Масляные фильтры

13/09/2011 в 10:46

Масляные фильтры служат для удаления из масла продуктов износа металлов и окисления масла (нагар, смолистые вещества, пыль, частицы несгоревшего топлива). По принципу действия все фильтры делятся на механические, поглощающие (емкостные), гидродинамические и магнитные.

Механические фильтры по характеру набивки различают сетчатые (поверхностные), щелевые и пластинчатые и используют в качестве фильтров грубой очистки. К числу механических фильтров относят также войлочные, хлопчатобумажные, текстильные и бумажные, применяемые как для грубой (кроме бумажных), так и для тонкой очистки.

Поглощающие фильтры не только задерживают механические примеси, но и поглощают кислоты, щелочи, воду и другие продукты, производя тем самым глубокую очистку масла. В качестве фильтрующих элементов служат войлок, пряжа и некоторые другие материалы со специальными пропитками, а также смеси из окиси алюминия (30-35%), боксита (50%), присадок марганца и серы (1,5%) и наполнителя-шлаковой ваты (15-20%). Поглощающие фильтры применяют в качестве фильтров тонкой очистки. При засорении фильтрующий элемент заменяют.

Гидродинамические фильтры (центрифуги) очищают масло от механических примесей на основе использования центробежных сил. Масло очищается в роторе, который в отдельных случаях делает до 40 ООО об/мин.

Магнитные фильтры представляют собой постоянные магниты, вмонтированные в сливные пробки или другие места системы смазки. Они хорошо удерживают частицы металлов и тем самым предохраняют трущиеся детали дизеля от преждевременного износа.

Фильтры по степени очистки масла и способу включения в круг циркуляции подразделяют на фильтры грубой очистки, тонкой очистки и комбинированные.

Через фильтр грубой очистки (основной масляный фильтр) проходит все масло, поступающее в нагнетательную магистраль двигателя. Такое включение фильтра в масляную магистраль называется последовательным. Фильтры грубой очистки обладают большой пропускной способностью, имеют относительно большие проходы (щели) для очищаемого масла и не в состоянии задерживать мелкие примеси.

У наиболее распространенных и простых по устройству сетчатых фильтров грубой очистки фильтрующие элементы выполнены в виде сетки, имеющей ячейки в свету размером 0,063-0,18 мм. Скорость прохождения масла через сетчатый фильтр 2-2,5 см/с. Частицы загрязнения масла, превышающие размеры ячеек, не проходят через фильтрующий элемент и остаются на его поверхности.

На рис. 137 показан элемент щелевого фильтра грубой очистки, представляющий собой гофрированный стакан 4 с намотанной виток к витку фильтрующей лентой 3, на которой имеются выступы 2. Между выступами одного витка и плоской частью ленты другого образуются щели 1 (размером 0,07 или 0,125 мм), через которые при фильтрации проходит масло. Средняя скорость прохождения масла 2,5- 5 см/с.

Масляные фильтры

Рис. 137. Элемент щелевого фильтра грубой очистки: 1 - щели. 2 - выступы на ленте, 3 - фильтрующая лента, 4 - гофрированный стакан

Иногда для двигателей применяют пластинчатые фильтры грубой очистки (рис. 138). Фильтрующий элемент состоит из набора пластинок 3 и дистанционных прокладок 1. Размер щелей, через которые проходит масло, определяется толщиной прокладок. Элемент набран на подвижном штыре 6, который можно при необходимости повернуть рукояткой. На неподвижном штыре 5 насажены счищающие скребки 2, входящие в щели между пластинками. При поворачивании фильтрующего элемента валиком щели очищаются от загрязнений. Щели должны быть размером 0,05; 0,08 или 0,12 мм, а средняя скорость прохождения масла в фильтре - 6-12 см/с.

Масляные фильтры

Рис, 138. Элементы пластинчатого фильтра грубой очистки 1 - дистанционная прокладка. 2 - скребок, 3 - пластинка, 4 - прокладка скребка 5 и 6 - неподвижный и подвижный штыри

Тонкую очистку масла обеспечивают фильтры, обладающие способностью задерживать мельчайшие частицы, содержащиеся в масле. Фильтры тонкой очистки имеют относительно малую пропускную способность. Чтобы не допустить прекращения подачи масла в масляную магистраль для смазки двигателя, фильтры тонкой очистки включаются на ответвлении основного потока, через которое проходит 10-15% масла основного потока. Отфильтрованное масло из фильтра тонкой очистки стекает в картер двигателя. Элемент тонкой очистки задерживает абразивные частицы механических примесей, прошедшие через элементы щелевых фильтров, а также продукты окисления масла - смолы, асфальтены, карбены. Благодаря этому масло значительно улучшает свои свойства, снижается абразивный износ трущихся поверхностей двигателя и уменьшается нагаро- и лакообразова-ние на цилиндро-поршневой группе.

Элементы фильтров тонкой очистки масла выполняют из картона, бумаги или текстильной набивки. Наиболее широко используют для двигателей картонные фильтры ДАСФО (двухсекционный автомобильный суперфильтр-отстойник. Эти фильтры задерживают механические частицы размером до 0,005 мм. Тонкая очистка масла в них осуществляется двумя способами - отстоем и фильтрацией и происходит в элементарных ячейках фильтра.

Двухсекционный фильтр ДАСФО (рис. 139) представляет собой набор тонких картонных пластин 10 и прокладок 11, в центре которых имеются квадратные просечки 2, образующие центральную сквозную полость. Пластины и прокладки зажаты между металлическим дном 15 и крышкой 7, которые стянуты четырьмя металлическими стяжками 9. Такая конструкция фильтра предохраняет картонные детали от проворачивания и рассыпания. Стяжки закреплены проволочным запорным кольцом 8. Верхняя крышка снабжена ручкой 5. Центральные отверстия 6 и 12 крышек уплотнены картонными сальниками 4 и 14, плотно надевающимися на стяжной болт корпуса фильтра и предотвращающими попадание грязного масла в центральную полость элемента.

В дне имеется перепускное отверстие 1 диаметром 1,1 мм, защищенное крышкой 13 сальника с отверстиями. Через отверстие перепускается часть грязного масла внутрь фильтра для ускорения прогрева в начале работы. Каждая пластина с прокладкой составляет элементарную фильтрующую ячейку собранного фильтра. Прокладки в смежных фильтрующих ячейках расположены крестообразно по отношению друг к другу, в результате чего поверхность фильтрации значительно увеличивается.

Масляные фильтры

Рис. 139. Фильтр ДАСФО тонкой очистки: 1 - перепускное отверстие 1; дне, 2 и 3-квадратные и прямоугольные просечки, 4 и 14 - сальники, 5 - ручка, 6 и 12 - центральные отверстия в крышках, 7 и 13 - крышки фильтра и сальника, 8 - запорное кольцо, 9 - стяжки, 10 - пластины, 11 - прокладка, 15 - металлическое дно, 16 - пластина с наклеенными концами прокладки

Частицы загрязнений удаляются из масла как вследствие прохождения масла между плоскостями соприкасающихся прокладок и пластин, так и вследствие фильтрации сквозь пластины. Часть находящейся в масле грязи отстаивается и оседает на пластины в фильтрующих ячейках. Профильтрованное масло по узким просечкам 3 попадает в центральную сквозную полость, затем поступает в полый стяжной болт корпуса фильтра через дроссельное отверстие в нем и далее стекает в картер двигателя. Пластины и прокладки во время работы в корпусах фильтров сжимаются пружинами с силой до 4 МПа.

Масло очищается фильтром до тех пор, пока грязь не заполнит всей полости. После этого фильтрация масла резко падает и отработавший фильтр заменяют новым. Фильтры тонкой и грубой очистки выполняют одинарными и сдвоенными, что позволяет очищать один из них при работе другого. В корпусе фильтра тонкой очистки масла помещают один или несколько фильтров ДАСФО.

На некоторых двигателях установлены комбинированные фильтры, у которых в одном корпусе расположены фильтры грубой и тонкой очистки масла. Такие фильтры включают в масляную систему последовательно с ответвлением, при этом 10-15% масла подвергается тонкой очистке и сливается в картер, а все масло, поступающее в магистраль двигателя, проходит через фильтр грубой очистки.

На рис. 140 показан комбинированный масляный фильтр. Внутри корпуса 5 помещены два щелевых фильтра 2 и 3 и один элемент 1 тонкой очистки, представляющий собой цилиндрический патрон из хлопчатобумажной нити, навитой на сетчатую трубку. Фильтры надеты на стяжной стержень 4, имеющий с двух концов отверстия, с которыми сообщаются внутренние полости фильтров.

Масляные фильтры

Рис. 140. Комбинированный масляный фильтр: 1 - элемент тонкой очистки, 2 н 3 - щелевые фильтры, 4 - стержень фильтра. 5 - корпус

Путь масла показан на рисунке стрелками. Неочищенное масло поступает в корпус и проходит снаружи фильтра 2. Пройдя щели фильтра 2, одна часть масла поступает к фильтру «3, а другая направляется на выход из фильтра через отверстие в его стержне. Масло, поступившее к фильтру 3, проходит через его щели. Основная часть его направляется на выход в магистраль двигателя. Небольшая часть масла проходит через элемент тонкой очистки и через отверстие в стержне отводится в картер двигателя.

Большинство масляных фильтров имеет перепускной клапан, который открывается при перепаде давлений 0,08-0,12 МПа для пропуска неотфильтрованного масла в магистраль, минуя фильтр, при слишком вязком масле во время пуска и при сильном засорении фильтра.

Еще по теме

  • Фильтр-отстойник
    У карбюраторных двигателей применяют отстойник топлива, совмещенный с фильтром предварительной очистки. Фильтр-отстойник устанавливают перед топливоподкачивающим насосом. Фильтрующий элемент фильтра-отстойника представляет собой набор пластин или сеток с проходными щелями или ячейками 0,10 - 0,15 мм. Рис. 115. Фильтр-отстойник карбюраторного двигателя: 1- головка, 2 -сержень, 3 - пружина. 4 - болт. 5[..]
  • Техническое обслуживание смазочной системы
    Показателями технического состояния смазочной системы двигателя являются давление масла в магистрали и его температура, которые должны постоянно контролироваться машинистом, управляющим двигателем. Однако правильная оценка давления и температуры масла возможна только при исправном состоянии манометра и термометра, установленных на двигателе. Поэтому необходимо следить за состоянием указанных приборов и систематически проверять правильность[..]
  • Вентиляторы
    В системах водяного охлаждения для обдува сердцевины радиатора потоком воздуха применяют осевые или центробежные вентиляторы. У большинства двигателей внутреннего сгорания используют многолопастные осевые вентиляторы. Крыльчатки вентиляторов располагают непосредственно за сердцевиной радиатора, иногда в специальном кожухе. Вентилятор создает интенсивный воздушный поток, который проходит через радиатор и охлаждает его трубки, и приводится[..]