Оливний фільтр

Оли́вний фільтр^[1] призначений для видалення (фільтрації) забруднень з моторних і трансмісійних олив, мастил або робочих рідин гідроприводів. Деколи використовується назва мастильний, масляний фільтр.

Фільтрувальний елемент (картридж) оливного фільтра двигуна автомобіля Volvo S40

Використання

З часом, у системі циркуляції оливи утворюються забруднення у вигляді нагарів, металічної стружки і ін.^[2] Наймасовішим є використання оливних фільтрів у двигунах внутрішнього згоряння транспортних засобів, що експлуатуються у звичному режимі та у позашляхових умовах, легких літаків, а також морських суден. Оливні фільтри використовуються в різних типах гідравлічних систем. Гідравлічні системи транспортних засобів, наприклад, автоматичні коробки передач і гідропідсилювачі керма, часто також оснащені оливним фільтром. Використання оливних фільтрів вимагають і газотурбінні двигуни в авіації. Крім цих цілей, у видобутку нафти, її транспортуванні і переробці також використовують фільтри.

Історія створення

Перший автомобільний оливний фільтр був запропонований в 1923 р. Ернестом Світлендом (Ernest Sweetland) і Джорджем Г. Грінгалгом (George H. Greenhalgh), що спочатку отримав назву «Purolator» (скорочення від англ. pure oil later — «чиста олива згодом»)^[3]. Цей фільтр був неповнопотоковим: через фільтр протікала тільки невелика частина оливи. Основна ж маса оливи потрапляла в двигун безпосередньо. Фільтри такого типу використовувались у двигунах тривалий період. Сучасні неповнопотокові системи фільтрації для дизельних двигунів стають популярними у виробництві оскільки менш затратні в обслуговуванні^[4][5].

Двадцять років пізніше з'явився перший повнопотоковий фільтр, в якому вся олива, перш ніж потрапити в двигун, проходила процедуру фільтрації. Однак для ефективної роботи такого фільтра необхідно, щоб обсяг оливи і її тиск не перевищували деякої величини. У деяких системах використовуються обидва типи фільтрів (комбінована система фільтрації).

Типи фільтрів

Механічні

У цих фільтрах для видалення домішок використовується явище фільтрації (найпоширеніший тип фільтрів на сьогодні). В автомобілях такі фільтри, як правило, виконані у вигляді картриджів. При забрудненні такі картриджі виймаються з фільтру і замінюються новими. Втім також існують і одноразові оливні фільтри без змінних картриджів. Механічні фільтри отримали широке поширення в системах об'ємного гідропривода. Зокрема, встановлюють наступні типи механічних фільтрів:

Одноразовий автомобільний оливний фільтр

• паперові;
• сітчасті;
• повстяні;
• дротові;
• пластинчасті та ін.

Паперові і повстяні фільтри відносять до фільтрів тонкої фільтрації, а сітчасті, пластинчасті і дротяні — до фільтрів середньої і грубої фільтрації, При цьому строгої межі між фільтрами тонкої фільтрації і фільтрами, наприклад, середньої фільтрації не існує.

Магнітні

Цей тип фільтрів використовує постійний магніт або електромагніт для видалення феромагнітних забруднюючих речовин.

Гравітаційні

Умовне позначення фільтра на принципових гідравлічних схемах

Принцип роботи базується на осадженні частинок, з більшою густиною ніж в оливи під дією сили тяжіння.

Відцентрові

Для видалення забруднювачів використовуються сили інерції при зміні напряму руху потоку оливи (зокрема, в умовах обертового руху з використанням центрифуги).

Конструкція оливного фільтра

Повнопотоковий фільтр зазвичай складається з металевого корпусу, фільтрувального елемента і двох клапанів: перепускного (його називають іноді запобіжним або обвідним) і зворотного (антидренажного) клапанів. Зовнішній корпус виготовляється з різних матеріалів: алюміній, сталь, пластик. Все пов'язано з умовами і температурою.^[6]

Перепускний клапан забезпечує подачу оливи в двигун в тих випадках, коли його не пропускає фільтрувальний елемент. Так буває, якщо елемент забруднений, а також при різкому підвищенні частоти обертання вала двигуна або зростання в'язкості оливи на холоді. Призначення зворотного клапана — утримувати оливу в фільтрі при непрацюючому двигуні з тим, щоб забезпечити швидке встановлення заданого тиску в системі під час запуску двигуна.

Якість фільтрації

Для оцінки якості фільтрації існують два параметри:

• номінальний ступінь фільтрації — це розмір часток, затримуваних фільтром на 95 %;
• абсолютний ступінь фільтрації — це розмір часток, повністю затримуваних фільтром.

У вітчизняній практиці прийнято оцінювати фільтри за номінальним ступенем фільтрації. Наприклад, в дорожньо-будівельній техніці номінальний ступінь фільтрації більшості фільтрів систем гідроприводу становить 25-40 мкм. В авіації вимоги до фільтрації жорсткіші, і номінальний ступінь фільтрації більшості фільтрів становить 5 мкм і менше.

Чим якісніша фільтрація, тим більший опір чинить потоку рідини фільтр, але, з іншого боку, тим менший вплив чинять забруднення робочої рідини на знос деталей гідроустаткування.

Див. також

• Фільтр
• Олива
• Мастило
• Мастильний матеріал