Назначение, устройство и принцип работы масляного фильтра

Масляный фильтр является частью системы смазки двигателя, главная задача которого – очистка поступающего в насос масла от твердых частиц и осадочных отложений, накапливающихся в поддоне картера.

В современных автомобилях используются различные конструкции фильтров: полнопоточные, частичнопоточные и комбинированные. Каждая из них имеет свои особенности применения и срок службы.

Назначение фильтра в системе смазки двигателя

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

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.

Виды фильтров для моторного масла

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.

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.

Устройство и принцип работы масляного фильтра двигателя

Роль масляного фильтра в системе смазки двигателя лишь ненамного меньше по значению, чем самого масла. Без фильтрации двигатель быстро придёт в негодность, причём настолько основательно, что капитальный ремонт потребуется в самом полном объёме, часто просто экономически невыгодном. Поэтому фильтр меняется с той же частотой, что и масло, а выбираются наиболее надёжные его исполнения.

Зачем нужен фильтр в системе смазки ДВС

Одной из функций моторного масла является его моющая способность. При этом посторонние продукты и вещества подразделяются на растворимые базовой основой масла или присадками и нерастворимые твёрдые частицы.

Первые с помощью химических свойств продукта долгое время удерживаются в его составе (масло при этом темнеет, что не всегда является плохим признаком), а вторые в виде взвеси или гелиевой эмульсии попадают в картер, откуда закачиваются насосом и попадают в масляный фильтр.

На выходе фильтра образуется относительно чистое масло, которое может нормально выполнять все свои функции. Без фильтра в моторе начнутся задиры и ускоренный износ поверхностей трения.

Устройство

В настоящее время на большинстве автомобилей применяются полнопоточные фильтры, то есть нет разделения работы на грубую и тонкую очистку.

Крупноячеистую сетку на входе маслоприёмника считать фильтром грубой очистки можно лишь весьма условно, задержать она сможет разве что крупные обломки или куски смолистых отложений. Вся остальная грязь аккумулируется в единственном фильтрующем элементе.

В состав типичного фильтра входит несколько функциональных деталей и узлов.

1. Непосредственно фильтрующий элемент, уложенный в виде гофрированной шторы для обеспечения максимальной площади поверхности. Именно здесь задерживается и хранится весь мусор. Поэтому штора выполняется из специального нетканого материала определённой пористости и плотности.
2. Байпасный (перепускной) клапан, открывающийся при предельно забитом грязью фильтрующем элементе, чтобы исключить повреждения. Он же может срабатывать из-за слишком густого масла, не успевающего фильтроваться. Это аварийный и очень нежелательный режим, мало того, что масло уйдёт в магистраль без фильтрации, оно ещё может смыть и захватить с собой уже отфильтровавшийся мусор.
3. Антидренажный клапан. При определённой пространственной ориентации фильтра масло из него будет вытекать после остановки работы насоса. Чтобы этого не случалось, и мотор не работал первое время без давления в системе смазки, клапан перекрывает обратное вытекание из корпуса.
4. Корпус фильтра с уплотняющими прокладками. Может быть сменным или стационарным, тогда для замены картриджа откручивается крышка.

Сменным элементом может быть либо весь фильтр в корпусе либо только его фильтрующий картридж и прокладки. Используются обе конструкции на разных автомобилях.

Принцип работы

Масло забирается из картера двигателя насосом и отправляется в фильтр. Там оно проходит через сменный элемент, подвергаясь очистке. В штатном режиме сразу за фильтром по ходу масляного потока находится магистраль, откуда давление поступает ко всем смазываемым узлам.

При отклонениях в работе или избыточном давлении и небольшом расходе возможен сброс потока через регулирующий клапан, настроенный на максимально допустимый уровень напора.

Как часто надо менять

Периодичность замены фильтра определяется в процессе испытаний автомобиля и закрепляется в руководстве по эксплуатации. Обычно это 10-15 тысяч километра пробега, одновременно с заменой масла. Но опыт показывает, что к такому сроку уже даже самые лучшие фильтры засоряются и работают плохо.

Стоит сократить периодичность по маслу и фильтру примерно вдвое, так надёжность и сохранность мотора будет гарантирована.

Как открутить

При смене фильтра возможны два случая — когда меняется фильтр целиком или только его вставка-картридж. Во втором случае потребуется открутить крышку корпуса, затянута она обычно очень туго, следовательно, без специального ключа её с места не стронуть.

Часто она выполнена из пластика, поэтому альтернативные способы приведут только к поломке. Спецключ приобретается отдельно или входит в состав универсального набора для разных автомобилей. Отворачивание производится стандартным воротком и проблем не представляет.

Фильтр, заменяемый вместе с корпусом, затягивается от руки со смазыванием прокладки, то есть совсем скромным усилием. Но в конце срока службы будет откручиваться гораздо труднее.

Скорее всего потребуется применение приспособлений:

• универсальный съёмник для масляных фильтров раздвижного типа, надевается на корпус и отворачивается удлинителем из набора инструментов, зажимаясь на корпусе тем сильнее, чем больше прикладываемое усилие;
• если нет съёмника, то можно открутить монтажной лопаткой, продетой в петлю текстильной стропы, обёрнутой вокруг корпуса;
• самый «грязный» способ – тонкостенный корпус фильтра пробивается толстым шилом или отвёрткой, после чего можно применить рычаг.

Стронуть с места фильтр можно и нанося удары молотком по зубилу в касательному к фланцу направлении. Но обычно это сложно из-за плохого доступа.

Виды масляных фильтров

Способов очистки масла несколько, для обычного автомобилиста сейчас они представляют разве что теоретический интерес. Производители давно перестали удивлять разнообразием технических решений. Но на старых машинах и спецтехнике встречается всякое.

Центробежный

Можно очищать жидкости путём их раскручивания в центрифуге. Твёрдые и тяжёлые частицы собираются на её наружной поверхности, не попадая куда не положено. Грубо очищать очень загрязнённый продукт так вполне допустимо, устройство применялось, например, в старых советских «Запорожцах», как первая ступень фильтрации.

Гравитационный

Под научным названием скрывается простой отстойник. Принцип тот же, что и в центрифуге, но вместо центробежной используется сила земного притяжения. Внизу, что немаловажно, скапливается не только грязь, но и вода. Остаётся только её удалять по мере наполнения стакана фильтра-отстойника.

Магнитный

Самый простой способ, работает только с ферромагнитными продуктами износа. Но при этом облегчает жизнь основному фильтру. Обычно в пробку или в специальный зажим на дне картера устанавливается мощный постоянный магнит, который и притягивает к себе опилки и стружку. Очищается при замене масла.

Адсорбционный

Его ещё называют механическим, хотя точно ни то, ни другое название не подходят. Адсорбция – это нечто другое. Но суть дела от этого не меняется, интуитивно понятно, как это происходит, данный способ очистки основной для массовых полнопоточных фильтров и подробно уже описан выше.

ТОП-5 популярных производителей

Самые лучшие фильтры производятся компанией Mann. Хотя с этим можно спорить, но в любом случае понятие рейтинга субъективно, а данная фирма будет числе лучших, не так важно на каком именно месте.

Далее можно расположить продукцию Bosch и Sakura. Трудно сказать, что точно будет лучше, но это достойные изделия, где бы ни производились.

Компании могут быть широко известными, и не очень. К последним относится японская JS Asakashi, чья продукция также заслуживает внимания.

Завершить микро-рейтинг стоит отечественной продукцией «Автоагрегат» Ливны. Ассортимент невелик, но для наших автомобилей очень хорош, что подтверждается поставками на конвейеры.