Новости

Масляные фильтры: почки мотора

9 Сентября 2016

Масляные фильтры: почки мотора

При работе двигателя в моторное масло попадают различные примеси, как то: пыль, шлам, продукты износа и так далее. Интенсивность, с которой происходит данный процесс, зависит от массы факторов, начиная от состояния мотора, режима его работы, заканчивая качеством топлива. Согласно открытым данным, выдаваемым некоторыми независимыми испытательными центрами и лабораториями, наибольшее количество примесей поступает в моторное масло дизельных двигателей коммерческой техники – грузовиков, автобусов, спецмашин и так далее. Из этого можно сделать вывод, что дизеля более требовательны к качеству моторного масла. Однако это не совсем так. Бензиновые моторы легковых авто, особенно с прямым впрыском бензина, оснащаемые агрегатами наддува, также задают весьма жесткие требования к используемым в них смазкам. Причем рост требований к маслам напрямую зависит и от интервалов проведения технического обслуживания. Напомним, что для коммерческого транспорта интервалы ТО раны 40, 60 и даже 80 тысяч километров. Для представителей легкового сегмента цифры выглядят несколько скромнее – 10, 15, 20 тысяч километров. Однако и в первом и втором случае все группы и типы моторов объединяет одно – их масляная система нуждается в фильтрах, которые будут отсеивать максимальное количество загрязнений и при этом отрабатывать заложенный конструкторами интервал технического обслуживания.


фото1.JPGфото2.JPG
Нередко для отворачивания «родных» фильтров требуется специальный
инструмент. Без него демонтировать фильтр бывает крайне
затруднительно, особенно если подкапотное пространство
имеет очень плотную компоновку
В «оригинальной» коробке может находится фильтр с логотипом
и маркировкой поставщика на конвейер и фирменные СТО.
В этом нет ничего удивительного. Запишите номер изделия
«альтернативного» производителя и ищите его в продаже –
тем самым сэкономите на покупке расходников
не потеряв в надежности и качестве


Прежде чем начать разговор о масляных фильтрах и вообще о методах очистки масла в автомобилях, скажем, что подход к решению данной задачи у моторостроителей легкового сегмента и заводов, которые специализируются на выпуске двигателей для коммерческой техники разный. Судите сами. Двигатели легковушек имеют, как правило, один-единственный полнопоточный масляный фильтр, через который проходит 100% масла, идущего по магистрали от насоса. В таких условиях работы нагрузка на единственную «почку» велика. Понятное дело, что требования, предъявляемые к фильтрам, будут очень высоки. Ситуацию часто ухудшает малый объем масляной системы и, следовательно, более высокая оборачиваемость масла. Так, два ДВС одного и того же рабочего объема, скажем 1,6 литра, могут иметь емкость масляной системы три и пять литров. При этом производительность масляных насосов обоих моторов будет примерно одинакова. При данных условиях циркуляция масла через фильтр у мотора, в картер которого залито три литра масла, будет интенсивнее, чем у аналога с объемом пять литров. А чем выше оборачиваемость масла, тем больше на него нагрузка, интенсивнее окисление присадок и образование соответствующих продуктов износа, которые в частности задерживаются фильтром. Кроме того, масло меньшего объема охлаждается не так эффективно как большего, что, опять-таки, негативно отражается на собственно ресурсе смазки и интенсивности образования окислов, которые улавливаются фильтром. По сути, чем меньше объем масла в системе смазки, тем чаще его необходимо менять и тем большей грязеемкостью должны обладать масляные фильтры, устанавливаемые в систему.


фото5.JPG
Универсальные съемники, типа «цепных», хороши там, где есть возможность подобраться к фильтру. Увы, в современных легковых машинах иногда под капотом так тесно, что и одеть цепь на корпус бывает затруднительно, а еще нужно попасть в «квадрат» трещоткой или воротком 


В дизелях коммерческих автомобилей, особенно если речь идет о высоконагруженных ДВС, помимо полнопоточных фильтров используются вспомогательные. По сути, речь идет о расширенных, комбинированных системах фильтрации масла, которые обладают рядом существенных преимуществ перед описанной выше простой схемой с единственным полнопоточным фильтром. Комбинированные схемы могут выглядеть так. Первым барьером на пути загрязнений стоит центрифуга. Данный агрегат производит очистку масла от твердых примесей различного происхождения, которые имеют больший размер и плотность под действием центробежных сил. Особо отметим, что все «страшилки» о том, что центрифуги отсеивают из масла, растворенные в нем присадки, не более чем пустые домыслы. Как утверждают производители смазочных материалов, растворение пакета присадок в базовом масле происходит на молекулярном уровне и запустить за счет центрифугирования (пропуская через центрифугу) обратный процесс разделения компонентов масла попросту невозможно. Центрифугу можно встретить на некоторых дизелях, которые устанавливаются на специальную и строительную технику. Второй способ создания комбинированной системы очистки масел это дополнение полнопоточного фильтра неполнопоточным, так называемым байпасным (bypass filter). Такую схему фильтрации с успехом применяют некоторые уважаемые производители коммерческой техники, как строительного сегмента, так и дорожной гаммы. В чем ее особенность и чем достигается эффективность очистки масла? Дело в том, что благодаря установке дополнительного неполнопоточного – байпасного фильтра, который осуществляет более тонкий отсев из масла загрязнений, удается достичь показателей более качественной общей очистки масла от продуктов износа и окислов. А именно продукты износа и окислы оказывают весьма существенное негативное воздействие на растворенные в базовом масле присадки и приводят к их срабатыванию. Отметим, что через неполнопоточный – байпасный масляный фильтр проходит, как правило, не более десяти процентов от общего объема масла за каждый цикл его оборачивания в системе, в то время как через полнопоточный все 100%. Высокая тонкость отсева загрязнений в байпасных фильтрах обеспечивается применением в них специальной бумаги, имеющей поры меньшего размера, нежели в фильтровальной шторе полнопоточного фильтра. Как показала практика, система фильтрации масла, состоящая из полнопоточного или даже двух, установленных последовательно полнопоточных фильтров, а также дополнительного неполнопоточного – байпасного фильтра, позволяет при прочих равных условиях продлить срок службы моторного масла примерно в полтора раза. То есть, если интервал ТО для грузовика был равен 60 000 км, то при определенных условиях и в частности использовании современных масел, интервал может быть увеличен до 80 000 км. А именно это является трендом дня сегодняшнего, так как позволяет существенно снизить эксплуатационные затраты автопредприятия.


фото3.JPGфото4.JPG
Фильтры седельного тягача Volvo FM9. Обратите внимание на тот,
что расположен посередине – на нем четко читается надпись Long Live.
Это означает, что данный фильтр имеет повышенную грязеемкость
и способен работать в сложных условиях,
с пробегами превышающими регламент по ТО
Резиновое кольцо может фиксироваться в канавке разными способами,
 например, поджиматься специальными «выштамповками».
Это позволяет избежать проворота уплотнения и его схода с плоскости,
по которой происходит герметизация стыка 


Идем дальше. Сами по себе сменные масляные фильтры могут быть двух типов. Первый неразборный (spin-on) представляет собой элемент в металлическом корпусе. Второй есть ни что иное, как картридж, который устанавливается в штатно смонтированный на двигателе корпус. Особой разницы в «начинке» нет, так как рабочие характеристики фильтров задаются свойствами фильтровальной бумаги (фильтровального полотна) которая является основным элементом конструкции любого из указанных выше типов фильтров. Отметим лишь, что сменные картриджи, особенно имеющие не стальные, а пластиковые внутренние трубки и внешние сетки, изготовленные также из полимерного материала наиболее удобны (практичны) в плане их утилизации. Особенно если технология предусматривает отправку фильтров на мусоросжигательный завод.


фото6.JPGфото7.JPG
Чтобы внутрь фильтра не попала грязь до его монтажа на двигатель,
некоторые производители закрывают дно термоусадочной пленкой
или одевают специальную крышку. Согласитесь, что такой подход
является разумным, учитывая культуру
мастеров СТО и хранения запасных частей
Для того, чтобы демонтировать масляный фильтр с Kia Ceed удобнее
всего воспользоваться чашечным съемником. Толстые лапки с насечками
трехзахватного приспособления или высокая цепь могут не пройти
в довольно узкую щель между корпусом фильтра и блоком мотора


Раз уж мы заговорили о фильтровальной бумаге, то рассмотрим такой важный момент как ее количество в фильтре. С одной стороны, чем больше площадь фильтровальной бумаги, тем выше грязеемкость фильтра и тем в более сложных условиях он может работать. По простому – фильтр в котором больше фильтровального материала гарантированно отработает заложенный автопроизводителем интервал наработки мотора от ТО до ТО и не допустит проникновения загрязнений в мотор. С другой стороны, не стоит забывать о том, что фильтровальные материалы подчас весьма сильно различаются по своим свойствам и рабочим характеристикам, в том числе по параметру все той же грязеемкости. Следовательно, сравнивать бумаги или вернее будет говорить полотна, что называется «в лоб», по меньшей мере, было бы не совсем корректно. Итак, фильтровальные материалы, которые применяются при производстве масляных фильтров, различаются как тонкостью отсева, так и способностью собирать в себе загрязнения, накапливать их в своей толще без существенного (критичного для конкретной системы смазки) изменения гидравлического сопротивления. О чем это говорит? Прежде всего, о том, что все псевдоэкспертизы, которые оценивают качество фильтра лишь по количеству фильтровального материала – не есть грамотный подход к процессу. Прежде чем мерять площадь фильтровальной шторы, эксперты обязаны выяснить - из какого типа бумаги эта штора изготовлена. Увы, но этот вопрос поднимается довольно редко. Более грамотный подход в тестировании фильтров это тот при котором изделия проверяются на специальных стендах с пропусканием через них масел в которые вводятся тарированные загрязнители. Кстати, чтобы поместить в стандартный корпус как можно больше фильтровальной бумаги ее укладывают шевронным или спирально-складчатым способом. В последних случаях удается заметно увеличить поверхность фильтрующего элемента и обеспечить, соответственно более длительный интервал его работы. Однако опять таки заостряем ваше внимание на то, что способность фильтра накапливать (задерживать) загрязнения в больших объемах не ухудшая при этом иных рабочих показателей и в частности гидравлического сопротивления во многом зависит и от вида фильтровальной бумаги.

Не менее важным элементом любого масляного фильтра является уплотнение, которое обязано не допускать утечку масла между крышкой (сменный элемент) и корпусом (spin-on). Уплотнения могут быть как классического прямоугольного, так и круглого сечения. В чем разница? Прежде всего, - в площади контакта. У прямоугольного уплотнения она больше, если рассматривать контакт с плоской поверхностью, однако, у круглого удельное давление в точке контакта, при прочих равных условиях, будет выше. Спорить какое сечение уплотнения лучше можно до бесконечности. Более актуально то, как это уплотнение зафиксировано, насколько прочно крепление кольца. Так, кольцо может быть просто уложено в канавку, поджато бортиками или иметь определенной конфигурации выступы, которые не дают ему проворачиваться в канавке и так далее. Каждый из производителей фильтров имеет свое видение того как должно фиксироваться кольцо. Однако вне зависимости от способа фиксации уплотнение должно обеспечивать герметичность стыка и плотность посадки фильтра. Обращаем внимание на то, что необходимо строго следовать рекомендации, вернее указаниям производителя фильтров по моменту заворачивания корпуса / крышки. Если им пренебречь, то уплотнение не будет работать должным образом и масло будет утекать из системы смазки.


фото8.JPGфото9.JPG
Масляный фильтр микролитражки Peugeot 107 в отменном доступе.
Отвернуть его можно любым типом съемника и даже руками –
расстояния вокруг фильтра более чем предостаточно
Масляный фильтр автомобиля Hyundai i30 «сидит» так,
что без чашечного съемника к нему не подлезть.
Выбор для данного автомобиля масляных фильтров обширный.
Есть и бюджетные варианты стоимостью 150 рублей
и расходники от лидеров отрасли по 250-300 руб

Пару слов о клапанах, которые присутствуют в фильтрах. Детали эти весьма ответственные. Именно по этой причине конструкторы двигателей, чтобы исключить саму возможность отказа клапанов или их некорректную работу предпочитают и вовсе от них отказаться. Для этого всего на всего необходимо разместить масляный фильтр вертикально, отверстиями вверх. Именно такое расположение, например, имеет место быть на легковых автомобилях Kia Ceed, Peugeot 107 и Hyundai i30, чьи фильтры показаны на приведенных в данной статье фотографиях. При остановке мотора (выключенном зажигании) масло из фильтра не вытекает, остается в его корпусе, следовательно, и при первом обороте коленчатого вала сразу же, без задержек, подается к парам трения. При горизонтальном расположении корпуса фильтра количество стекающего масла будет уже зависеть от герметичности противодренажного клапана. Еще более жесткие требования к данному элементу конструкции фильтров предъявляются при их вертикальной установке, отверстиями вниз. Здесь, кстати, конструктора двигателя должны предусмотреть и средства, которые бы не допустили проливания масла из корпуса при демонтаже фильтра. Пример того, как фильтр снизу охватывает специальная чаша, в которой будет собираться вытекшее из корпуса масло, также представлен на снимке к данному материалу. Теперь пару слов о перепускных клапанах. Они должны открываться при строго определенном давлении в масляной магистрали. В противном случае добиться требуемой степени очистки масла не удастся. Судите сами. Если клапан будет прослаблен, например вследствие того, что на сборку пошли элементы с недостаточно жесткими пружинами, то в обход шторы будет идти большее, нежели требуется количество масла. Чревато это тем, что в пары трения будет попадать смазка, несущая в себе абразив. В итоге ресурс мотора будет меньше расчетного. А теперь предостережем тех, кто подбирает запасные части и, в частности, масляные фильтры исключительно по схожести присоединительных размеров. Представьте ситуацию при которой на мотор будет установлен фильтр не имеющий, скажем, перепускного клапана. Летом, при применении «нулевок» (масел вязкостью 0W-20, 0W-30, 0W-40) беды может и не случится. Но зимой, когда масло по определению загустевает на морозе штора фильтра при пуске холодного двигателя может просто не выдержать давления и порваться, как вариант развития событий с деформацией внутренней трубки. Какую грязь будет задерживать такой фильтр? Вывод – подбирать фильтры к автомобилю (двигателю) необходимо исключительно опираясь на каталоги производителей. Именно таковыми и пользуются консультанты крупных торговых сетей, имеющих требуемое программное обеспечение и доступ к данным.                    

Денис Миронов

Короткая ссылка на новость: http://autozap.biz/~ioZDE