Фильтра

[Orange 0]

Рис. 6: Используемые сейчас картриджи фильтров - плоские либо цилиндрические.

[Orange 0]

Одноступенчатый сухой воздушный фильтр

Этот тип фильтра используется как в легковых автомобилях, так и грузовых. В то время как фильтры для легковых автомобилей обычно плоские из-за специфического доступного для установки пространства, фильтры для грузовиков - цилиндрические, из-за больших требований к уровню воздушного потока. Одноступенчатый сухой воздушный фильтр обычно состоит из тонкого бумажного фильтрующего элемента, сложенного внутри картриджа, изготовленного из пластика или листового металла. Производители фильтров предоставляют данные о дизайне фильтра, отмечая номинальный воздушный поток, сопротивление потоку, вместимость пыли. Потребности двигателя в воздухе определяют размер используемого фильтра на основании конкретного сопротивления потоку (например, ?р = 15 м бар). Существуют стандартные группы фильтров, покрывающие практически любые потребности.

Одноступенчатые сухие воздушные фильтры подходят для использования в условиях легкой и средней запыленности для автомобилей, большей частью эксплуатируемых на дорогах с покрытием.

Многоступенчатые воздушные фильтры.

В том классе фильтров, т.н. пре-сепаратор надстраивается в верхнем потоке одноступенчатого фильтра или встраивается с ним в общую оболочку. Такие комбинации продляют срок службы фильтра, они могут быть использованы даже в очень пыльных условиях, например, в грузовиках на строительстве, строительном оборудовании, сельскохозяйственных транспортных средствах. Они известны как фильтры тяжелого режима. Есть разные варианты пре-сепараторов, но почти все они строятся по циклонному принципу.

Сепараторы центробежного типа (циклонный уловитель).

Циклонный принцип проявляется в том факте, что частицы пыли, доносимые вращающимся воздушным потоком, стремятся наружу под влиянием центробежной силы. Чем выше скорость воздушного потока, меньше угол его кривизны и тяжелее частицы пыли, тем сильнее эффект. Используя лопасти направляющего аппарата, воздушный поток в сепараторе центробежного типа может быть установлен в такое вращение, что сдвинутся с места и тяжелые частицы, которые относятся к внешней стороне оболочки аппарата. Циклонный уловитель с таким расположением воздушного потока может увеличить срок службы элемента в 4 раза.

Предварительно отделенная пыль может быть вытряхнута из фильтрующей системы через канавки или инжекторный клапан. В зависимости от типа, задержанная пыль либо вытряхивается наружу, либо собирается в коробочке для пыли. Используемый тип зависит, прежде всего, от пульсации всасываемого воздуха; с сильной пульсацией, например, с четырехцилиндровыми двигателями, лучшим решением оказались типы открытого выброса без коробочек для пыли.

Поскольку сепараторы центробежного типа отделяют более крупные частицы пыли, нельзя использовать только их, они ставятся как предварительные сепараторы в комбинированных фильтрах, т.е. фильтрах тяжелого режима.

Фильтры тяжелого режима.

Безусловно, наиболее распространенный класс воздушных фильтров в грузовых автомобилях - это комбинация сепаратора центробежного типа с фильтром тонкой очистки в одном корпусе. Сепаратор центробежного типа принимает форму циклонного корпуса. Преимуществом является то, что чуть с большим объемом, чуть большим сопротивлением потоку, срок использования фильтра может быть увеличен значительно). Там, где сепаратор расположен внутри корпуса, воздух, поступающий вокруг фильтрующего элемента, направляется лопатками направляющего аппарата; пыль транспортируется воздушным потоком и собирается в коробке в конце корпуса фильтра или вытряхивается через инжекторные клапаны в атмосферу. Сепараторы, помещенные в корпус, достигают КПД предварительного отделения от 80 до 85%. При 90 - 96% КПД, еще более эффективными являются более сложные многоклеточные сепараторы; они состоят из нескольких параллельных мини-сепараторов в специальном корпусе, против течения воздуха в фильтрующем элементе.

Патрон безопасности.

Почти все сухие воздушные фильтры от Mann+Hummel могут быть оборудованы т. н. патронами безопасности. Там, где они используются, защита от пыли надежна даже в момент замены фильтра. Поскольку патрон безопасности увеличивает сопротивление воздушному потоку в системе, возможно, надо установить более мощный фильтр.

Обслуживание воздушного фильтра.

Обычно, производитель автомобилей определяет интервал, когда надо менять фильтрующие патроны. Эти интервалы просчитываются дизайнером фильтров с разумными безопасными резервами для потребности в воздухе и ожидаемой концентрацией пыли.

Кроме того, производитель фильтров предоставляет диаграмму, показывающую, как меняется сопротивление воздушному потоку по мере скапливания пыли. Некоторые элементы фильтра могут также подвергаться очистке в соответствии с инструкцией по обслуживанию; тем не менее, в таких случаях обслуживающий персонал должен строго соблюдать инструкции производителя двигателя.

Переход от календарных интервалов обслуживания к интервалам в зависимости от условий эксплуатации грузовиков, привели к внедрению т.н. сервисных индикаторов, сигнализирующих, что максимально допустимое сопротивление воздушному потоку было достигнуто. Механические сервисные индикаторы работают под воздействием определенного давления пружины и медленно толкают красный маркер в окошечке, когда работает двигатель. В большинстве версий маркер фиксируется при достижении определенной величины и остается видимым даже при остановке двигателя. Дальнейшим развитием являются сервисные индикаторы, которые фиксируются по стадиям, показывая, что постепенно достигается лимит. Альтернативой, позволяющей более гибкое крепление, является индикатор в виде переключателя. Он активизирует предупреждающую лампочку и показывает, что фильтр нуждается в обслуживании.

Заглушающий шум воздушный фильтр.

Очищение воздуха для горения, поступающего в двигатель, является основной задачей воздушного фильтра, но не единственной. Один из важнейших "побочных эффектов" фильтра - ослабление звука всасывания воздуха. Все очистители выполняют эту функцию в разной степени; если в соответствии с намерениями дизайнера фильтр выполняет это оптимально, система называется заглушающим шум воздушным фильтром.

Поскольку в каталоге мер по защите окружающей среды появилось значение допустимого шума, ограничение шума от автомобиля стало более важным в последние годы. Это заметно и в законодательных ограничениях внешнего шума от автомобиля, которые стали строже.

Ограничения шума относятся к уровню акустического давления, измеряемого на расстоянии 7.5 м от источника шума и выражаемого в децибелах. Кроме того, постоянно делаются попытки снизить уровень шума в пассажирском отделении для удобства пассажиров. Для корректировки по характеристикам человеческого слуха, уровень шума измеряется и затем выражается в децибелах dB).

Уровень давления звука индивидуальных источников шума в автомобиле не может быть просто приплюсован друг к другу. Например, если двигатель и шины издают звуки мощностью 75 dB, общий уровень шума только 75 dB. К этому надо прибавить шум от вентилятора радиатора, также как и шум входящего воздуха. Если каждый источник шума дает шум одинаковой мощности, то это добавляет только 3 dB к общему уровню шума. Это обозначает, тем не менее, что звук всасываемого воздуха становится неслышным, если ослаблен на 10 dB. Если не ослаблять его, он может стать доминирующим шумом и даже достичь уровня 100 dB у тяжелого грузовика на расстоянии 7.5 м.

Шум входящего воздуха производится движением воздуха в результате движений поршня. Производимая пульсация может варьироваться в зависимости от типа цилиндра, поглощаемого объема, и типа сгорания (2-х и 4-х тактный, искровое зажигание или дизель). Только воздушный фильтр действует как звукоизолирующий элемент для входящего воздуха. Тем не менее, уже было продемонстрировано, что форма корпуса фильтра и воздухопровода, основанная на акустических принципах, может давать значительные дополнительные улучшения.

Различные акустические принципы могут быть использованы для ослабления шума всасываемого воздуха. Основной класс глушителей основывается на серийном резонаторе вид "Резонатора Хельмхольца": отделение глушителя, к которому присоединен патрубок. В принципе, такой резонатор действует как система пружина-гиря, в которой пружиной является сжатый воздух в отделении, а гирей - колонна воздуха в патрубке. В зависимости от размеров системы, может быть высчитана резонансная частота (fo), на какой резонатор усиливает входящий шум.

Для достижения наибольшего ослабления шума, fo должно быть низким, насколько возможно, т.е. гораздо ниже частот, получающихся при работе. Это можно достичь увеличением объема воздушного фильтра, сокращением поперечного сечения патрубка, или удлинением его.

Для 4-х цилиндровых двигателей, объем воздушного фильтра с глушителем должен быть в 10 раз - еще лучше в 20 раз больше, чем объем одного цилиндра. Конечно, место для установки обычно лимитировано, объем корпуса не может быть увеличен до желаемых размеров. Значительное уменьшение поперечного сечения патрубка для входящего воздуха также производит нежелательные побочные эффекты, поскольку поток входящего воздуха будет ограничен. Потери давления входящего воздуха только на 10 мбар уменьшает мощность двигателя на 1%. На практике, потери давления в патрубке для входящего воздуха держатся в определенных рамках путем придания входящему отверстию формы диффузора, подобного трубе Вентури.

Удлинение патрубка также должно иметь свои ограничения, поскольку такие размеры могут увеличивать опасность возникновения резонанса, который может противодействовать заглушению при определенных частотах. Длинные всасывающие патрубки на грузовиках, или резонансы, усиленные камерой демпфирования, являются причиной уменьшения заглушающего эффекта.

Так, оптимальный компромисс между стоимостью и выгодой может быть получен только при точном соответствии всех компонентов системы. Несмотря на расчеты всех характеристик фильтра, провалы в спектре заглушения часто можно обнаружить и исправить только на стенде для акустических тестов или уже на автомобиле. В частности у грузовиков и автобусов, частоты сравнительно низкие. Дизайн в этом случае должен включать т.н. дополнительные глушители. Внедряется широкий спектр возможностей для целенаправленного ослабления определенных частот.

Присадка входящего воздуха.

Для оптимального сжигания в двигателях искрового зажигания необходимо соотношение воздуха и топлива 14:1 (теоретически необходимое соотношение). Этот идеальный случай определяется как = 1. Значение лямбды ниже 1 указывает на избыток топлива (богатая смесь); значение лямбды выше 1 указывает на недостаток топлива (бедная смесь). или соотношение воздуха и топлива, имеет совершенно различные последствия в разных режимах работы двигателя. Лямбда, равная единице, соответствует компромиссу между производительностью и минимальным потреблением топлива, с одной стороны, и соответствию требованиям выброса выхлопных газов, с другой стороны. Именно поэтому двигатели, оборудованные каталитическим конвертором и системой с обратной связью для контроля соотношения воздуха/топлива, работают на этой смеси. Карбюраторные двигатели тоже должны стремиться к этому компромиссу в образовании смеси сгорания. Обычно, поршень двигателя доставляет в камеру сгорания один и тот же объем смеси с каждым движением. Поскольку процентное содержание воздуха в смеси дает различную плотность в зависимости от температуры, различия в температуре приводят к изменениям в составе смеси.

Предотвращение этого и есть задача контрольной системы, вмонтированной в воздушный фильтр карбюрированных двигателей: контролируемая температура входящего воздуха. Ее цель - регулировать температуру и, таким образом, сохранять плотность входящего воздуха постоянной. Принцип действия сравнительно прост: она использует источник тепла, чтобы немедленно нагреть входящий воздух. В двигателях, охлаждаемых водой, это тепло отдается системой отработавших газов. В этой связи очень важно, что контролирующее оборудование следит за желаемой температурой, соответственно устанавливая правильное соотношение смеси.

Побочным эффектом является то, что нагретый входящий воздух быстрее нагревает до рабочей температуры коллектор и карбюратор, приводя к испарению топлива во время фазы нагрева, тем самым, обеспечивая большую эмиссию.

Самый простой тип контроля теплого воздуха - обычно установленный вручную воздухозаборник "совкового" типа или клапан для летнего или зимнего использования; тем не менее, это уже не отвечает современным требованиям. Термостатические элементы, расположенные в области смешанного воздуха у входной трубы воздушного фильтра, обеспечивают постоянную температуру входящего воздуха во время работы двигателя. В зависимости от температуры воздуха термостат регулирует клапан, открывая путь всасываемому теплому воздуху. Теплый и холодный воздух смешиваются выше термостата. Поэтому температура смешанного воздуха, поступающего в карбюратор, может держаться на постоянном уровне. Рабочим элементом такого термостата является термально активный воск в капсуле. Воск значительно меняет объем в узком спектре температур; изменение объема трансформируется напрямую в движение контрольной системы.

Тем не менее, эти расширяющиеся от термального воздействия термостаты могут контролировать только фиксированную величину, независимо от температуры двигателя или загрузки.

При эксплуатации двигателя в полузагруженном состоянии с низким потреблением топлива ( =1 при повышении температуры входящего воздуха) и при обеспечении максимальной мощности при полной загрузке ( =1 при понижении температуры входящего воздуха), для контроля температуры используется биметаллический контроллер (термоэлемент). Для этого поток во входящем коллекторе ниже дроссельной заслонки клапана направляется через биметаллический контроллер, расположенный в воздушном фильтре, к диафрагме, которая приводит в движение клапан для теплого воздуха. При условиях частичной загрузки поток входного коллектора контролируется посредством диаметра отверстия таким образом, чтобы достичь желаемой температуры входящего воздуха. В условиях полной загрузки депрессия коллектора на входе слишком низка, чтобы управлять клапаном, поэтому двигатель получает только не нагретый воздух из окружающей среды.

Чтобы содержать входящий воздух при определенной температуре даже при полной загрузке, используется комбинация термостата с термальным воском и биметаллического контроллера.

Двойные биметаллические контроллеры используются для обеспечения работы при полной загрузке в начальной фазе, чтобы обеспечить лучшее соотношение воздуха / топлива даже при холодном двигателе. Более того, биметаллические контроллеры ограничения обеспечивают мягкий переход от температуры входящего воздуха в диапазоне от частичной до полной загрузки, когда установлен ограничивающий клапан.

Масляно-инерционные фильтры

Хотя бумага, безусловно, является самым часто используемым материалом для производства фильтров для двигателей внутреннего сгорания, есть случаи, когда рекомендуется применять масляно-инерционный фильтр. Поскольку их достаточно легко чистить, можно использовать несколько раз после очистки, в отличие от бумажных фильтров, масляно-инерционные фильтры не зависят от доступности запасных картриджей. Это делает их привлекательными для использования в странах, где существует проблема обслуживания и поставок, а также там, где приходится иметь дело с особыми условиями применения.

Эксплуатационные данные.

При выборе размера фильтра особое внимание надо обращать на то, чтобы номинальный расход воздуха как можно лучше соответствовал бы максимальным потребностям двигателя в воздухе. В отличие от сухих воздушных фильтров, любое использование более крупного фильтра может привести к потере эффективности отделения. Если фильтр слишком мал, некоторая часть масла вместе с грязными частицами, содержащимися в ней, будет захвачена всасываемым воздухом. Отделяющая способность масляно-инерционных фильтров ниже, чем у воздушных. В тесте SAE для крупной пыли эффективность приблизительно равна 99% при номинальном расходе, но при частичной загрузке она едва достигает 98%. Здесь опять наблюдается отличие от сухих воздушных фильтров, чья эффективность отделения не зависит от расхода воздуха, т.е. состояния загрузки двигателя. Масляно-инерционный фильтр особенно подходит двигателям, работающим в стационарном режиме (например, компрессоры, вентиляторы, генераторные установки). В незагрязненном состоянии гидравлическое сопротивление находится приблизительно в спектре от 15 до 20 mbar.

Общее правило для масляно-инерционных фильтров - они должны быть способны задержать количество грязи, равное объему масла. Масляно-инерционные фильтры, как и сухие воздушные фильтры, используют циклоны в качестве пре-сепараторов для продления срока своего использования. Срок использования может быть продлен путем замены использованного масла свежим.

Масляный фильтр (фильтр смазочного масла).

В то время как задача воздушного фильтра - сократить до минимума количество попадающих в двигатель и приводящих к его износу частиц грязи, масляный фильтр должен задержать и нейтрализовать любые частицы, прошедшие через воздушный фильтр, и те, что образовались в двигателе в виде металлических абразивных отходов и отходов сгорания.

Роль смазочного масла.

Первоочередная задача смазочного масла в двигателе - сократить износ там, где металлические части находятся в контакте движения, создавая трение. Каждый раз, когда возникает трение, вовлекает ли оно шатуны, коленчатый вал, поршневые пальцы, распределительные валы и их подшипники, а также стены цилиндра, в результате движения возникает "сухое трение". С одной стороны, это потребляет значительный объем мощности, с другой стороны, трение является постоянным источником абразивного материала. Оба эти последствия минимизируются посредством добавления смазочного масла между трущимися поверхностями, создавая смешанное трение. Если движущийся компонент полностью движется по слою масла, это называют жидким трением. В этом случае износ равен практически нулю. Сразу после пуска двигателя возникает смешанное трение, которое постепенно уступает место жидкому, когда масло в двигателе нагревается и начинает циркулировать. В этих эксплуатационных условиях между движущимися частями двигателя существует зазор в несколько тысячных миллиметра. Частицы грязи этого размера менее всего желательны. С одной стороны, они достаточно малы, чтобы попасть в этот зазор, с другой стороны, достаточно велики, чтобы стать причиной трения и способствовать образованию абразивных частиц на поверхности металла. Это известно под названием "лавины Таунсенда" (лавинный эффект). К такому загрязнению надо относиться очень серьезно, так как эти частицы могут повредить скользящие поверхности при первом же прохождении между ними. Без фильтрования этот эффект может повториться многократно при циркуляции масла.

Износ подшипников (вкладышей) нижней головки шатуна постепенно увеличивает люфт, сокращает несущую способность подшипников, и, в конце концов, приводит к повреждению подшипников. Износ стенок цилиндра и поршневых колец негативно влияет на компрессию и, следовательно, на технические данные двигателя, и в то же время увеличивает потребление масла, эмиссию выхлопных газов. Когда будет исчерпан лимит износа, будет поврежден двигатель.

В дополнение к основной функции, а именно смазыванию и сокращению износа, масло в двигателе должно выполнять и другие функции. Среди прочего, предполагается, что оно формирует изоляцию между поршнями, поршневыми кольцами и стенками цилиндра; так же оно охлаждает части двигателя и предотвращает коррозию внутри двигателя. В конце концов, масло также содержит такие добавки, как детергенты и дисперсанты. Цель этих добавок - хранить тонкодисперсные включения абразивного материала и отходы сгорания растворенными в суспензии, чтобы они не могли осесть где-либо в масляном кругообороте.

Нужно заметить, что масляные фильтры удаляют частицы из масла механическим способом. Они не должны и не могут оказывать прямое воздействие на химический состав масла и его добавок, т.е. не должно быть никаких "побочных эффектов".

Фильтрация не оказывает никакого влияния на химические изменения, как распад щелочных резервов и детергентов, старение, разведение масла топливом, формирование нитрата или накопление конденсата. Тем не менее, тонкодисперсные включения отфильтровываются, это тоже непрямым образом может повлиять на рабочие характеристики масла. С помощью отфильтровывания особо тонких частиц загрязнения и отходов в виде копоти предотвращается образование определенного количества осадка.

Задачи, поставленные перед масляным фильтром, можно обобщить следующим образом:

• Предотвращать износ путем удаления абразивных частиц.

• Лучше всего, если они надежно отфильтрованы прежде, чем масло достигнет точек смазывания.

• Сокращать постоянно увеличивающуюся концентрацию тонких твердых тел в смазочном масле; иначе они негативно влияют на консистенцию масла и мешают его циркуляции. Даже если, как показали исследования, такие частицы не опасны с точки зрения их размера, износ, тем не менее, увеличивается, начиная с определенной концентрации.

Полнопоточные и неполно поточные фильтры.

Разработано два разных подхода к проблеме фильтрации смазочного масла, принимая во внимание не только постоянные функции, которые должен выполнять фильтр, но и ограничения, предъявляемые размерами фильтрующего устройства. Эти принципы дизайна могут быть использованы поодиночке либо вместе.

Полнопоточный цикл.

Основная характеристика наиболее важной и часто применяемой технологии, а именно полнопоточного цикла, это то, что все масло проходит через фильтр. Хотя этот цикл является наиболее частым решением, фильтр должен быть в состоянии справиться с объемом всего потока, и это, естественно, влияет на его размер. Последнее не может быть увеличено произвольно, поэтому, как правило, необходимо находить компромисс и применять фильтр только с ячейками среднего размера. Но надежность снабжения маслом должна быть приоритетной по сравнению с эффективностью фильтра. Поэтому отводной канал идет вокруг полнопоточного фильтра. Этот канал открывается отводным клапаном, когда гидравлическое сопротивление сильно увеличивается в результате засорения. Когда отводной клапан открыт частично, полнопоточный фильтр не прекращает работу полностью; вместо этого, он преобразуется в неполно поточный цикл, в котором поток, проходящий через фильтр, постепенно уменьшается. Материал, используемый для производства фильтров в полнопоточном устройстве - почти всегда бумага. Специальные пропитки используются для противостояния высокотемпературному воздействию, а устойчивая геометрия складок совместно со специальными опорами для складок рассчитаны на более высокое дифференциальное давление.

Неполно-поточные фильтры.

В этом цикле маленький поток отводится между масляным насосом и точками смазывания и направляется к неполно поточному фильтру, который фильтрует от 5% до 10% общего объема масла в системе. В случае с полнопоточным фильтром, фильтрация происходит, в основном, на поверхности, в то время как неполно поточный фильтр работает по принципу "глубокого действия". С этой целью боковой поток пропускается через блок волокон (обычно хлопковый пух или синтетическое волокно). В то же время при помощи выбора правильных размеров размер потока сокращается.

Неполно поточные фильтры характеризуются постепенно уменьшающимся объемом потока по мере отложения грязи и высокой отделяющей способностью благодаря глубокому фильтрующему действию. Основным недостатком неполно поточных систем является то, что вероятность отфильтровывания всех частиц грязи до того, как масло значительное количество раз пройдет через двигатель, невелика. С другой стороны, поскольку они эффективны в фильтрации тонких частиц, неполно-поточные фильтры ограничивают концентрацию частиц грязи, а это является важным требованием. Неполно-поточные фильтры сами по себе не могут достичь лучших результатов по износу, чем полнопоточные фильтры. Тем не менее, где требуется особенно эффективная фильтрация, используется комбинация полнопоточных и неполно поточных фильтров. Центрифуги со свободной струей тоже могут быть использованы как неполно поточные фильтры.

Методы измерения износа.

Необходимы экстенсивные, практические полевые испытания прежде, чем можно сказать, какой эффект имеет использование масляных фильтров на явление износа, происходящего внутри двигателя. Наиболее распространенный метод измерения износа основывается на измерении общей аккумуляции металлических частиц в двигателе (т.е. в смазочном масле и в фильтре), и использование этого параметра как средства оценки износа. Данные, полученные такими измерениями, доказывают, что фильтры сокращают износ в среднем от 30% до 45%.

Но такие процедуры очень дороги. Кроме этого, измеряется только аккумуляция металлических частиц. В некоторых случаях, однако, возможно оценить износ других частиц, например, алюминия, меди, олова, свинца, хрома.

Современные процедуры измерения износа основываются на радионуклеидных измерениях. Компоненты, подверженные износу, активируются радиоактивным облучением, а затем они подвергаются обычной программе тестирования. Износ может быть определен либо использованием чувствительных сенсоров для "подсчета" (радиоактивных) частиц износа в масле и фильтре (процедура измерения в потоке), либо износ радиоактивной части определяется уменьшением уровня радиоактивности (тонкослойная дифференциальная процедура).

Оба метода чрезвычайно точны. Кроме этого, по сравнению с традиционными методами они предлагают преимущество постоянных измерений, так, что изменения степени износа сразу проявятся во время теста.

Эксплутационные характеристики масляных фильтров.

В настоящее время масляные системы почти всех автомобилей снабжены, по крайней мере, одним полнопоточным фильтром. Кроме общей эффективности разделения, эффективность отделения различного размера частиц также используется как параметр для описания эксплутационных характеристик масляного фильтра.

В случае с масляными фильтрами необходимо помнить, что (в отличие от воздушных фильтров) масло циркулирует через фильтр. Следовательно, эффективность отделения повышается со временем.

Для того чтобы выбрать тип бумаги для полнопоточного фильтра, инженер по фильтрации должен знать условия эксплуатации двигателя. Кроме знания типа и спектра размеров загрязняющих частиц, встречающихся в масле, важна и их концентрация.

Был произведен анализ загрязнителей и обнаружилось, что тонкие частицы состоят, в основном, из сажи и других остатков сгорания, а крупные частицы - из металлов (чугун, медь, алюминий, хром) и компонентов силикона с серой и кальцием. Существует много причин наличия широкого спектра веществ. Причиной загрязнения являются замены масла для двигателя и грязь, попадающая с входящим воздухом. Вдобавок, в камерах сгорания формируются твердые тела в результате старения масла, процессов расщепления масла или из-за дефектов в шланге заборника воздуха или в подводе к картеру двигателя.

Размеры пор в полнопоточных фильтрах с эффективностью почти всегда компромисс между:

• необходимостью обеспечить защиту от износа,

• адекватным сроком эксплуатации даже при экстремальных условиях,

• адекватным протоком, даже если масло вязкое, т.е. особенно когда оно холодное,

• встроенной резервной пропускной способностью, как задумано производителями двигателей.

Тем не менее, на практике такие очевидные различия в сроках эксплуатации нелегко доказать, так как условия использования не всегда постоянны. Даже если в теплом двигателе (когда масло имеет низкую вязкость) достигается прежде лимит эксплутационного ресурса, при использовании фильтрующих материалов с тонкими размерами пор, в фазе холодного старта может временно открываться обводной клапан, так как сопротивление потоку зависит от вязкости масла.

В итоге, можно сказать, что в случае с бумажными полнопоточными фильтрами, переход к меньшим размерам пор, т.е. к более тонкой фильтрации, может иметь недостатки. Фильтрующие элементы, использующие более тонкую бумагу, могут достичь лимита эксплутационного ресурса, когда уже не гарантируется надежность функционирования фильтра. В результате, надо уменьшать периоды между заменами фильтра или должна быть увеличена поверхность фильтра; но оба эти требования противоречат современным традициям дизайна двигателя. В современных полнопоточных фильтрах с размером пор, как обозначено выше, редко встречается больше 3% твердого вещества. Только при превышении этой цифры вязкость масла изменяется, и страдают его смазочные способности. В таких специальных случаях производители двигателей рассматривают вопрос об установке дополнительного неполно-поточного фильтра.

Результаты эксплуатационных испытаний.

Как уже отмечалось, нелегко сделать точное заключение насчет эффективности отделения и срока эксплуатации фильтров, так как на практике встречаются различные условия эксплуатации масел различного качества и разные уровни потребления масла. Поэтому производители фильтров тратят много денег и времени на проверку теоретических предположений, и лаборатория организует эксплутационные испытания.

Если измерить сопротивление потоку в фильтре во время теста, возникает спутанная картина. Большое количество фильтров демонстрируют только слегка увеличенные показатели, особенно при низких уровнях отложения грязи и при размерах частиц, которые приводят к отложению специфической грязи в фильтрах менее 100 г/кв.м. Напротив, другие масляные фильтры иногда значительно срабатываются после 10000 км пробега, когда уже аккумулировали более 100 г/кв.м.

Вдобавок к показателям чисто фильтрующей способности, исследуется механическая прочность бумаги. Фактически, бумага постепенно теряет механическую прочность при прохождении через нее масла. Поэтому необходимо соблюдать интервалы между заменами фильтра, предписанные производителем.

Различные типы масляных фильтров и их обслуживание.

Полнопоточные фильтры бывают двух дизайнов, а именно по типу центрифуги или футлярный тип, в котором меняется только фильтрующий элемент. Фильтр по типу центрифуги наиболее распространенный, поскольку легок в использовании. Используется в различных транспортных средствах, в том числе и хороших автомобилях. Оболочка и фильтрующий элемент составляют собой одно целое и должны быть полностью заменены при обслуживании. Такие фильтры снабжены отводным клапаном, который установлен на определенное давление. В зависимости от требований, на практике открывающее давление установлено между 1 и 2 барами. Если давление масла превышает предварительно установленную величину, отводной клапан открывается и пропускает масло прямо в двигатель. Это может произойти при холодном запуске двигателя, пока масло еще вязкое, или когда окончился срок эксплуатации фильтра, и дифференциальное давление слишком высоко. При этих обстоятельствах отводной клапан позволяет не отфильтрованному маслу вернуться в двигатель, но это лучше, чем недостаточное снабжение смазочным маслом.

Фильтр футлярного типа снабжен заменяемым фильтрующим элементом, что, естественно, означает другое обслуживание этого фильтра. С другой стороны, общей чертой этих фильтров является то, что оба они нуждаются в отводном клапане, только в данном случае этот клапан является неотъемлемой частью футляра.

Кроме этих типов полнопоточных фильтров есть еще интересная комбинация полнопоточного и неполно-поточного фильтров в одном корпусе для работы в тяжелом режиме. По сравнению с полнопоточным фильтром, он имеет те же внешние размеры, а его эффективность отделения лучше, но срок эксплуатации короче. В принципе, эффективность любого полнопоточного фильтра может быть увеличена соответственно добавлением к нему неполно-поточного фильтра.

Хочется отметить эффективность использования неполно-поточного фильтра, о котором уже упоминалось, а именно активной центрифуги. Ее преимущество в том, что она не требует заменяемых запчастей или фильтрующих картриджей. Принцип действия может быть описан следующим образом: давление масла, поднимающегося по соплам, выстроенным по касательной, заставляет ротор вращаться. Твердые частицы прибивает к стенкам ротора центробежной силой и они оседают компактным слоем. Процесс выпадения осадков зависит от размера и плотности частиц, а также от плотности и вязкости масла и давления масла. Эти два последних фактора также влияют на скорость вращения центрифуги. На практике активная центрифуга проявила себя очень надежной в течение многих лет работы.

В заключение необходимо отметить еще один момент, поскольку очень часто его значение недооценивают. Каждый раз, когда меняют масло, надо менять масляный фильтр. Если произвести замену масла без замены фильтра, значительные количества тонких загрязнителей, уже задержанные фильтром, могут быть исторгнуты фильтром снова благодаря эффекту не потребленных присадок (дисперсанты и детергенты) и вернутся в систему циркуляции масла. Систематические исследования в этой области доказывают, что если не менять фильтр, то даже частые замены масла не могут предотвратить постепенного увеличения уровня загрязнения масла. Например, после 3-й замены масла наслоение грязи станет проблемой, в то время как при одновременной замене фильтра и масла, содержание грязи остается постоянным.

[skorik 0]

СЕКС ЗА ПОЛЕЗНУЮ ИНФУ!!!! ВОТ НАД ФИЛЬТРАМИ НИКОГДА НАСТОЛЬКО НЕ ЗАДУМЫВАЛСЯ....

[Orange 0]

Да пожалуйста.

[Orange 0]

Для чнго нужен перепускной клапан в масляном фильтре.

Перепускной клапан расчитан на определенное давление. По мере загрязнения фильтра во время эксплуатации его пропускная способность через фильтрующий элемент падает, что приводит к увеличению давления перед фильтрующим элементом и снижению его в центральном маслянном канале. Приоритетом для двигателя является гарантированная подача масла к парам трения, поэтому при такой ситуации открывается перепускной клапан и часть масла проходит минуя фильтрующий элемент в центральный маслянный канал. Подобная ситуация наблюдается так же в момент пуска холодного двигателя, когда очень вязкое масло не может "продавиться" через фильтрующий элемент и тогда маслоподача осуществляется напрямую без фильтрования через перепускной клапан до прогрева масла.

[wwwalex 0]

СЕКС ЗА ПОЛЕЗНУЮ ИНФУ!!!! ВОТ НАД ФИЛЬТРАМИ НИКОГДА НАСТОЛЬКО НЕ ЗАДУМЫВАЛСЯ....

"СЕКС ЗА ПОЛЕЗНУЮ ИНФУ!!!!" - не многова-то ли?

[Orange 0]

СЕКС ЗА ПОЛЕЗНУЮ ИНФУ!!!! ВОТ НАД ФИЛЬТРАМИ НИКОГДА НАСТОЛЬКО НЕ ЗАДУМЫВАЛСЯ....

"СЕКС ЗА ПОЛЕЗНУЮ ИНФУ!!!!" - не многова-то ли?

Чего не многовато? Полезной инфы или сенка?

[wwwalex 0]

СЕКС ЗА ПОЛЕЗНУЮ ИНФУ!!!! ВОТ НАД ФИЛЬТРАМИ НИКОГДА НАСТОЛЬКО НЕ ЗАДУМЫВАЛСЯ....

"СЕКС ЗА ПОЛЕЗНУЮ ИНФУ!!!!" - не многова-то ли?

Чего не многовато? Полезной инфы или сенка?

Расплаты за инфу (Посмотри на цитату внимательнее )

А серьёзно, Orange, тебе личное спасибо

[Orange 0]

Эээээ. Я внимателно посмотрел сообщение.... - согласен многовато.

Я всегда рад помочь.