Система смазки двигателя внутреннего сгорания является одним из важнейших решений в устройстве ДВС. При этом циркулирующее по системе моторное масло защищает детали от сухого трения, предотвращая быстрый износ, перегрев и заклинивание.
Также масло очищает двигатель и накапливает в себе продукты естественного износа. Чтобы такие загрязнения дальше не циркулировали по системе, в систему дополнительно интегрирован так называемый масляный фильтр (oil filter).
При этом основными задачами, которые выполняют фильтры масляные, являются:
- качественная очистка масла от механических загрязнений, улавливание мелких частиц и продуктов износа;
- сохранение максимальной пропускной способности, чтобы не допустить критического падения давления масла в системе смазки.
С учетом таких особенностей важно знать, как работает фильтр для масла, когда менять масляные фильтра, а также какой масляный фильтр лучше выбрать для замены. Подробнее читайте в нашей статье.
Назначение фильтра в системе смазки двигателя
Расположение фильтра на двигателе
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
Устройство масляного фильтра
Конструктивно фильтры для моторного масла состоят из следующих элементов:
- Цилиндрический корпус с крышкой. Он имеет несколько входных отверстий и одно выходное с резьбой для крепления.
- Фильтрующий элемент. Задерживает частички загрязнений, пропуская далее в систему только очищенное масло. Чаще всего его изготавливают из специального картона. Чтобы увеличить полезную площадь фильтрующего элемента, его складывают в форме гармошки или скручивают в рулон. Для более эффективной службы картон также имеет специальную пропитку, не дающую ему разрушаться под воздействием масла.
- Перепускной клапан (нижний) масляного фильтра. В экстренных случаях он выполняет перенаправление потока масла напрямую в систему, минуя фильтрующий элемент. Логика проста – пусть лучше двигатель работает на неочищенном масле, чем вовсе без него. Такая ситуация может возникнуть, например, зимой: из-за действия пониженных температур масло становится более вязким, а потому не может пройти через фильтрующий элемент до момента выхода двигателя на рабочую температуру. Либо клапан срабатывает, если фильтрующий элемент “забит” и не справляется с объемом проходящего масла.
- Обратный клапан (противодренажный). Препятствует сливу масла из системы назад в фильтр. Это сделано для мгновенной подачи масла к вращающимся деталям при запуске двигателя.
- Прижимная пружина. Удерживает обратный клапан при отключенном двигателе.
- Уплотнитель (резиновая прокладка). Необходим для того, чтобы масло не вытекало в местах крепления.
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.
Из чего устроен?
Зачастую мы видим металлический корпус, который выполнен в форме цилиндра. Верхняя часть это просто купол, а вот нижняя с мелкими отверстиями по кругу, а также с центральным под резьбу.
Но фильтрующего элемента не видно, он находится внутри.
Если честно то — масляный фильтрующий элемент, это очень простая конструкция, всю основную работу выполняет специальная бумага, которая и работает в качестве фильтра. Она находится внутри нашего цилиндрического корпуса, она банально там заперта.
Также есть два клапана – антидренажный (который препятствует вытеканию масла из фильтра) и перепускной (он сбрасывает давление, когда масло холодное и не может нормально фильтроваться через бумагу).
Вот собственно и все устройство, повторим еще раз:
- Фильтрующий элемент, обычно это специальная бумага
- Два клапана, перепускной и антидренажный
- Цилиндрический, металлический корпус
- Нижняя часть с специальными отверстиями, через которые заходит грязное масло и подается чистое, также центральное отверстие служит еще и для крепления (в нем нарезается резьба)
Виды фильтров для моторного масла
Полнопоточная и комбинированная схемы смазки
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:
- Проточный (полнопоточный). Наиболее распространенный вариант. Он имеет простую конструкцию и устанавливается последовательно с другими элементами системы смазки. Это означает, что через него проходит все масло, всасываемое насосом, и очистка осуществляется максимально быстро. Когда такой фильтр засоряется, срабатывает перепускной клапан и неочищенное масло в полном объеме поступает в двигатель.
- Частично проточный (частичнопоточный). Он подключается в систему таким образом, чтобы через него проходила только часть масла. Преимущество данной схемы установки – в более качественной очистке. С другой стороны, скорость прохождения масла в систему уменьшается.
- Комбинированная схема фильтрации. Она используется преимущественно на дизельных двигателях. В этом случае в системе устанавливается и полнопоточный, и частичнопоточный фильтры. Через первый проходит до 90% смазки, а второй выполняет очистку лишь 10%. Это позволяет получить преимущества обеих схем: высокое качество очистки и защищенности мотора.
Помимо этого различают:
- одноразовые конструкции (неразборные);
- разборные масляные фильтры со сменным фильтрующим элементом.
Одноразовый и разборной масляный фильтр
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.
Как работает?
Принцип работы прост. Грязное масло заходит через мелкие отверстия, которые идут по кругу, его туда закачивает масляный насос, который качает смазку из поддона двигателя. Далее оно «отгибает» антидренажный клапан и проходит в полость между бумагой и фильтрующим элементом. Стоит отметить если антидренажный клапан, не работает так как нужно, либо порвался (разрушился), у вас будет гореть лампа давления несколько секунд, на холодную. Перейдите по ссылке, в той статье мы подробно разобрали проблему.
Если смазка горячая, то есть разогрелась от двигателя, то она начинает фильтроваться через бумагу, на бумаге остаются частички грязи, стружка и т.д.
Если смазка холодная (особенно зимой), то ее пропускная способность падает в разы, ибо она густая и не может должным образом проходить через бумажную часть. Поэтому открывается перепускной клапан, он открывается только тогда, когда давление в фильтре вырастает выше 0,8 атмосферы. И масло проходит через него.
После разогрева, до + 60, +80 градусов Цельсия, смазка становится жидкой и уже способна просачиваться (фильтроваться) через поверхность. Поэтому перепускной клапан закрывается, и процесс фильтрации идет по полной.
После того как фильтрация произошла, чистое масло сбрасывается в центральное основное отверстие и уже дальше поступает в двигатель.
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.
Ключи для снятия масляного фильтра
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:
- Специальная накидная головка (имеет определенный размер) – наиболее правильный способ.
- Накидной ключ – имеет подвижный округлый захват с зубьями.
- Ключ в размер – представляет собой округлый хомут с зазубринами фиксированного размера. Такой ключ подбирается под конкретную модель фильтра.
- Ключ-краб – универсальный вариант, имеющий три ножки, обхватывающие и зажимающие корпус.
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:
- Веревка (ремень) и рычаг. Первой обматывают фильтр и привязывают рычаг, в качестве которого может быть использована отвертка или гаечный ключ.
- Отвертка и молоток. Этот способ применяют для одноразовых конструкций. Корпус просто пробивается отверткой, которая далее используется как рычаг для отвинчивания.
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.
Принцип фильтрации
В 75% двигателях расположение масляного фильтра происходит резьбой вниз, поэтому он работает следующим образом:
- под давлением маслонасоса мембрана обратного клапана приподнята;
- рабочая среда поступает внутрь картриджа для фильтрации;
- при заглушенном моторе давления нет;
- содержащееся внутри фильтра масло давит на мембрану сверху, перекрывая обратный клапан собственным весом.
Принцип действия маслофильтра
Пружина перепускного клапана рассчитана на определенное давление внутри системы. Этот обводной узел необходим при каждом запуске ДВС, когда густое холодное масло еще не может пройти сквозь материал шторки фильтра. Во избежание масляного голодания мотора перепускной клапан приоткрывается, смазка поступает в ДВС в обход фильтрующего картриджа.
Аналогичным образом система работает при полном засорении шторки вплоть до замены фильтра во время ТО.
Внимание: Существуют фильтры без обратного или перепускного клапана и совсем без них. Это не всегда контрафакт и подделка, так как в некоторых моторах они крепятся резьбой вверх, обратный клапан становится ненужным. В других двигателях, например Рено Логан, в маслопровод системы смазки уже встроен редукционный клапан, поэтому в перепускном устройстве самого фильтра уже нет необходимости.
Фильтр Mann W 712-75 без перепускного клапана
Бумажная штора
При впуске масляных фильтров для двигателя производители ориентируются а отраслевые и государственные нормы. Некоторые характеристики, например, давление открытия клапана перепускного, регламентируется техусловиями ТУ.
Под определение ведущих брендов подходят только компании, продукция которых соответствует международным нормам – ISO 4548. Человеческий глаз различает волос толщиной 70 микрон и 40 микрон, но в последнем случае уже на пределе видимости. Без микроскопа человек не узнает, как выглядит бактерия размером 2 микрона и частицы сажи величиной 0,6 микрон.
Шторы фильтрующих элементов из плиссированной и гофрированной бумаги задерживают загрязнения размером 40 микрон максимум. Чтобы повысить эффективность фильтрации, применяется синтетика.
Бумажные картриджные и корпусные фильтры всегда являются основными, то есть полнопоточными. Синтетические шторы фильтруют долго, поэтому используются в частичнопоточных модификациях.
При двухсоткратном увеличении структуры можно сравнить разницу между бумагой и синтетикой (слева, справа, соответственно).
Структура фильтрующих материалов
Основными отличиями бумажных фильтров являются:
- наличие внутри защитной обоймы, задерживающей бумажные куски при разрушении картриджа;
- ребра шторок бывают прямыми и зигзагообразными, могут иметь различную плотность и количество.
Кассета без защитной обоймы
Зигзагообразные ребра фильтра
К сожалению, увидеть плотность и количество ребер шторки сквозь резьбовое отверстие практически невозможно. Зато при составлении очередного рейтинга эксперты режут неразборные корпуса и оценивают указанные параметры, делая информацию доступной для пользователей.
Синтетический картридж
Синтетика применяется в картриджах недавно. Например, вариант со степенью фильтрации 10 микрон нашел лишь в линейке DC производителя VIC. Вполне логично, что предназначен картридж для масел с низкой вязкостью, а ресурс изделия составляет 6 тысяч км пробега максимум.
Материал синтетической шторки
