Филтър за масло/смазка

Филтърът за масло/смазка е филтър, предназначен да отстранява замърсители от двигателно масло, трансмисионно масло, смазочно масло или хидравлично масло. Тяхната основна употреба е в двигатели с вътрешно горене за моторни превозни средства (както на пътя, така и извън него), двигателни самолети, железопътни локомотиви, кораби и лодки и статични двигатели като генератори и помпи. Други хидравлични системи на превозни средства, като тези в автоматичните трансмисии и сервоуправление, често са оборудвани с маслен филтър. Газотурбинните двигатели, като тези на реактивните самолети, също изискват използването на маслени филтри. Маслените филтри се използват в много различни видове хидравлични машини. Самата петролна индустрия използва филтри за производство на масло, изпомпване на масло и рециклиране на масло. Съвременните маслени филтри на двигателя са склонни да бъдат "пълен поток" (вграден) или "байпас".

История

Историята на филтъра за масло/смазка е доказателство за важността на поддържането на чистотата и производителността на двигателя. От първите дни на елементарни сита и цедки до модерните въртящи се филтри и усъвършенствани технологии за филтриране, маслените филтри се развиха значително с течение на времето. Тъй като автомобилната индустрия продължава да расте и да се развива, така ще се развива и технологията, използвана за поддържане на гладката и ефективна работа на двигателите.

Ранни разработки

Ранни филтри: В първите дни на автомобилните двигатели не е имало специални маслени филтри. Вместо това се използват прости сита или цедки за отстраняване на големи частици от маслото. Тези ранни устройства бяха елементарни и често неефективни при отстраняването на по-фини замърсители.

Прогресия: С напредването на технологията на двигателя необходимостта от по-ефективно филтриране на маслото стана очевидна. Маслените системи на ранните двигатели бяха постепенно подобрени, за да включват по-добри механизми за филтриране.

Ключови етапи

Филтри с пълен поток: Маслените филтри с пълен поток, които филтрират цялото масло, преминаващо през двигателя, се появиха като значително подобрение в сравнение с по-ранните конструкции. Тези филтри са проектирани да премахват по-широк спектър от замърсители, подобрявайки работата на двигателя и дълголетието.

Въртящи се филтри: Голям пробив идва през 1954 г., когато WIX изобретява въртящия се маслен филтър. Този дизайн революционизира смяната на масления филтър, което го прави бърз и лесен процес. Въртящият се филтър е самостоятелна единица, която може лесно да бъде отстранена и заменена чрез отвиване от блока на двигателя. Този дизайн се превърна в стандарт за повечето съвременни превозни средства.

Технологичен напредък

Материали и дизайн: С течение на времето материалите, използвани в маслените филтри, се подобриха значително. Ранните филтри бяха направени от метална мрежа или хартия, но съвременните филтри често използват синтетични материали, които предлагат по-добра ефективност на филтриране и издръжливост. Дизайнът на филтрите също е еволюирал, като много модерни филтри включват нагъната хартия или синтетична среда, която осигурява по-голяма повърхност за улавяне на замърсители.

Ефективност и издръжливост: Съвременните маслени филтри са проектирани да отстраняват дори най-малките частици от маслото, като гарантират, че двигателят работи гладко и ефективно. Те също така са създадени да издържат на суровите условия вътре в двигателя, осигурявайки дълготрайна работа.

Тенденции в индустрията

Растеж на пазара: Глобалният пазар на маслени филтри расте стабилно, воден от нарастващото търсене на автомобили и необходимостта от редовна поддръжка. Тъй като броят на превозните средства по пътищата продължава да нараства, нараства и търсенето на маслени филтри.

Иновация: Производителите непрекъснато правят нововъведения, за да подобрят работата и ефективността на маслените филтри. Това включва разработването на нови технологии за филтриране, като нанофибърна среда, която може да отстрани дори по-малки частици от маслото.

Загриженост за околната среда: С нарастващата загриженост за околната среда, производителите също се фокусират върху разработването на маслени филтри, които са по-екологични. Това включва използването на рециклируеми материали и проектирането на филтри, които могат лесно да се изхвърлят или рециклират.

Предпазни клапани

Повечето системи за смазване под налягане включват предпазен клапан за свръхналягане, за да позволи на маслото да заобиколи филтъра, ако ограничението на потока му е прекомерно, за да предпази двигателя от маслен глад. Байпас на филтъра може да възникне, ако филтърът е запушен или маслото е сгъстено от студеното време. Предпазният клапан за свръхналягане често е вграден във филтъра за гориво/дизел. Филтрите, монтирани така, че маслото има тенденция да изтича от тях, обикновено включват клапан против обратно изтичане, който да задържа маслото във филтъра, след като двигателят (или друга система за смазване) бъде изключен. Това се прави, за да се избегне забавяне в натрупването на налягането на маслото след рестартиране на системата; без клапан против обратно изтичане маслото под налягане ще трябва да напълни филтъра, преди да продължи към работните части на двигателя. Тази ситуация може да причини преждевременно износване на движещите се части поради първоначална липса на масло.

Видове маслени филтри

Механични

Механичните конструкции използват елемент, изработен от насипен материал (като памучни отпадъци) или нагъната филтърна хартия за улавяне и изолиране на суспендирани замърсители. Тъй като материалът се натрупва върху (или в) филтриращата среда, потокът на масло постепенно се ограничава. Това изисква периодична смяна на филтърния елемент (или целия филтър, ако елементът не може да се сменя отделно).

Патрон и центрофуга

Резервен хартиен филтърен елемент за JCB

Ранните маслени филтри за двигатели бяха с патронна конструкция (или сменяем елемент), при която постоянният корпус съдържа сменяем филтърен елемент или патрон. Корпусът се монтира или директно върху двигателя, или дистанционно с захранващи и връщащи тръби, свързващи го с двигателя. В средата на 50-те години на миналия век беше въведен дизайнът на въртящия се маслен филтър: самостоятелен корпус и възел от елементи, който трябваше да се развие от стойката си, да се изхвърли и да се замени с нов. Това направи смяната на филтъра по-удобна и потенциално по-малко разхвърляна и бързо се превърна в доминиращия тип маслен филтър, монтиран от световните автомобилни производители. Предлагаха се комплекти за преобразуване за превозни средства, първоначално оборудвани с патронни филтри. През 90-те години на миналия век европейските и азиатските производители на автомобили по-специално започнаха да се връщат към конструкцията на филтъра със сменяеми елементи, тъй като генерира по-малко отпадъци с всяка смяна на филтъра. Американските производители на автомобили също започнаха да преминават към филтри със сменяеми патрони, а за популярни приложения се предлагат комплекти за преоборудване за преобразуване от въртящи се към филтри от патронен тип. Наличните в търговската мрежа автомобилни маслени филтри се различават по своя дизайн, материали и конструктивни детайли. Тези, които са направени от напълно синтетичен материал, с изключение на съдържащите се метални дренажни цилиндри, са много по-добри и по-дълготрайни от традиционния тип картон/целулоза/хартия, които все още преобладават. Тези променливи влияят върху ефикасността, издръжливостта и цената на филтъра.

Маслени филтри за мотоциклети на Kawasaki W175. Старо (вляво) и ново (вдясно).

Магнитни

Магнитните филтри използват постоянен магнит или електромагнит за улавяне на феромагнитни частици. Предимство на магнитната филтрация е, че поддържането на филтъра просто изисква почистване на частиците от повърхността на магнита. Автоматичните трансмисии в превозните средства често имат магнит в съда за течност, за да изолират магнитни частици и да удължат живота на филтъра за течност от тип медия. Някои компании произвеждат магнити, които се прикрепят към външната страна на маслен филтър или магнитни дренажни тапи - за първи път изобретени и предложени за автомобили и мотоциклети в средата на 30-те години на миналия век - за да помогнат за улавянето на тези метални частици, въпреки че има продължаващ дебат относно ефективността на такива устройства.

Утаяване

Филтърът за утаяване или гравитационно легло позволява на замърсителите, по-тежки от маслото, да се утаят на дъното на контейнер под въздействието на гравитацията.

Центробежен

Пречиствателят на центрофужно масло е ротационно устройство за утаяване, използващо центробежна сила, а не гравитация, за отделяне на замърсителите от маслото, по същия начин, както всяка друга центрофуга. Маслото под налягане влиза в центъра на корпуса и преминава в барабанен ротор, който свободно се върти върху лагер и уплътнение. Роторът има две струйни дюзи, разположени да насочват поток от масло към вътрешния корпус, за да въртят барабана. След това маслото се плъзга към дъното на стената на корпуса, оставяйки частици маслени замърсители, залепени по стените на корпуса. Корпусът трябва периодично да се почиства, в противен случай частиците ще се натрупат до такава дебелина, че да спрат въртенето на барабана. В това състояние нефилтрираното масло ще бъде рециркулирано. Предимствата на центрофугата са: (i) че пречистеното масло може да се отдели от всяка вода, която, тъй като е по-тежка от маслото, се утаява на дъното и може да се отцеди (при условие, че водата не е емулгирана с маслото); и (ii) те са много по-малко вероятно да бъдат блокирани, отколкото конвенционален филтър. Ако налягането на маслото е недостатъчно за завъртане на центрофугата, тя може вместо това да се задвижва механично или електрически.

Забележка: някои центрофугиращи филтри са описани като центробежни, но не са истински центрофуги; по-скоро маслото се насочва по такъв начин, че има центробежно завихряне, което помага на замърсителите да полепнат от външната страна на филтъра.

Висока ефективност (HE)

Високоефективните маслени филтри са вид байпасен филтър, за който се твърди, че позволява удължени интервали на смяна на маслото. Маслените филтри HE обикновено имат размери на порите от 3 микрометра, които проучвания показват, че намаляват износването на двигателя. Някои автопаркове са успели да увеличат интервалите на смяна до 5-10 пъти.