Масляный фильтр - Oil filter
Масляный фильтр представляет собой фильтр , предназначенный для удаления загрязняющих веществ из моторного масла , трансмиссионного масла , смазочного масла или гидравлического масла . В основном они используются в двигателях внутреннего сгорания для автотранспортных средств (как дорожных, так и внедорожных), в приводных самолетах , железнодорожных локомотивах, кораблях и лодках, а также в статических двигателях, таких как генераторы и насосы. Другие гидравлические системы транспортных средств, такие как автоматические трансмиссии и гидроусилитель руля , часто оснащены масляным фильтром. Газотурбинные двигатели, например, на реактивных самолетах, также требуют использования масляных фильтров. Масляные фильтры используются во многих типах гидравлического оборудования . В самой нефтяной промышленности используются фильтры для нефтедобычи, перекачки нефти и переработки нефти. Современные масляные фильтры двигателя имеют тенденцию быть «полнопоточными» (рядными) или «байпасными».
История
Ранние автомобильные двигатели не имели масляных фильтров, а на входе масляного насоса было только элементарное сетчатое сито . Следовательно, наряду с в целом низким качеством доступного масла, требовалась очень частая замена масла. Purolator масляный фильтр был первым масляным фильтром для автомобиля; он произвел революцию в индустрии фильтрации и до сих пор находится в производстве. Purolator был байпасным фильтром, при котором большая часть масла перекачивалась из масляного поддона непосредственно к рабочим частям двигателя, в то время как меньшая часть масла проходила через фильтр по второму пути потока, фильтруя масло с течением времени.
Байпасный и полнопоточный
Полнопоточный
Полнопоточная система будет иметь насос, который отправляет масло под давлением через фильтр к подшипникам двигателя, после чего масло самотеком возвращается в поддон . В случае двигателя с сухим картером масло, которое достигает картера, откачивается вторым насосом в удаленный масляный бак. Полнопоточный фильтр предназначен для защиты двигателя от истирания.
Обход
Современные системы байпасных масляных фильтров представляют собой вторичные системы, при которых через стравливающий трубопровод из главного масляного насоса масло подается в байпасный фильтр, при этом масло проходит не в двигатель, а возвращается в поддон или масляный бак. Целью байпаса является наличие вторичной системы фильтрации, чтобы поддерживать масло в хорошем состоянии, без грязи, сажи и воды, обеспечивая гораздо меньшее удержание частиц, чем это практично для полнопоточной фильтрации, полнопоточный фильтр все еще используется для Не допускайте сильного истирания или острой блокировки двигателя чрезмерно крупными частицами. Первоначально использовался в коммерческих и промышленных дизельных двигателях с большим объемом масла, где стоимость анализов масла и дополнительная фильтрация для увеличения интервалов замены масла имеет экономический смысл; байпасные масляные фильтры становятся все более распространенными в частных потребительских приложениях. (Важно, чтобы байпас не нарушал подачу масла под давлением в полнопоточной системе; один из способов избежать такого компромисса - сделать байпасную систему полностью независимой).
Клапаны сброса давления
Большинство систем смазки под давлением включают в себя предохранительный клапан избыточного давления, позволяющий маслу обходить фильтр, если его ограничение потока чрезмерно, для защиты двигателя от масляного голодания. Перепуск фильтра может произойти, если фильтр забит или масло загустеет из-за холодной погоды. Клапан сброса избыточного давления часто встроен в масляный фильтр. Фильтры, установленные таким образом, что масло имеет тенденцию стекать из них, обычно включают антидренажный клапан, удерживающий масло в фильтре после выключения двигателя (или другой системы смазки). Это сделано, чтобы избежать задержки в повышении давления масла после перезапуска системы; без обратного дренажного клапана масло под давлением должно было бы заполнить фильтр перед тем, как перейти к рабочим частям двигателя. Эта ситуация может вызвать преждевременный износ движущихся частей из-за начального недостатка масла.
Типы масляного фильтра
Механический
В механических конструкциях используется элемент из сыпучего материала (например, хлопковых отходов) или гофрированной фильтровальной бумаги для улавливания и изоляции взвешенных загрязняющих веществ. По мере того, как материал накапливается на фильтрующей среде (или в ней), поток масла постепенно ограничивается. Это требует периодической замены фильтрующего элемента (или всего фильтра, если элемент не подлежит отдельной замене).
Картридж и навинчивание
Ранние масляные фильтры двигателя имели картриджную конструкцию (или сменный элемент ), в которой постоянный корпус содержал сменный фильтрующий элемент или картридж. Корпус монтируется либо непосредственно на двигателе, либо дистанционно с подводящими и обратными трубопроводами, соединяющими его с двигателем. В середине 1950-х годов, то спин-на была введена конструкции масляного фильтра: автономный корпус и элемент , узел , который должен был быть отвинчивают от его крепления, отбрасываются, и заменен на новый. Это сделало замену фильтров более удобной и потенциально менее беспорядочной, и быстро стал доминирующим типом масляных фильтров, устанавливаемых мировыми автопроизводителями. Комплекты для переоборудования предлагались для автомобилей, изначально оснащенных картриджными фильтрами. В 1990-х годах европейские и азиатские автопроизводители, в частности, начали отказываться от конструкции фильтров со сменными элементами, поскольку при каждой замене фильтра образуется меньше отходов . Американские автопроизводители также начали переходить на фильтры со сменными картриджами, и для популярных применений предлагаются комплекты для модернизации, позволяющие преобразовать сменные фильтры в картриджные. Имеющиеся в продаже автомобильные масляные фильтры различаются по конструкции, материалам и деталям конструкции. Те, которые сделаны из полностью синтетического материала, за исключением металлических сливных цилиндров, содержащихся внутри, намного лучше и долговечнее, чем традиционные типы картона / целлюлозы / бумаги, которые все еще преобладают. Эти переменные влияют на эффективность, долговечность и стоимость фильтра.
Магнитный
Магнитные фильтры используют постоянный магнит или электромагнит для захвата ферромагнитных частиц. Преимущество магнитной фильтрации заключается в том, что для обслуживания фильтра просто требуется очистить поверхность магнита от частиц. Автоматические трансмиссии в транспортных средствах часто имеют магнит в поддоне для жидкости, который задерживает магнитные частицы и продлевает срок службы жидкостного фильтра медиа-типа. Некоторые компании производят магниты, которые прикрепляются к внешней стороне масляного фильтра, или магнитные сливные пробки - впервые изобретенные и предложенные для автомобилей и мотоциклов в середине 1930-х годов - для помощи в улавливании этих металлических частиц, хотя продолжаются дискуссии относительно эффективность таких устройств.
Седиментация
Седиментации или гравитационный слой фильтр позволяет загрязняющие вещества тяжелее масла , чтобы осесть на дно контейнера под действием силы тяжести .
Центробежный
Центрифужный масляный очиститель - это роторное седиментационное устройство, использующее центробежную силу, а не силу тяжести, для отделения загрязняющих веществ от масла так же, как и в любой другой центрифуге . Масло под давлением поступает в центр корпуса и проходит в ротор барабана, чтобы свободно вращаться на подшипнике и уплотнении . Ротор имеет две форсунки, предназначенные для направления потока масла во внутренний корпус для вращения барабана. Затем масло скользит к нижней части стенки корпуса, оставляя масляные загрязнения в виде твердых частиц на стенках корпуса. Корпус необходимо периодически чистить, иначе частицы будут накапливаться до такой толщины, что барабан не будет вращаться. В этом состоянии нефильтрованное масло будет рециркулировать. Преимущества центрифуги: (i) очищенное масло может отделиться от воды, которая, будучи тяжелее масла, оседает на дне и может быть слита (при условии, что вода не эмульгировалась с маслом); и (ii) вероятность их засорения значительно ниже, чем у обычного фильтра. Если давления масла недостаточно для вращения центрифуги, она может работать с механическим или электрическим приводом.
Примечание: некоторые побочные фильтры описываются как центробежные, но это не настоящие центрифуги; скорее, масло направляется таким образом, что возникает центробежное завихрение, которое помогает загрязнениям прилипать к внешней стороне фильтра.
Высокая эффективность (HE)
Высокоэффективные масляные фильтры представляют собой тип байпасных фильтров, которые, как утверждается, позволяют увеличивать интервалы замены масла. Масляные фильтры HE обычно имеют размер пор 3 микрометра , что, как показали исследования, снижает износ двигателя. Некоторым автопаркам удалось увеличить интервалы замены до 5-10 раз.
Размещение фильтра в масляной системе
Важно решить, насколько чистым должно быть масло, так как с увеличением чистоты стоимость быстро возрастает. После определения оптимального целевого уровня чистоты для программы контроля загрязнения многие инженеры сталкиваются с проблемой оптимизации местоположения фильтра. Чтобы обеспечить эффективный баланс проникновения твердых частиц, инженер должен учитывать различные элементы, такие как то, будет ли фильтр использоваться для защиты или для контроля загрязнения, простота доступа для обслуживания и характеристики устройства, рассматриваемые как отвечающие требованиям целевого набора. .