какие уплотняющие детали входят в конструкцию масляных фильтров поглощающего типа
Устройство современного двигателя
Строение масляного фильтра
Масляные фильтры служат для очистки масла от механических примесей (продуктов изнашивания трущихся деталей, нагара и т. п.).
Масляные фильтры в зависимости от принципа действия разделяют на щелевые и центробежные.
В щелевых фильтрах размеры задерживающихся частиц определяются величиной отверстий (щелей), через которые проходит масло. В центробежных фильтрах твердые частицы удаляются из масла под действием центробежных сил. В зависимости от размеров задерживаемых частиц фильтры делятся на фильтры грубой (частицы до 40 мкм) и тонкой (частицы до 1—2 мкм) очистки. Фильтры тонкой очистки имеют большое сопротивление и включаются параллельно. Через них проходит около 10 % масла.
В настоящее время широко используются полно поточные фильтры тонкой очистки с большой фильтрующей поверхностью. Такие фильтры иногда снабжают секцией грубой очистки. Фильтры тонкой очистки, включенные в магистраль последовательно, обязательно имеют перепускной клапан.
Строение масляного фильтра: корпус, сливная трубка, картонного фильтрующего элемента, пружины и крышки, которая болтом крепится к корпусу.
Масло, нагнетаемое насосом, по маслопроводу подводится к фильтру, просачивается через микропоры картонного фильтрующего элемента, проходит через отверстия внутрь сливной трубки и по каналу поступает в блок цилиндров.
Центробежные масляные фильтры (центрифуги) с реактивным приводом, как правило, являются фильтрами тонкой очистки. Они включаются в смазочную систему последовательно и состоят из корпуса, неподвижной полой оси, на которой расположен вращающийся ротор с колпаком, колпака фильтра. В двух приливах днища ротора ввернуты противоположно направленные жиклеры. Масло под давлением подводится к фильтру через полую ось, и полость ротора заполняется. Затем масло попадает в трубки и вытекает с большой скоростью через жиклеры в полость корпуса и сливается в поддон картера. Создаваемая вытекающим из жиклеров маслом реактивная тангенциально направленная сила заставляет ротор вместе с колпаком вращаться с частотой вращения 6000—8000 мин. При вращении вместе с колпаком масла тяжелые механические частицы отбрасываются центробежными силами к внутренней стенке колпака ротора, образуя на ней плотный осадок, а из жиклеров вытекает очищенное масло. Если центрифуга применяется в качестве полнопоточного фильтра тонкой очистки, то часть масла (10—20 %) используется на реактивный привод, а остальное под давлением поступает в главную масляную магистраль.
В современных центрифугах используется не только реактивный привод, но и принцип гидравлической турбины. В этом случае масло, поступающее в ротор центрифуги, под давлением направляется на лопатки установленной в нем турбины и раскручивает их. Поэтому исключается потеря масла на реактивный привод, и все количество масла, поданное насосом и прошедшее очистку, поступает к трущимся поверхностям деталей.
Из чего состоит масляный фильтр? Оставить комментарий
Масляный фильтр – это одна из наиболее важных частей системы смазки современного автомобиля. Основное предназначение масляного фильтра – очистка моторного масла от продуктов износа трущихся деталей и механизмов мотора. Также масляный фильтр очищается масло от нагара, который образуется в результате работы двигателя при высоких температурах. В данное статье мы поговорим об устройстве масляного фильтра.
История появления масляного фильтра
Первые автомобили с двигателем внутреннего сгорания работали вовсе без масляного фильтра. Впервые масляный фильтр придумал американец Бобби Эванс еще 1923 году. После того, как первый масляный фильтр был установлен на автомобиль, ресурс двигателя вырос сразу в три раза! С тех пор масляный фильтр является неотъемлемой деталью любого двигателя внутреннего сгорания. Читайте также в нашей статье – Какие бывают масляные фильтры?
Интервал замены масляного фильтра
Что такое масляный фильтр и для чего он нужен мы разобрались. Теперь разберемся, когда надо менять масляный фильтр? Замена масляного фильтра приурочена в основном к замене моторного масла. И это, несомненно, правильно. Ведь после того, как моторное масло отработало свой ресурс, а в фильтре остались нагар, отложения, металлическая стружка, то фильтр требует замены.
Сейчас в продаже имеется огромное количество масляных фильтров. Один только масляный фильтр типа C-110, который устанавливается на большинство автомобилей марки Toyota, в нашем интернет магазине продается более чем от десятка производителей со всего мира. Это как оригинальный японский Toyota C-110, так и множество дубликатов ведущих мировых производителей: Vic, Bosch, RB exide, SCT и другие. При этом цена такого фильтра колеблется от 90 и до 250 рублей. Так почему же такая разница в ценах? Вот теперь то мы и подобрались к главному вопросу нашей статьи: из чего состоит масляный фильтр?
Рисунок 1 – Масляные фильтры
Устройство масляного фильтра
Масляный фильтр состоит из корпуса, обводного клапана, фильтрующего элемента, обратного клапана, крышки и прокладки. Это основные элементы, из которых состоит масляный фильтр современного автомобиля. Устройство масляного фильтра можно изучить на рисунке ниже:
Рисунок 2 – Схематическое изображение устройства масляного фильтра
Итак, давайте разбираться дальше, как устроен масляный фильтр. Начнем с корпуса масляного фильтра. Корпус масляного фильтра выполнен в форме стакана. Основное предназначение корпуса масляного фильтра – сохранение целостности всех внутренних деталей фильтра. Корпус масляного фильтра не играет большой роли, но при покупке следует обратить внимание на качество металла, из которого изготовлен масляный фильтр. Если металл слишком тонкий, то при избыточном давлении в масляной системе двигателя возможно разрушение корпуса масляного фильтра. Вот почему следует покупать только качественные масляные фильтры.
Корпус масляного фильтра мы можем разглядеть и потрогать очень легко. Достаточно просто открыть коробку. А вот как быть с тем, что внутри масляного фильтра? Придется распилить масляный фильтр, ведь иначе мы не поймем, как же устроен масляный фильтр. На фотографии ниже мы распилили масляный фильтр Fram, чтобы более детально изучить устройство масляного фильтра автомобиля.
Рисунок 3 – Устройство масляного фильтра Fram
Итак, теперь мы можем продолжать изучать устроство масляного фильтра. Что мы видим внутри? Первое, что бросается в глаза, это фильтрующий элемент. Фильтрующий элемент является наиболее важной деталью масляного фильтра. Фильтрующий элемент изготовлен из специальной бумаги с пропиткой. Бумага сложена гармошкой и уложена в рулон. Сделано это для того, чтобы увеличить фильтрующую поверхность фильтра, тем самым увеличивая эффективность самого масляного фильтра.
Рисунок 4 – Фильтрующий элемент масляного фильтра
Обводной клапан имеют практически все современные масляные фильтры. Однако, при выборе фильтра, следует отдать предпочтение именно таким фильтрам, которые имеют обводной клапан. Давайте попробуем разобраться, зачем нужен обводной (перепускной клапан)? Обводной клапан позволяет в экстремальных условиях пропускать неочищенное масло в двигатель. Зачем это нужно? Представьте ситуацию, когда Вы в сильный мороз запускаете мотор. Масло загустело и не может пройти через фильтрующий элемент. Чтобы избежать разрушения фильтра, а также не оставить мотор без смазки, начинает работать перепускной клапан.
Рисунок 5 – Фильтрующий элемент масляного фильтра и перепускной клапан
Задача обратного клапана – предотвратить стекание масла обратно в картер двигателя. Если бы обратного клапана не было или бы он не работал, то во время пуска двигателя основные детали находились бы без смазки. Косвенно оценить работу обратного клапана можно по времени, за которое гаснет масленка на приборной панели. При нормальной работе обратного клапана значок масленки должен гаснуть сразу же после пуска двигателя.
Рисунок 6 – Обратный клапан масляного фильтра
На крышке масляного фильтра расположена прокладка. Прокладка выполнена из резины и служит для предотвращения протекания масла из системы. Прокладка играет одну из важных ролей в устройстве масляного фильтра.
Рисунок 7 – Крышка масляного фильтра
Рисунок 8 – Прокладка масляного фильтра
Теперь мы разобрались, что такое масляный фильтр и как он устроен, для чего он нужен и из чего состоит. Завершая статью, хочется сказать, что масляные фильтры являются неотъемлемой частью любого автомобиля, а своевременная замена масляных фильтров является не менее важной, чем замена самого моторного масла.
Рисунок 9 – Масляный фильтр Micro T1636 (аналог C-110) и фильтрующий элемент масляного фильтра SCT
На этом все! Мы полностью разобрались с вопросом «Из чего состоит масляный фильтр?» А свои вопросы Вы можете оставить в комментариях к этой статье. До новых встреч!
Александр
Помогаю разобраться с автомобилями и не только. Пишу просто о сложном из автомобильного мира. Заглядывайте на наш сайт почаще!
Назначение, устройство и принцип работы масляного фильтра
Масляный фильтр является частью системы смазки двигателя, главная задача которого – очистка поступающего в насос масла от твердых частиц и осадочных отложений, накапливающихся в поддоне картера.
В современных автомобилях используются различные конструкции фильтров: полнопоточные, частичнопоточные и комбинированные. Каждая из них имеет свои особенности применения и срок службы.
Назначение фильтра в системе смазки двигателя
В процессе работы системы смазки масло циклично проходит через основные узлы и механизмы двигателя, смывая с них нагар, сажу и другие продукты износа деталей. Удаленные загрязнения вместе с излишками масла попадают в поддон (в системах с мокрым картером) или в специальный бак (в конструкциях с сухим картером). Чтобы такое масло могло использоваться в последующих циклах, очень важно предотвратить повторное попадание отходов в систему.
Определить, где находится в системе масляный фильтр, несложно. Как правило, он расположен в нижней части корпуса двигателя таким образом, чтобы его можно было легко заменить. Внешне он представляет собой цилиндрический корпус с резьбой (черного, синего, белого или зеленого цветов), внутри которого находится фильтрующий элемент.
Устройство масляного фильтра
Конструктивно фильтры для моторного масла состоят из следующих элементов:
На практике принцип работы стандартного масляного фильтра заключается в следующем: в момент запуска двигателя насос начинает всасывать из поддона (бака) моторное масло, которое проходит в отверстия фильтрующего элемента и затем поступает в магистраль системы смазки. Частицы нагара, сажа и другие отходы задерживаются в фильтре.
Виды фильтров для моторного масла
Основными параметрами при выборе фильтра являются пропускная способность (сколько масла пройдет за единицу времени) и его объем (размер). Эти характеристики определяют, как быстро и насколько эффективно будет выполняться очистка. В зависимости от конструкции масляного фильтра и схемы его установки выделяют три группы устройств:
Помимо этого различают:
Внешне такие конструкции почти не отличаются, но у разборного на верхней крышке расположена специальная гайка. Она откручивается и позволяет выполнить промывку или замену внутренней части фильтра.
Центробежный масляный фильтр
Кроме перечисленных типов в системе смазки тяжелых машин (тракторов, внедорожников, строительной техники) могут применяться центробежные масляные фильтры. Конструктивно они состоят из корпуса, внутри которого находится ротор и ось. Нагнетание масла внутрь центрифуги осуществляется через отверстия в оси (радиальные и продольные). Это обеспечивает попадание смазки на ротор.
Поскольку скорость подачи масла достаточно высока, оно ударяется о крышку центрифуги и провоцирует вращение ротора под действием реактивных сил.
Возникающая в этот момент центробежная сила выталкивает из масла примеси и загрязнения, которые задерживаются в виде осадков на крышке фильтра. После этого очищенное моторное масло подается в основную магистраль системы.
Особенности обслуживания
Как правило, замена масляного фильтра (фильтрующего элемента) осуществляется одновременно с заменой масла, но это необязательное условие. Согласно рекомендациям производителей, менять масло и фильтр необходимо каждые 10-15 тысяч километров пробега автомобиля. На практике лучше делать это чаще: примерно каждые семь тысяч. При эксплуатации в сложных условиях, а также при использовании некачественного топлива или масла интервал замены следует сократить на 30%.
Для легковых автомобилей нормальной фильтрацией считается удержание 50% твердых фракций размером свыше 45 мкм или 0,05 мм.
Чтобы точно определить сроки эксплуатации, нужно учитывать тип масляного фильтра, а также его марку. Неоригинальные комплектующие прослужат значительно меньше, а иногда потребуется осуществлять замену поддельного масляного фильтра каждые 2-3 тысячи километров. Проблема кроется в качестве, а также в количестве фильтрующего элемента, на которых стараются экономить нелегальные производители. Конечно, оригинальный масляный фильтр стоит дороже, но и служит он намного дольше.
Для замены фильтра моторного масла его необходимо снять с двигателя, что бывает нелегко сделать, поскольку уплотнительное кольцо под действием высоких температур нередко “прикипает” к картеру двигателя. Для решения этой проблемы используются специальные ключи:
Помимо ключей, могут применяться съемники ленточного и цепного типа, которые накидывают на корпус и плотно затягивают. Если специальных приспособлений нет, существуют способы, как открутить масляный фильтр без использования ключа:
Нормальное состояние фильтра для очистки моторного масла обеспечит правильность работы и длительный срок эксплуатации двигателя автомобиля. Не стоит пренебрегать своевременной заменой и использованием оригинальных деталей.
Какие уплотняющие детали входят в конструкцию масляных фильтров поглощающего типа
28.05.2015
Анатомия масляного фильтра.
Главная роль масляного фильтра заключается в том, чтобы очищать масло от разрушительных загрязнений в механических системах, таких как двигатель, коробка передач, гидравлические системы и другие системы, зависящие от смазывания.
Если масло не очищается от загрязнений (частичек металла, нагара, ржавчины, грязи и других посторонних примесей), то они довольно быстро оказываются на поверхностях стенок цилиндров, внутри основных подшипников, на поршнях, коленвале и на других жизненно важных деталях. Спустя некоторое время эти загрязнения в местах трения начинают царапать металл.
В самом начале автомобилестроения двигатели постоянно выходили из строя. Если пробег без ремонта составлял одну-другую сотню километров, это уже считалось достижением. И причиной тому бала не примитивная конструкция моторов, а в большей степени — отсутствие систем очистки топлива, воздуха и масла. Пыль, частицы распада попадали в двигатель и уничтожали его.
Ситуация коренным образом изменилась в 20-х годах прошлого века, когда начали устанавливать фильтры. Самым первым был масляный фильтр «Purolator» (Pure Oil Later — чистое масло на выходе, изобретенный в 1922 году Эрнестом Свитлендем (Ernest Sweetland). Межремонтный пробег стал исчисляться тысячами километров. И с тех пор масляный фильтр является неотъемлемой деталью любого двигателя внутреннего сгорания.
Фильтры неразборного типа, распространенные в сегодняшней автомобильной промышленности, были введены в 1950-х годах и оставались стандартом практически до начала 1970-х годов.
Помимо автомобильной промышленности, фильтрация масла является неотъемлемой частью оборудования в различных отраслях промышленности, в том числе аэрокосмической, в энергетике, нефтепереработке, сфере производства, горном деле и т.д.
Большинство современных конструкций масляного фильтра выпускаются 2-х типов — неразборные (spin-on), и разборные (replaceable cartridge) со сменным фильтрующим элементом. Поэтому очень важно, чтобы фильтры и системы фильтрации были выбраны так, чтобы они удовлетворяли технологии использования, стоимости, производительности, простоты использования и влияния температурных условий.
Разборный масляный фильтр упрощённо представляет собой стакан (1) со съёмной крышкой, в который вставлен фильтрующий элемент (2), подобный применяемому в неразборных фильтрах типа «spin-on». По мере загрязнения меняется только фильтрующий элемент.
Типы масляных фильтров в зависимости от способа очистки
1. Фильтры механической очистки
2. Гравитационного типа
3. Центробежного типа
4. Магнитного типа
Самым распространенным типом масляного фильтра на сегодняшний день является фильтр механической очистки масла.
Фильтр механической очистки масла подразделяется на фильтр грубой очистки и фильтр тонкой очистки. Фильтр грубой очистки масла в большинстве случаев находится в картере двигателя и не требует замены на протяжении всего срока службы автомобиля. Этот тип масляного фильтра позволяет очищать моторное масло от крупных частиц, которые могут быстро забить фильтр тонкой очистки масла.
Фильтр тонкой очистки масла, в свою очередь, задерживает более мелкие частицы грязи и нагара, обеспечивая тем самым полную чистоту моторного масла.
Гравитационные фильтры (отстойники).
Принцип их действия основан на осаждении под действием силы тяжести частиц, имеющих бо́льшую плотность, чем смазочное масло. Отстойник имеет значительно бо́льший объём, чем подводящие и отводящие трубопроводы, скорость потока масла значительно снижается и происходит выпадение тяжёлых примесей в осадок.
Центробежные фильтры (центрифуги)
Отличие этих фильтров от гравитационных в том, что сила тяжести заменяется так называемой «центробежной силой» в центрифуге, благодаря которой частицы грязи отделяются от масла и оседают на стенках корпуса масляного фильтра, а очищенное масло поступает в масляную магистраль.
Магнитные фильтры
Этот тип фильтров использует магнит или электромагнит которые привлекают и собирают частички железа при прохождении масла через область магнитного потока.
Типы масляных фильтров в зависимости от способа смазывания
1. полнопоточные фильтры
2. частичнопоточные фильтры
3. фильтры комбинированного типа
Полнопоточный масляный фильтр является самым простым по конструкции. С момента пуска двигателя он сразу же пропускает через себя всё моторное масло, поступающее одновременно ко всем зонам, требующим смазки. Такая схема по сравнению с другими быстрее очищает масло, но и быстрее загрязняет фильтр. Вот почему в масляном фильтре важная роль отводится перепускному клапану. Он срабатывает при значительном перепаде давления, возникающего между неочищенным и очищенным объемами масла из-за загрязнения фильтрующего элемента или повышении вязкости масла при понижении температуры. В случае срабатывания перепускного клапана масло поступает в двигатель неочищенным, но обеспечивается его смазка, а значит, предотвращается выход из строя от перегрева.
Частичнопоточный масляный фильтр, расположенный в параллельной основному маслопроводу линии, очищает за один раз лишь небольшую часть моторного масла. Большая же часть сначала поступает в двигатель без фильтрации. Однако этот небольшой объем проходит по параллельному контуру многократно, поэтому степень его очистки гораздо выше, чем у полнопоточного фильтра. Постепенно также качественно очищается и весь объем залитого моторного масла, хотя на это и требуется гораздо больше времени. Такие системы способны поддерживать масло в приемлемом состоянии на протяжении длительного вемени. Их весомое преимущество – даже при забитом фильтре и сломанных клапанах поток масла не прекратится и двигатель будет работать.
Конструкция комбинированного масляного фильтра подразумевает размещение на масляной линии сразу двух фильтров – полнопоточного и частичнопоточного. Объемы моторного масла, проходящие сквозь них, соотносятся как 9:1. Степень очистки масла близка к полной, что автоматически увеличивает ресурс и двигателя, и моторного масла, и масляных фильтров. Здесь устройство масляного фильтра гарантирует максимальное качество фильтрации масла и наибольший срок его использования Чаще всего такой тип применяется на дизельных двигателях грузового автотранспорта и строительной техники.
В типичных фильтрах контейнерного типа стандартом является направление потока масла снаружи фильтра внутрь. Это означает, что масло проходит через цилиндрический фильтрующий материал с наружной поверхности фильтра во внутреннюю сердцевину.
Тем не менее, в некоторых случаях направление потока может быть прямо противоположным — при этом масло, поступающее в фильтр через сердцевину, поднимается наружу фильтра с помощью уникального дизайна складок. Это делается для того, чтобы улучшить управление потоком масла, а также уменьшить размер фильтрующего элемента.
Механизмы фильтрации и фильтрующие среды
Фильтрующие элементы подразделяются на несколько типов по различным механизмам фильтрации:
• Прямой перехват и глубинное задержание — частица блокируются на фильтрующей поверхности в связи с тем, что размер частиц, больше, чем проходы в фильтрующей среде.
• Адсорбция — электростатическое или молекулярное притяжение частиц между волокнами фильтрующей среды.
• Инерционное столкновение — частицы сталкиваются с фильтрующим материалом по инерции при обтекании маслом и подвергаются абсорбции.
• Броуновское движение — частицы размером менее 1 микрона перемещаются независимо от потока жидкости и адсорбируются при непосредственной близости. к фильтрующей среде. Этот механизм гораздо менее распространен, особенно в вязкой жидкости.
• Гравитационный эффект — при низком давлении в потоке оседают гораздо больше загрязняющих частиц.
Типы фильтрующих материалов и грязеёмкость
Пористость фильтрующего материала играет важную роль в том, насколько хорошо фильтр может сохранять захваченные частицы. Это известно как грязеёмкость фильтра. Когда размер пор уменьшается, для поддержания низкого перепада давления через фильтрующий элемент, плотность пор должна увеличиться для поддержания объема масла в контакте с поверхностью. Другим фактором является материал фильтрующего элемента. Существуют три основных типа фильтрующего материала, используемых для фильтров:
1. Целлюлоза – состоит из древесной массы с волокнами разного размера и несогласованным размером пор.
2. Стекловолокно (синтетические) – cостоит из мелких искусственные стеклянных волокон с более последовательным размером пор.
3. Композитный – состоит из комбинации целлюлозы и стекловолокна.
Целлюлозные фильтры изготавливаются из волокон различного размера. Они обладают хорошей грязеёмкостью за счет высокого уровня адсборции. Недостатком такого фильтра является то, что продукты окисления масла вызывают распад чистой целлюлозы, но добавка даже 25% полиэфира увеличивает стойкость материала к старению в пять раз.
Фильтры из стекловолокна обладают меньшим размером волокон, что способствует более высокой грязеёмкости и долговечность фильтра.
Наиболее эффективными являются многослойные материалы, в которых на одном полотне располагают слои с разной плотностью и размером пор. За счет этого получается значительный прирост грязеёмкости, вплоть до 100%.
Виды отказов фильтра
Поддержание установленных фильтров
• Обеспечьте надлежащее состояние сапунов, устанавленных для предотвращения загрязнения и попадания влаги в систему.
• Держите уплотнения и цилиндры чистыми и сухими, используя соответствующие средства.
• Выберите соответствующий сорт масла и пакет присадок по противодействию загрязнениям и уменьшению внутреннего трения.
Если возникли подозренния и вопросы по фильтру — фильтр не должен быть уничтожен, так как это было бы выбрасыванием ключевых доказательств. Поддерживайте фильтр в том же состоянии, в каком он был удален, и используйте его для анализа изготовителем или в лаборатории.
Масляные фильтры не предназначены для выбрасывания их в мусорную корзину. Ужесточение правил по охране окружающей среды диктуют соответствующие распоряжения по утилизации фильтров. Общие правила включают слив масла, дробление или сжигание фильтра.
Типрвые компоненты масляного фильтра
Масляный фильтр имеет строго ограниченный ресурс и подлежит замене одновременно с маслом. Повторное использование масляного фильтра грозит возникновением масляного голодания двигателя и его поломкой. Экономия на масляном фильтре может привести к затратам, многократно превышающим стоимость фильтра.