько раз большую нагрузку, чем обычно. Там где тонко обязательно порвется! И тогда вся пыль устремится прямиком в двигатель. Очевидно, что достичь оптимального сочетания важнейших характеристик фильтровального элемента – пылеемкости, стойкости, пористости и сопротивляемости потоку, весьма непросто. Поэтому при приобретении воздушного фильтра стоит обращать внимание на информацию о фильтровальном материале. Желательно, чтобы он был производен одной из известных фирм. Производителей по-настоящему качественных фильтровальных материалов можно пересчитать по пальцам одной руки. Самый крупный — транснациональная компания «Hollingsworth&Vose», являющаяся поставщиком материалов и запасных частей таких автогигантов как Форд и Дженерал Моторс, «Caterpillar», а также их дочерних предприятий. Именно эта компания одна из немногих сумела создать синтетические фильтровальные элементы, позволяющие достичь ресурса в 100 000 километров, как для воздушных фильтров, так и для масляных.

Фильтры замедленного действия

Некачественный воздушный фильтр чем-то напоминает бомбу замедленного действия. Печальные последствия вы обнаружите только спустя некоторое время после его установки. К примеру, если фильтр не плотно прилегает к корпусу или фильтроэлемент изготовлен из материала с большим размером пор, то степень фильтрации вместо требуемых 99% может составить 60-70% и стать смертельным для двигателя. Этим особенно грешат фильтры неизвестных производителей, выполненные из дешевых нетканых материалов. Также как и некачественные опасны и «реанимированные» фильтры. Многие умельцы приспособились прочищать, продувать и промывать воздушники. Но пусть вас не вводит в заблуждение безупречный чистый вид – ресурс фильтра ограничен физическими свойствами фильтроэлемента. Кроме этого, следует учесть, что эксплуатация автомобиля в сложных условиях требует более частой замены фильтра. Определить, что «время пришло» можно по нескольким косвенным признакам, таким как повышенный расход топлива, потеря мощности, затрудненный пуск двигателя, увеличение содержания СО2 в выхлопе и т.д. Но до этого лучше не доводить и менять фильтр вовремя.

Топливные фильтры: лучше отфильтруешь- дальше поедешь

Топливные фильтры очищают топливо от посторонних примесей, таких как пыль, ржавчина, вода и осадки в топливных баках.

Система фильтрации топлива современного автомобиля состоит из двух-трех, реже четырех степеней очистки. Первые степени – это фильтры грубой очистки топлива, которые устанавливаются в топливном баке или сразу после него. Их задача- задерживать относительно крупные частицы загрязнений – свыше 60 мкм, которые можно разглядеть человеческим глазом. Но самую опасную часть загрязнений составляют частицы от 15 до 50 мкм. Именно с этими загрязнениями и должны справляться фильтры тонкой очистки топлива. Фильтры тонкой очистки бывают разборные и неразборные. Конструкция топливного фильтра зависит от типа двигателя, для которого он предназначен.

Фильтры тонкой очистки для карбюраторных моделей.

Размер частиц, представляющих наибольшую абразивную опасность для карбюраторных моторов, составляет 20 – 40 мкм. Фильтры тонкой очистки топлива для карбюраторных двигателей бывают разборные и неразборные. Первые, использующиеся в настоящее время все меньше, имеют керамический или сетчатый латунный элемент, используемый многократно. Вторые - неразборные, "одноразовые", имеют бумажный, тканный или полимерный фильтрующий элемент. Технические условия предусматривают для подобных фильтров тонкость отсева не менее 15 мкм, но большинство современных фильтров задерживают и более мелкие частицы. Для карбюраторных двигателей считается достаточным, если фильтр тонкой очистки в начале работы задерживает не менее 60% загрязнения. Для бумажных фильтрующих элементов бумага применяется та же, что и для масляных фильтров. Некоторые недобросовестные фирмы производители используют в топливных фильтрах бумагу, предназначенную для воздушных фильтров. Под воздействием бензина она раскисает, и такой фильтр служит, как правило, раза в два-три меньше, чем ему положено. Кроме того, такая бумага не может обеспечить требуемое качество очистки топлива.

Фильтры для двигателей с впрыском бензина

Инжекторные двигатели более требовательны к чистоте бензина - топливный фильтр для системы впрыска должен улавливать частицы размером 10-15 мкм. Другая особенность инжекторных двигателей - относительно высокое давление в системе питания. Естественно, что установленный после электробензонасоса фильтр должен выдерживать его с запасом. Поэтому корпус топливного фильтра для систем впрыска делается из стали, алюминиевого сплава с применением сварки (либо особого рода завальцовки торцевой части) или же особо прочной пластмассы. Что касается размеров элемента, то они зависят от рабочего объема двигателя. Фильтрующая штора выполняется из бумаги, которая уложена «звездой» или в виде «спирали». Спиральная укладка позволяет разместить в 1.6-1.8 раз больше фильтровального материала и увеличить ресурс. Кроме этого, увеличивается и время контакта топлива с фильтрующим элементом, а значит, обеспечивается более высокая степень номинальной очистки топлива. В фильтрах со спирально-складчатой укладкой может применяется не гладкая, а крепированная бумага, которая способна задерживать большее количество механических примесей.

Некоторые водители, прельстившись красивым металлическим корпусом и большим объемом впрысковых топливных фильтров, пытаются ставить их на карбюраторные двигатели. Затея эта бесперспективная, так как слабому диафрагменному насосу не удастся справиться с фильтром, рассчитанным на работу с электрическим бензонасосом высокого давления. Поэтому предельное сопротивление фильтра достигается очень быстро, подача бензина прекращается.

Топливные фильтры для дизельных двигателей

Дизель тоже весьма требователен к чистоте топлива. Размеры абразивных частиц, приемлемые для карбюраторного двигателя, для него просто недопустимы. Одна из причин такой чувствительности - прецизионные детали топливной аппаратуры. Очистка топлива в дизельном двигателе производится в несколько этапов: предварительная в топливном баке, грубая в фильтрах грубой очистки и окончательная в фильтрах тонкой очистки. Фильтры тонкой очистки могут иметь сменные элементы или же заменяться в сборе с корпусом подобно своим масляным «коллегам».

«Дизельные» фильтры значительно отличаются от бензиновых. Во-первых, они должны быть надежным барьером, пресекающий доступ воды в рабочий объем – ведь ее доля в дизельном топливе составляет около 0,2 %. Вторая особенность топливного фильтра для дизельных двигателей обусловлена свойствами дизельного топлива, меняющего свои свойства при понижении температуры. Парафины при низких температурах кристаллизуются и способны забить фильтр, а также вывести из строя всю топливную систему. Для борьбы с этим явлением выпускают фильтрующие элементы с подогревом, например, со шторой, изготовленной из токопроводящей бумаги. В зарубежные конструкции дизельных фильтров иногда включают датчики наличия воды, системы водоотделения, краники для слива отстоя.

Схема расположения фильтров в дизелях, как правило, такая:

• установка сетчатого фильтра в топливном баке;
• установка фильтра-отстойника на линии всасывания;
• установка фильтра грубой очистки и последовательно с ним фильтра тонкой очистки на линии низкого давления.

Когда следует менять фильтр? За рубежом изделие со спирально-складчатой шторой меняется через 70 тыс. км. Для наших условий, с учетом загрязнения топлива, рекомендуются следующие цифры: фильтр со спирально-складчатой укладкой следует менять через 40 тыс. км, а фильтр со шторой, уложенной «звездой» - через 24 тыс. км.

Материалы: http://www.avtonov.svoi.info/filter.php

Начнем с бесспорного тезиса: чистота масла – одно из условий надежности и долговечности двигателя. А чистота масла зависит в первую очередь от работы масляного фильтра.

Давайте вспомним, как происходит очистка в обычном фильтре spin-on с перепускным клапаном. Пока клапан закрыт, всё вроде хорошо: масло проходит через фильтрующую штору, загрязнения задерживаются, очищенное масло продолжает свой путь в двигатель, к парам трения.

Но вот штора забивается и теряет пропускную способность. Или происходит холодный пуск двигателя, что при активной эксплуатации дело обычное. Или водитель резко «газует» при старте или обгоне, что тоже не редкость. Итог во всех случаях один: давление в системе смазки резко возрастает, перепускной клапан открывается, и в двигатель поступает неочищенное масло, смывая со шторы изрядную часть старых загрязнений.

Вот и получается, что обычный фильтр чистит масло периодически. Как в том анекдоте про «мигалку»: работает – не работает, работает – не работает. А такое непостоянство означает одно: обычный фильтр очищает масло неэффективно. Есть ли выход из этой ситуации?

Оказывается, есть. Его более 20 лет назад нашел талантливый изобретатель и подвижник из Полтавы А.Н. Колтунов (1938–2002). Смотря далеко вперед, Анатолий Николаевич создал масляный фильтр с защитой перепускного клапана. Это изделие (кстати, названное «КОЛАН» по имени изобретателя), имеет два фильтрующих элемента: основную гофрированную штору и дополнительный элемент из нетканого материала, установленный перед перепускным клапаном. И когда клапан открывается. правильно, работает дополнительный элемент, благодаря чему очистка масла успешно продолжается. Но это еще не всё. Однако, чтобы продолжить, нам придется сделать небольшое отступление.

При сборке двигателей за рубежом блоки цилиндров тщательно моют с помощью специального оборудования под высоким давлением. Это операция сложная, энергоемкая и стоящая баснословных денег, поэтому наши моторные заводы внедрять ее, скажем так, не спешат. А для СТОА, выполняющих капитальный ремонт, ее освоение вообще невозможно.

Поэтому беда наших моторов, как новых, так и отремонтированных – технологическая грязь и продукты приработки трущихся пар. В частности – стружка. Все это означает, что в масло попадают металлические и прочие абразивные частицы с «габаритами» в несколько миллиметров. Это не опечатка: не микрон, а именно миллиметров!

И вот представьте: гигантские (с точки зрения зазоров) куски металла подхватываются маслом. А дальше – либо направляются в фильтр, либо стремятся проникнуть в зазоры прецизионных пар. И сталкиваясь с движущимися деталями, перемалываются, будто кофе в кофемолке.

Что получается, если на двигателе установлен обычный масляный фильтр с одним фильтрующим элементом и двумя клапанами – перепускным и антидренажным? Штора задерживает металлические загрязнения и кварцевую пыль, пропущенную воздушным фильтром, и это хорошо. Но вот открывается перепускной клапан, и стружка с абразивной пылью вновь идет в двигатель, и это уже плохо.

Часть стружки опять попадает в фильтр, часть перемалывается в более мелкую, попадая и в фильтр, и в пары трения. А поскольку перепускной клапан открывается часто и надолго, мелких частиц образуется все больше, и они вредят всем: и двигателю, и масляному фильтру, и моторному маслу.

Сначала о двигателе. Перемолотая стружка рано или поздно проникает в прецизионные пары трения и резко ускоряет их износ, оставляя глубокие борозды на трущихся поверхностях, в частности – на подшипниках скольжения. Вы разбирали моторы? Значит, наверняка видели борозды на вкладышах 0,5–1,5 мм глубиной – они-то и приблизили ремонт агрегата.

Теперь о моторном масле. Перемалываясь в «жерновах» двигателя при 3–5 тыс. об/мин и пытаясь внедриться в трущиеся детали, крупные частицы начинают «гореть» на входе в зазоры прецизионных пар, т.е. окисляться при высоких температурах. А это способствует быстрому срабатыванию антиокислительных присадок масла и, следовательно, его старению. Кроме того, из-за атак абразивных загрязнений на пары трения расходуются противоизносные присадки, а благодаря большому количеству перемолотой «пыли» снижается ресурс моющих и диспергирующих присадок. Так сбалансированная композиция присадок стремительно «теряет силы».

И наконец, о фильтре без защиты перепускного клапана. Те же мелко перемолотые частицы, попав на штору, забивают поры фильтровального материала, сокращая ресурс фильтроэлемента. И вместо положенных 10–15 тыс. км пробега фильтр может отработать лишь 3–4 тыс., а то и меньше. Но водитель об этом не догадается! Ведь при забитой шторе перепускной клапан открывается, и неочищенное масло идет напрямую, давление держится, контрольная лампочка не загорается. Но подчеркнем еще раз: всё описанное происходит, если на двигателе установлен обычный масляный фильтр.

С фильтром «КОЛАН» картина иная. Крупная стружка, попав однажды в фильтр, остается в нем навсегда. Она не циркулирует по системе, не возвращается в двигатель через открытый клапан, поскольку тот надежно защищен дополнительным фильтрующим элементом. А фильтрации задержанная стружка не вредит – ведь относительно крупная частица всегда имеет сложную асимметричную форму и прилегает к фильтрующей шторе с зазором.

Итак, стружка не возвращается. Следовательно, в двигателе ничего не перемалывается. Отсюда следуют три оптимистичных вывода:

• во-первых, прецизионные пары двигателя не страдают от внедрений постороннего металла;

• во-вторых, поры фильтровального материала не забиваются интенсивно абразивной «пылью» – ведь благодаря полтавским фильтрам перемалывания не происходит;

• в-третьих, стружка не «горит», «гореть» тут нечему, поэтому и масло окисляется не так быстро, да и вся композиция присадок срабатывается гораздо медленнее. Иными словами, масло в течение длительного времени сохраняет свой ресурс.

Кстати, полтавские специалисты основательно изучили поведение масла при фильтрации. Основываясь на эксплуатации нескольких десятков автомобилей, они собрали любопытную статистику. При использовании обычного фильтра моторное масло чернеет через 3–4 тыс. км пробега. А с фильтрами «КОЛАН» через 8–9 тыс. км оно лишь незначительно темнеет, приобретая оливковый цвет. Это не потому, что моющие присадки (детергенты) работают плохо. Просто с фильтрами «КОЛАН» они работают по назначению, а не устраняют последствия горения стружки.

Подводим итоги. Мы стали свидетелями рождения новой философии фильтрации «КОЛАН». У потребителя появился фильтр, позволяющий:

• очищать масло непрерывно на все 100%, а не периодически, в зависимости от положения клапана;

• хоронить в своем корпусе стружку и прочие загрязнения, не пропуская их назад в двигатель;

• продлевать ресурс двигателя, резко уменьшая атаки загрязнений на прецизионные пары;

• продлевать жизнь моторному маслу за счет уменьшения расхода (срабатываемости) композиции присадок;

• продлевать ресурс самого фильтра за счет отсутствия мелких «помолотых» загрязнений, забивающих поры фильтрующих элементов;

• упростить техпроцесс изготовления или капитального ремонта двигателя, значительно снизить затраты по промывке блока, а также упразднить обкатку – фильтр «КОЛАН» сам соберет всю технологическую грязь и продукты приработки деталей;

• контролировать водителю степень загрязненности масляного фильтра в салоне автомобиля по наличию или отсутствию давления в системе смазки двигателя.

Список этот можно продолжить – например, вспомнить о диагностических возможностях фильтров «КОЛАН» и рециклинге этих изделий. Но сейчас важнее другое – осознать, что стандартный масляный фильтр spin-on, принципиально не менявшийся более полувека, наконец-то получил мощный, по-настоящему качественный скачок в развитии. И многие потребители уже оценили это по достоинству.

• Юрий Буцкий
• Владимир Волков, канд. техн. наук, директор ИЦПА ФГУП «НАМИ»

А вы читали?

Расскажите клиенту о фильтрах

Краткий курс масляных фильтров

Чистые среды в автомобиле. Часть 5. Некоторые специальные фильтры

«Могу копать, могу не копать. »

Новости и события

Экспертиза

Автолюбителям

Адрес редакции

111033 Москва, ул. Самокатная, 2а, стр.1, офис 313

Контакты

Тел.: (495) 361-1260

Социальные сети

Поиск по сайту

Чтобы совершить покупку, Вам следует войти или зарегистрироваться

Материалы: http://www.abs-magazine.ru/article/dvigatelj-maslo-filjtratsiya

Техническая информация по фильтрам

Вопрос 1: Для чего служат фильтры?

Фильтры выполняют незаметную, но необходимую работу для двигателя. Их главное предназначение – достичь в двигателях и агрегатах такого уровня износа, который соответствует износу при использовании совершенно «чистых» эксплутационных материалов (топливо, масло, воздух).

Масляный фильтр – устройство для очистки масла от загрязняющих его механических частиц, смол и других примесей. Источниками загрязнения масла являются продукты неполного сгорания и механического износа деталей, а также различные химические соединения, образующиеся в результате реакций окисления и термического разложения.

Топливный фильтр предназначен для очистки топлива, поступающего в двигатель, от загрязнений, вызывающих износ его деталей. Топливный фильтр очищает топливо от механических частиц, а в дизельных двигателях и от воды, что особенно важно для EFI двигателя.

Воздушный фильтр предназначен для очистки потока воздуха, идущего к двигателю от пыли. Многие недооценивают значимость воздушных фильтров, уделяя основное внимание масляным и топливным. Однако при поступлении в двигатель даже 1% воздуха в обход фильтрующего элемента в 5-7 раз снижается срок службы деталей цилиндро-поршневой группы.

Вопрос 2: Как устроен масляный фильтр?

Для обеспечения непрерывной циркуляции масла в конструкции масляного фильтра. предусмотрен перепускной и антидренажный клапан. Клапаны являются важнейшими элементами т.к они могут изменять направление потока моторного масла.

(картинка с подписями, но без пояснений)

Перепускной клапан защищает двигатель от «масляного голодания». Действие его основывается на принципе «лучше уж так, чем никак», т.е. при критично высоких значениях вязкости моторного масла зимой или при сильном загрязнении фильтра пружина открывает клапан, пропуская неочищенное масло в систему.

Фильтры предназначенные для автомобилей “NISSAN”, как правило не имеют перепускного клапана. Перепускной клапан расположен в на блоке двигателя. Если в процессе эксплуатации фильтр деформировало избыточным давлением («раздуло»), наиболее вероятной причиной является заклинивание перепускного клапана на блоке двигателя. По этой же причине может выдавливать моторное масло из-под резинового уплотнения между масляным фильтров и установочной площадкой.

Фильтрующий элемент обеспечивает качественную очистку масла. В фильтрах используется специальная тисненая бумага, которая длительное время сохраняет высокую фильтрующую способность. Фильтрующий элемент производит качественную очистку моторного масла от взвешенных частиц нагара, пыли и продуктов износа механизмов двигателя, что позволяет продолжительное время сохранять первоначальные свойства моторного масла, замедлить его старение. Фильтрующий элемент масляного фильтра рассчитан на эффективную очистку на 10 тысяч км. пробега. Все условия эксплуатации, считающиеся тяжелыми для двигателя:

• частые короткие поездки

• транспортировка прицепа и грузов на пределе грузоподъемности

сокращают срок службы фильтра

Скрепка металлическая надежно фиксирует края фильтрующего элемента, что препятствует его разрушению при избыточном давлении.

В масляных фильтрах других производителей края фильтрующего элемента соединяют клеевым составом. В этом случае, при высокой вязкости моторного масла возможно нарушение целостности фильтрующего элемента.

Антидренажный клапан увеличивает срок службы двигателя. Высокая эластичность диафрагмы клапана поддерживает фильтр в маслонаполненном состоянии. Это позволяет избежать «сухого пуска» двигателя.

Прибор контроля давления моторного масла или индикатор на приборной панели Вашего автомобиля позволяет контролировать работу антидренажного клапана.

Уплотняющее кольцо обеспечивает герметичность между фильтром установочной площадкой на двигателе. Изготовлено из высококачественной, слабодеформируемой резины. Обеспечивает высокую устойчивость к утечкам масла.

Вопрос 3: Как работает масляный фильтр?

Масло, подаваемое масляным насосом поступает в фильтр через отверстия расположенные по внешнему радиусу в нижней части фильтра. Проходя через слой фильтрующего элемента, оказывается в центральной части фильтра, откуда оно отводится через маслоотводящую трубку в масляную систему двигателя. При превышении гидравлического сопротивления, открывается перепускной клапан, находящийся в верхней центральной части фильтра, чем обеспечивается прямой слив масла без очистки в масляную магистраль.

При отсутствии давления масла, под действием упругих сил в резине антидренажного клапана и тока масла из корпуса фильтра, антидренажный клапан закрывается, и некоторое количество масла остается в корпусе фильтра.

Вопрос 4: Как правильно выбрать фильтр?

Фильтры, применяемые в бензиновых и дизельных двигателях, при кажущейся простоте являются достаточно сложными устройствами. Говорить о фильтре как об отдельном устройстве совершенно бессмысленно. Фильтр должен подбираться под конкретную модель двигателя, учитывая все существующие модификации исполнения данного двигателя. Фильтр, прекрасно работающий на одном двигателе, не обязательно так же хорошо будет работать на другом.

Фильтр можно подобрать зная номер по классификации фильтров VIC или номер ОЕМ. Лучшим способом выбора фильтра является использование фирменного каталога имеющегося на местах продаж продукции. Также, по каталогу, можно определить требуемую модель фильтра, зная модель, модификацию и год выпуска двигателя автомобиля.

Так как многие фильтры имеют одинаковые присоединительные размеры, некоторые автолюбители пытаются установить на свой автомобиль масляный фильтр большего размера, полагая, что это приведет к более качественной очистке масла и длительному ресурсу двигателя.

Такое мнение ошибочно. Наибольший износ двигателя (до 80%) происходит при его запуске, т.е. когда он работает в режиме «масляного голодания». Установка большого фильтра, без увеличения производительности масляного насоса, приведет к увеличению времени нарастания давления масла в системе смазки, что, в свою очередь, отразится на увеличении общего износа двигателя.

Всегда выбирайте только ту модель фильтра, которая предназначена для эксплуатации на вашем двигателе. Остерегайтесь совета подобрать похожий фильтр. В корпусе одного исполнения могут выпускаться различные модели фильтров, имеющие разное давление открытия перепускного клапана или разную площадь фильтрующего элемента, количество клапанов и фильтрующих элементов.

И, конечно же, избегайте подделок. От качества масляного, топливного и воздушного фильтров прямо зависит ресурс вашего двигателя.

Вопрос 5: Что такое «масляное голодание» двигателя и как его избежать?

Под масляным голоданием двигателя понимается отсутствие смазки или недостаточное давление в системе. . В результате этого недостаточное количество масла поступает к деталям, что существенно увеличивает трение и температуру трущихся сопряжений. При «масляном голодании» двигатель подвержен высокому износу, и даже может произойти тепловое разрушение некоторых критичных к высокой температуре деталей, например коренных и шатунных подшипников коленчатого вала.

Масляный фильтр, недобросовестного производителя, имеющий заводские дефекты может служить причиной «масляного голодания» двигателя в двух случаях:

Неисправность антидренажного клапана. Если этот клапан не поддерживает масляный фильтр в маслонаполненном состоянии, то при каждом запуске двигателя наблюдается значительная задержка поступления масла к деталям. Это так называемое «масляное голодание» при запуске или «сухой пуск».

Этот дефект легко диагностируется контролем времени нарастания давления масла масляной системе. Для различных двигателей это время лежит в пределах 3-6 секунд при свежем масле и фильтре. В фильтрах этот дефект исключён (протокол испытаний пункт 5)

Большая величина давления открытия перепускного клапана. Слишком поздний перепуск при грязном фильтре и изношенном масляном насосе приведет к снижению давления в системе смазки.

В то же время, слишком низкое значение может привести к открытию клапана даже на прогретом моторе при резком нажатии на газ и вся накопленная грязь пойдет в двигатель.

В фильтрах этот дефект исключён (протокол испытаний пункт 3,4)

Кроме заводского дефекта фильтра, могут быть следующие причины режима «масляного голодания»:

недостаточный уровень масла.

изношенный масляный насос, не обеспечивает необходимую скорость нарастания давления в масляной системе.

неправильно подобранное или грязное масло с высокой вязкостью.

Вопрос 6: В чем отличие масляных фильтров для дизельных двигателей?

В соответствии с рекомендациями производителей автомобилей, в фильтрах для дизелей используется двойной фильтрующий элемент (TWIN ELEMENT) для более эффективного удаления частиц углерода из автомобильного масла. Фильтр представляет собой стальной корпус, в котором находятся два фильтрующих элемента, для грубой и более тонкой очистки масла.

Вопрос 7: Гарантия на фильтры

Покупатели могут быть уверенны в гарантийной поддержке продукции марки. Продавец несет полные гарантийные обязательства перед потребителями. При обнаружении заводского дефекта, фильтр будет заменен на аналогичный в месте покупки или на региональном складе.

Гарантия не распространяется на повреждения фильтров и последовавшие неисправности двигателя, полученные в связи с нарушением правил использования фильтрующих элементов, применения несоответствующих условиям эксплуатации топлива и эксплутационных жидкостей, наличия у двигателя неисправностей могущих оказать отрицательное влияние на работоспособность и срок службы фильтров.

Вопрос 8: Как часто следует менять фильтры?

Срок службы масляного фильтра ограничен периодом загрязнения его фильтрующего элемента. Чем больше загрязняющих элементов поступает в моторное масло, тем меньше срок службы масляного фильтра. Именно поэтому, правомерна рекомендация менять фильтр каждый раз при смене выработавшего свой ресурс масла.

Срок службы моторного масла зависит от многих факторов. Во-первых, необходимо ориентироваться на рекомендации завода-производителя автомобиля, которые наиболее часто предлагают заменять масло через 10-15 тыс. км.

За базовую периодичность смены масла и фильтра нужно принимать рекомендацию завода, даже в тех случаях, когда вы приобретаете масло, которое может работать до 15-30 тыс. км.

Как это ни странно звучит, но срок службы масла в двигателе определяет не предприятие, изготовившее масло, а производитель двигателя. Каждый двигатель имеет свои конструктивные особенности, влияющие на скорость его износа, интенсивность окисления масла картерными газами и т.д. Как правило, двигатель, изготовленный на высоком техническом уровне, имеет больший срок службы моторного масла (за исключением форсированных, спортивных и гоночных автомобилей).

Кроме базовой периодичности, необходимо учитывать еще ряд корректирующих условий с помощью которых можно в определенных пределах увеличивать срок использования масла (но не фильтра), но в большинстве случаев уменьшать периодичность смены масла и фильтра:

• качество применяемого моторного масла;

• качество используемого топлива;

• техническое состояние двигателя;

• дорожные, климатические условия и запыленность воздуха;

Автомобилистам, использующим синтетические масла, нужно помнить следующее: такие масла служат дольше минеральных масел, фирмы-производители могут рекомендовать срок службы вплоть до 80 тыс. километров пробега, а иногда и более.

А как быть с фильтром? Может, и его не надо менять? Нет, фильтр и в этих условиях работает только положенный срок. Его необходимо периодически менять. Хоть масло и синтетическое, но оно также как и любое другое загрязняется продуктами износа двигателя, абразивной пылью и сажей.

Помните, что подобные масла надо приобретать с запасом, обеспечивающим необходимую доливку при заменах фильтров.

Вопрос 10: Требования к масляному фильтру?

Попытаемся суммировать требования, предъявляемые к масляному фильтру для успешной работы:

прочный корпус, не разрушающийся под высоким давлением

прочный фильтрующий элемент, не разрушающийся под действием давления масла

герметичный перепускной клапан, препятствующий, в нормальных условиях, попаданию неочищенного масла в двигатель

пружина клапана должна открывать клапан только при достижении определенного перепада давления

герметичный антидренажный клапан, препятствующий вытеканию масла из корпуса фильтра при остановках двигателя. Герметичность должна обеспечиваться и в условиях низких температур окружающего воздуха

уплотнительное кольцо должно обеспечивать полную герметичность между фильтром и посадной поверхностью двигателя, не разбухать под действием нагретого моторного масла, иметь низкое трение о сопрягаемые поверхности

скрепка должна надежно скреплять края фильтрующий шторы

присоединительная резьба должна надежно удерживать фильтр в установленном состоянии и не допускать его самоотвинчивания

фильтрующий элемент может быть выполнен только из высококачественной бумаги, с номинальной тонкостью отсева не более 57 мкм.

Из всех этих параметров покупатель может проверить при покупке только качество резины уплотнительного кольца. А как же быть с остальными? В мире существуют две группы стандартов для масляных фильтров : SAE (общество автомобильных инженеров) и ISO (Международная организация по стандартизации). Как правило, фильтры изготавливаемые в США и в некоторых европейских странах, особенно для рынков северо- и североамериканских стран, проходят испытания SAE, все остальные страны, в том числе и Россия, используют систему ISO. Кроме того, во многих странах существуют национальные стандарты, например ГОСТ в России и JIS в Японии. Для уверенности в качестве производимого фильтра, нередко проводят несколько видов тестирования. Фильтр успешно прошел испытания по стандартам ISO, ГОСТ РФ, и соответствует требованиям JIS.

Кроме того, южнокорейский завод-изготовитель фильтров имеет систему контроля качества ISO 9002 и германский сертификат качества TUV (Ассоциация технических экспертиз). Также продукция разрешена к применению на территории Российской Федерации Госстандартом РФ и одобрено к использованию Московским автомобильно-дорожным институтом (МАДИ).

Вопрос 11: Какое уплотнительное кольцо масляного фильтра лучше «плоское» или «круглое»?

Герметичность между масляным фильтром и присоединительной площадкой двигателя обеспечивается с помощью резинового кольца. Около 80% фильтров комплектуются кольцом с круглой, в сечении, контактной кромкой, остальные – с плоской. При закручивании фильтра кольцо деформируется и за счет упругих сил в слое резины образуется уплотнение.

Наибольшая герметичность обеспечивается при использовании кольца круглого сечения, так как у него меньшая площадь пятна контакта, следовательно, уплотнение происходит при большем удельном давлении (на правиле, меньше площадь контакта – выше герметичность, основана работа практически всех уплотнений: манжет, сальников и т.д.). С другой стороны, уплотнительное кольцо круглого сечения предъявляет более высокие требования к

чистоте и отсутствию механических повреждений присоединительной площадки двигателя.

превышению прилагаемых усилий при установке фильтра (кольцо может собраться в «гармошку»).

Фильтры с плоским кольцом менее критичны к чистоте и дефектам присоединительной площадки. Из-за низкого удельного давления, в пятне контакта кольца, закручивать такой фильтр рекомендуется с большим усилием. По этой же причине герметичность плохо обеспечивается при наличии царапин на сопрягаемой поверхности (вокруг фильтра видны подтеки масла).

Если большая часть эксплуатации автомобиля приходится на весну, лето и осень, а в холодный период года используются всесезонные или зимние масла, то на двигатель должен устанавливаться обычный масляный фильтр с круглой контактной кромкой уплотнительного кольца.

При очень низких температурах, в совокупности с использованием в двигателе несоответствующего по классу вязкости моторного масла возможно явление выдавливания масла из-под уплотнительного кольца. Фильтр выдерживает давление 20 кг/см2 без потери герметичности. (протокол испытаний пункт 1)

Вопрос 12: Как контролировать работу фильтра на двигателе?

У этого фильтра ограничен доступ к фильтрующему элементу, корпус фильтра выпускается в неразборном исполнении и поэтому сложно однозначно сделать вывод о работоспособности фильтра установленного на двигатель. Однако существуют косвенные признаки характеризующие исправность фильтра.

Из-под фильтра не должно наблюдаться подтеканий масла, а корпус фильтра должен иметь правильную геометрическую форму, без следов вздутия.

В процессе эксплуатации, при пуске двигателя лампа контроля давления масла горит значительно более продолжительное время (чем сразу после замены масла и фильтра), - это свидетельствует, что фильтрующий элемент выработал свой ресурс.

При проверке уровня масла в двигателе всегда обращайте внимание на его цвет. Если вы обнаружите, что цвет масла, в течении нескольких дней, изменился с прозрачного на темный или даже черный, то вероятнее всего фильтрующий элемент уже забился и в фильтре возросло гидравлическое сопротивление. При этом открывается перепускной клапан, через который уже неочищенное масло поступает в двигатель. В этом случае необходимо немедленно заменить фильтр.

Некоторые автомобили снабжены датчиком засоренности воздушного фильтра, поэтому всегда обращайте внимание на показания соответствующей контрольной лампы.

Как правило, фильтрующий элемент данных фильтров выпускается окрашенным в яркие цвета: белый, желтый, малиновый, бирюзовый и т.д. По мере его засорения цвет постепенно приближается к серому. Поэтому немедленно замените фильтр, если на поверхности преобладает серый цвет или уже невозможно определить истинный цвет фильтровальной бумаги.

Нельзя продлевать срок службы воздушного фильтра сверх рекомендованного пробега, даже если внешне он выглядит относительно чистым.

Внимательно осматривайте поверхность фильтрующего элемента. При обнаружении любых трещин или прорывов бумаги немедленно замените фильтр.

Существует ряд неисправностей двигателя косвенно указывающих на засоренность воздушного фильтра: повышенный расход топлива, повышенное содержание СО в выхлопных газах, потеря мощности, затрудненный пуск двигателя и т.д.

Перед установкой фильтра на двигатель проверьте эластичность уплотнительных колец, зажимы, швы, отсутствие царапин на присоединительных поверхностях, отсутствие трещин в воздушных патрубках, воздушной коробке и т.д. Помните, что при наличии подсоса воздуха через неплотности. В двигатель будет поступать значительное количество пыли.

Некоторые выводы о состоянии топливного фильтра можно сделать после его внешнего осмотра и по появлению у двигателя ряда неисправностей.

На корпусе фильтра не должно быть видно следов подтеков топлива. Если корпус прозрачный, это позволяет визуально оценить загрязненность фильтрующего элемента. Обратите внимание на количество крупных частиц, осевших на дне корпуса фильтра. Такие неисправности двигателя как потеря мощности, повышенный расход топлива, «провалы газа» косвенно свидетельствуют о засоренности топливного фильтра.

Материалы: http://avangardtd.pulscen.ru/articles/11045