фільтрація масла
У цьому розділі ми поговоримо в основному про фільтри моторного масла, але фільтри трансмісійного масла практично від них не відрізняються.
Джерелом забруднення масла в ДВС можуть бути:
- погана очистка заправляється моторного масла;
- забруднення, що потрапляють в двигун з різних джерел: мінеральна пил, проникаюча з повітрям через фільтр і нещільності або зазори в повітроводах, продукти згоряння палива, що конденсується волога, незгоріле паливо, продукти зносу деталей і т. д.
Сучасні фільтри для очищення моторного масла повинні забезпечувати:
- ефективність уловлювання мінеральних і органічних частинок (номінальна тонкість фільтрації) до 10 мкм;
- термін служби до заміни, що відповідає терміну заміни моторного масла.
Фільтри можуть бути:
- нероз'ємні одноступінчасті (типу SPIN-ON, тобто «накручуються» на штуцер) з корпусом з металу або пластмаси;
- нероз'ємні комбіновані (типу SPIN-ON), причому в одному корпусі можуть розміщуватися два ступені або ступені можуть бути виконані у вигляді окремих фільтрів - полнопоточного і частково-поточного;
- модульної конструкції з використанням змінних екологічних фільтруючих елементів, такі інноваційні розробки є у фірм Hengst, Mann + Hummel, MAHLE (Німеччина) та ін.
Відомі на ринку фільтри під брендом 4F компанії Meteor, а також продукція холдингу Trost Auto Service Technik SE.
Масло і вода дійсно змішуються
У системах змащення, що піддаються забрудненню водою, необхідно використовувати мастило з хорошою деемульгіруемостью (здатністю відокремити воду). Всупереч поширеній думці, що «масло і вода не змішуються», багато масла змішуються з нею і утворюють емульсію. Час деемульсаціі визначається за стандартом ASTM D-1401: 40 мл проби і 40 мл дистильованої води поміщають у водяну баню і перемішують. Потім суміші дають відстоятися. Якщо по закінченні 30 хв поділу не відбулося, випробування припиняють і вимірюють обсяги води, масла і емульсії. Якщо обсяг емульсії більше 3 мл, то вважається, що масло не пройшло випробування. У такому випадку рекомендується замінити використовується масло. Низька деемульгіруемость вважається основною причиною поганої роботи масла, так як емульгіруемость масло володіє незадовільною мастильної здатністю, не запобігає утворення осаду, формування кислот і корозійний знос деталей машини.
Фільтри під власним брендом продають всі провідні компанії - виробники автомобілів і дорожньо-будівельної техніки, наприклад Volvo. Фільтри замовляються у спеціалізованих компаній по специфікаціям, розробленим виробником техніки, і відповідають найсуворішим стандартам якості. Єдиним недоліком для споживача є те, що ці фірмові комплектуючі зазвичай знаходяться в верхньому ціновому сегменті.
Основні переваги модульних конструкцій полягають в тому, що вони виконують відразу кілька функцій: фільтрацію масла, охолодження масла, регулювання потоків масла термостатом, захист від підвищення тиску за допомогою редукційного клапана; містять датчики температури і тиску, маслоохолоджувачі, масляний насос. Габаритні розміри модульної конструкції менше, ніж в разі компонування всіх згаданих компонентів окремо, усувається необхідність установки численних шлангів між вузлами. Зазвичай в модулі передбачено пристрій для відкачування масла з змінного фільтруючого елемента при його заміні, що запобігає протоку масла.
На деяких дизельних двигунах для очищення моторного масла використовуються центрифуги. У зарубіжній практиці центрифуги застосовують в основному на судах, в стаціонарних умовах при обкатці машин. Як правило, їх застосовують в якості частково-потокової ступені очищення. Протягом багатьох років на вітчизняних тракторах використовувалися повнопотоковий центрифуги з гідравлічним приводом від масляного насоса.
Основною перевагою центрифуг є відсутність необхідності замінювати фільтруючі елементи, а також можливість відділення частинок розміром більше 5 мкм. Однак у порівнянні з фільтрами зі змінними елементами вони мають такі недоліки:
- складність розбирання-збирання, а також очищення від відкладень, особливо якщо врахувати, що відпрацьоване масло канцерогенно;
- можливість погіршення ефективності і навіть відмови в роботі через зниження частоти обертання (повинна бути більше 6000 хв -1);
- витрати енергії на привід за рахунок створення масляним насосом тиску до 600 кПа.
У зв'язку з цим центрифуги не знайшли широкого застосування, особливо на сучасній мобільній техніці.
очищення палива
Процеси очищення (фільтрації) в машині моторного і трансмісійного масел, гідравлічної і охолоджуючої рідини принципово відрізняються від очищення палива і повітря. Якщо моторне і трансмісійне масла працюють в машині в замкнутих системах і в процесі роботи поступово очищаються фільтрами (і в той же час поступово забруднюються продуктами, що утворюються при роботі машини), то повітря і паливо постійно витрачаються і змінюються новими порціями. Тому забрудненість фильтруемого палива і повітря може різко змінюватися в бік збільшення або зменшення. Серед забруднень, присутніх в паливі, можуть бути тверді частинки пилу, іржа, вода, масло, нагар, смоли та ін.
Сучасні вимоги до показників паливних фільтрів дизельних двигунів вітчизняного ГОСТ 14146-88 і зарубіжних стандартів ISO 4020, SAE J905 дуже близькі.
У вітчизняних нормативних документах вимоги до ефективності паливних фільтрів визначені показником «номінальна тонкість відсіву» (т. Е. Розмір часток, уловлювання яких фільтром має становити 95%):
- для карбюраторних двигунів - не більше 20 мкм;
- для інжекторних (бензинових) двигунів - 10 мкм;
- для дизельних двигунів - 5. 7 мкм.
Паливні фільтри для карбюраторних двигунів - найбільш прості за конструкцією, з'явилися міні-фільтри з прозорої пластмаси і з синтетичним фільтруючим елементом. Більш складну конструкцію, в якій застосовуються більш складні за складом матеріали, мають фільтри інжекторних бензинових двигунів, які з метою пожежної безпеки повинні витримувати тиск до 20 кгс / см 2 без деформації. Такі фільтри знаходять все більш широке застосування на сучасних легкових автомобілях. Їх виробництво освоєно оте-кількісний фірмами ВАТ «БІГ», «Салют», «Невський фільтр» і ін. В тому числі з корпусом з високоміцної пластмаси.
Для легких і важких комерційних автомобілів можна придбати паливні фільтри TSN від концерну «Цитрон» - повнопотоковий і тонкого очищення, в платсмасовом, сталевому або алюмінієвому корпусі, з кришкою-сепаратором для відділення води і змінні фільтроелементи для дизельного палива. В асортименті «Цитрон» понад 500 паливних фільтрів для різних автомобілів.
Найбільш складними за конструкцією є фільтри для очищення дизельного палива, особливо для двигунів важких машин. До них пред'являються дуже високі вимоги. Для важких машин використовуються комбінації фільтрів: грубої і тонкої очистки. Ці два ступені можуть встановлюватися окремо: фільтр грубої очистки в лінії всмоктування, наприклад фільтр фірми Separ (Швейцарія), встановлюється до насоса, що підкачує, а тонкого очищення - в лінії нагнітання.
В даний час розроблені комбіновані фільтри-модулі (наприклад, фірмою Fleetguard, США), у яких в першому корпусі і очищення палива від механічних домішок (змінними фільтруючими елементами), сепарація води і підігрів палива з метою усунення освіти парафінів взимку.
Останнім часом деякі фірми стали випускати паливні фільтри в пластмасовому корпусі, наприклад, Fram, в яких виконуються функції фільтрації, водоотделителя і підігріву палива.
У модулі конструкції фірми Mahle в одному корпусі здійснюється вся обробка дизельного палива перед подачею в насос високого тиску:
- очищення у фільтрах грубого і тонкого очищення;
- сепарація (відділення) води;
- електропідігрів палива;
- охолодження палива.
У модулі є:
- змінні фільтроелементи без металевих деталей - екологічно утилізовані (спалюванням);
- індикатор забруднення фільтрів;
- датчик рівня води;
- підкачує насос;
- перепускний клапан для фільтра грубої очистки;
- відстійник для збору води і забруднень, затриманих фільтром грубого очищення.
Також виробляє оригінальні запатентовані дизельні фільтри модульного типу американська Stanadyne Corportation, що має відділення в Європі. Її серія Fuel Manager призначена для вантажівок різної вантажопідйомності, а також для будівельних, сільськогосподарських та інших машин. Принципова позиція компанії - все фільтруючі елементи затримують не тільки тверді частинки, але і воду. Фільтри грубої очистки виготовляються з нейлону і паперу і мають тонкість фільтрації від 10 до 150 мкм. Фільтри тонкого очищення виробляються з спеціально обробленої паперу і мають тонкість очищення від 2 до 5 мкм.
Компанія Mann + Hummel розробила новий багатошаровий матеріал, що фільтрує з ультратонких синтетичних волокон MILTIGRADE. Як стверджує фірма, ефективність уловлювання дрібнодисперсних частинок 3. 5 мкм матеріалом MILTIGRADE становить понад 90%, частки затримуються внутрішніми шарами матеріалу, що дозволяє підвищити ефективність і грязеемкость фільтра. Новий матеріал також краще затримує воду (більше 93%) у порівнянні з фільтрами з целюлози і має більш високу стабільність водовідділенням, особливо при високих рівнях вмісту води в паливі. Також Mann + Hummel розроблені змінні фільтруючі елементи, в конструкції яких немає металевих деталей, а фірма RB-exide (Ю. Корея) розробила оригінальні легкознімні фільтри з паперу з просоченням з смол і з синтетичних волокон.