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.

Конструкция и принцип работы масляного фильтра

Масляный фильтр представляет собой компонент двигателя, предназначенный для фильтрации загрязнений из смазывающей жидкости, поступающую и циркулирующую в моторе. В автомобильной промышленности фильтра различаются по принципу действия, назначению и объёму проходящего масла. Последние, в свою очередь, делятся на 3 вида: полнопоточные, частичнопоточные и комбинированные.

Назначение масляного фильтра

В смазочной системе двигателя масло циркулирует через узлы и механические компоненты двигателя, омывая их. Таким образом, ликвидируется нагар, осадки и прочие загрязнения, предупреждая ускоренный износ элементов двигателя.

Весь мусор и излишки смазки, в зависимости от системы картера, попадают в поддон или бак. Для того что бы масло могло далее использоваться в работе мотора и полноценно выполнять свои функции, требуется предотвратить попадание собранных отходов в систему циркуляции смазки. Именно эту задачу и выполняет масляный фильтр, расположенный, как правило, в нижней части корпуса двигателя автомобиля.

Фильтрующий элемент решает сразу несколько проблем:

• снижение вязкости масла, которое может быть вызвано переизбытком загрязняющих веществ;
• очистка жидкости от загрязнений любого происхождения (сажа, ржавчина, продукты износа и т.д.);
• сохранение химических и физических характеристик масла на протяжении всего периода использования;
• уменьшение износа компонентов двигателя посредством удаления из смазочной жидкости металлических включений.

Наличие маслофильтра обеспечивает стабильную работу силовому агрегату в целом.

Конструкция мембранного маслофильтра

Конструкция элемента достаточно проста:

1. Корпус в виде цилиндра с крышкой, на котором расположено несколько входных отверстий и одно выходное с резьбой для крепления.
2. Фильтрующая мембрана. Именно она задерживает весь мусор, а в двигатель подаёт уже очищенное масло. Производится мембрана, как правило, из специализированного картона, который выкладывается в корпусе гармошкой или рулоном. Для увеличения срока службы прокладочный материал дополнительно пропитывают веществами, устойчивыми к воздействию моторных масел.
3. Перепускной клапан. Используется в не штатных ситуациях и предназначен для перенаправления масла в мотор, в обход мембраны. Такая ситуация может возникнуть, на пример, при пониженных температурах или при сильном загрязнении фильтра. Повышенная вязкость масла или забитый фильтрующий элемент не позволяют пройти смазочной жидкости через фильтр к узлам двигателя. В этом случае двигатель будет работать на не очищенном масле, но это лучше чем он останется вовсе без смазки.
4. Обратный или противодренажный клапан не даёт маслу сливаться обратно в фильтр из мотора. Способствует быстрому поступления смазки к деталям двигателя при запуске.
5. Прижимная пружина фиксирует обратный клапан во время выключенного двигателя.
6. Уплотнитель в виде резиновой прокладки — предназначен для герметизации в месте соединения с корпусом двигателя.

С практической точки зрения работа фильтра выглядит таким образом: во время старта двигателя насос засасывает из поддона или бака масло, которое поступает в отверстия маслофильтра, очищается и далее попадает в основную магистраль системы смазки. Все примеси и осадки остаются в мембране фильтра.

Виды фильтра по объёму пропускаемого масла

При выборе масляного фильтра руководствуются несколькими параметрами, один из которых пропускная способность (количество за единицу времени). Эта характеристика позволяет определить эффективность очистки при помощи того или иного фильтрующего элемента. Выделяют три вида устройств:

1. Полнопоточный. Самый популярный и простой вариант, который устанавливается последовательно с другими компонентами системы. Всё масло, всасываемое насосом, проходит через него, что соответствует максимально быстрой очистке всего объема жидкости. Как только фильтр засоряется, происходит сработка перепускного клапана, и весь объем смазки в неочищенном виде поступает в магистраль системы.
2. Частичнопоточный. Конструкция устанавливается в систему таким образом, чтобы моторное масло проходило сквозь него частично. Значительным преимуществом такого фильтра является – качественная очистка, однако в этом случае теряется скорость прохождения смазочной жидкости через систему.
3. Комбинированный. Принцип фильтрации в основном применяется для дизельных двигателей. Сразу используются полно- и частичнопоточный фильтры. Первый берёт на себя 90% очищения масла, а второй соответственно 10%. Комбинированная схема позволяет получить преимущества от обоих видов фильтров: качество и скорость очистки.

Также, исходя из конструкции, различают:

• одноразовые, неразборные конструкции;
• разборные, со сменным фильтрующим элементом.

Принципиально эти фильтры не отличаются между собой, однако у второго на крышке расположена гайка. Она позволяет разбирать конструкцию для замены отработанной мембраны и промывки внутренней части фильтра.

Центробежный маслофильтр

Центробежные фильтры чаще всего используются в двигателях тракторов, внедорожников, строительной техники и других тяжелых машин. Они состоят из корпуса, в котором на статичной полой оси расположен ротор с соплами. Ротор представляет собой корпус и стакан, нижняя или боковая часть которого оснащена жиклерами, установленными под углом к оси.

На практике центробежный масляный фильтр работает так, что под давлением масло подаётся на ось, оттуда сквозь отверстия попадает в стакан и к соплам. Последние обладают небольшим диаметром, поэтому смазка вытекает из них струйками и на высокой скорости, чем создаёт реактивный момент. Так сам ротор начинает активное вращение до 5-6 тысяч оборотов в минуту. В процессе вращения возникает центробежная сила, которая выталкивает из жидкости все загрязнения на стенки роторного стакана, где они и остаются. Чистое масло, выходящее из форсунок, поступает в корпус и далее в магистраль двигателя.

Чаще всего центробежные фильтры являются частичнопоточными.

Ресурс работы и замена маслофильтра

Меняется масляный фильтр в процессе замены масла. Производители рекомендуют это делать через каждые 10-15 тысяч км. На практике этот интервал лучше уменьшить до 7-ми тысяч км, а при применении низкокачественного топлива и масла – ещё на треть.

Для определения более точных сроков эксплуатации фильтра, необходимо учитывать его качество. Реплики служат в разы меньше оригиналов – обязательна замена через каждые 2-3 тысячи километров.

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.

Проблема кроется в экономии изготовителя на фильтрующей мембране, оригинал отслужит в разы больше.

Замена фильтра производится при помощи ключей, так как нередко его уплотнительное кольцо приплавляется к корпусу. Для извлечения маслофильтра можно воспользоваться следующими инструментами:

• 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 вышеперечисленного инвентаря для демонтажа применимы съёмники цепного и ленточного типа. Их устанавливают на корпус фильтра и плотно затягивают. Если же под рукой не оказалось специнструмента, то можно воспользоваться следующими способами:

1. Производится обмотка фильтра верёвкой, к ней же привязывается рычаг (гаечный ключ или отвёртка).
2. При помощи молотка и отвёртки можно пробить корпус и последняя используется как рычаг для отвинчивания, однако данный метод применим только для одноразовых фильтров.

От нормальной работы фильтра во многом зависит и стабильная работа мотора, а также срок эксплуатации его механических элементов. Так что, не стоит пренебрегать своевременной заменой масляного фильтра, ведь от этого может зависеть долголетие двигателя автомобиля.