» » Масляный фильтр. Как работает и устроен масляный фильтр

Масляный фильтр. Как работает и устроен масляный фильтр

С течением времени моторное масло засоряется механическими примесями, образующимися в результате износа деталей двигателя, и приобретает абразивные свойства. Такое масло уже не смазывает двигатель, а лишь ускоряет износ его деталей. Поэтому масло в моторе необходимо очищать — с этой задачей справляются масляные фильтры, о которых пойдет речь в представленной статье.

Назначение масляного фильтра

Нормальная работа двигателя обеспечивается смазкой всех его трущихся деталей: коренных и шатунных подшипников коленвала, деталей ГРМ, поршневых колец в цилиндрах и т.д. Эту задачу решает смазочная система двигателя, подающая масло ко всем деталям. Однако в процессе работы даже смазанные детали контактируют друг с другом (хоть и через пленку масла), происходит износ, и в масло попадают микроскопические частицы металла размером в единицы и десятки микрометров. В результате со временем масло из смазочного материала становится абразивом, который приводит к ускоренному износу деталей двигателя.

Чтобы решить эту проблему, в систему смазки двигателя вводится фильтр, который очищает масло от механических загрязнений. Современные фильтры устроены таким образом, что задерживают до 95% частиц размером от 25-45 микрометров. Кроме того, фильтр очищает масло от частиц нагара и других загрязнений.

Фильтр имеет и еще одну функцию: он обеспечивает задержку масла в магистрали и каналах двигателя после того, как двигатель остановлен. Такое решение делает пуск двигателя более безопасным, так как первые мгновения он не совсем сухой, а имеет некоторое количество смазки в трущихся деталях.

Масляный фильтр — это важнейшее устройство, отсутствие или засорение которого грозит преждевременной внутреннего сгорания. Без этой запчасти не обходится ни один современный автомобиль. Давайте рассмотрим, из чего он состоит и какую функцию выполняет.

Процесс очистки моторного масла

Каждый автолюбитель знает, что машинное масло является смазочным материалом, который обеспечивает бесперебойную работу Также эта жидкость охлаждает все детали двигателя, очищая их от мелких соринок и пыли, которые могут нанести немалый вред мотору, вплоть до того, что потребуется Поэтому для того чтобы все комплектующие двигателя слаженно работали, используются специальные масляные фильтры.

Функция

Их главное предназначение заключается в эффективной очистке машинного масла от посторонних предметов, таких как сажа, пыль и так далее. Современные масляные фильтры выполняют схожую функцию, но несколько отличаются по своей конструкции и степени очистки. Эти характеристики зачастую отображаются в цене - порой разница бывает в несколько раз. И прежде чем купить, к примеру, масляный фильтр ВАЗ, следует знать его конструкцию и принцип работы. Нелишне поинтересоваться и тем, какими качествами он должен обладать.

Из чего состоят масляные фильтры?

Эта запчасть состоит из системы клапанов, самого фильтрующего элемента и, конечно же, корпуса, в котором и находятся все эти детали. Его конструкция напоминает стакан, в котором есть большое отверстие. Через него и проходит путь очищения масла.

Принцип работы

Несмотря на свою простую конструкцию, масляные фильтры имеют довольно сложный принцип работы, состоящий из нескольких этапов:

  1. Моторное масло проходит через фильтрующий элемент и затем возвращается в
  2. Обводной клапан пускает жидкость в обход фильтрующего элемента в случае, когда фильтр чрезмерно загрязнён. Машина начинает плохо двигаться, и это - напоминание о необходимости замены фильтра.
  3. предотвращает вытечку машинного масла из резервуара при выключенном двигателе. Это очень важный момент, так как при неисправности этого механизма возникает риск утечки масла из поршневой группы. В таком случае возникает эффект сухого трения поршней. Через 3-4 секунды такой работы двигателя он попросту останавливается, так как повреждаются практически все его комплектующие. Это очень серьёзная поломка, иногда даже капитальный ремонт не способен возобновить работу мотора.

На сегодняшний день все мировые производители выпускают масляные фильтры следующих типов:


О ресурсе замены

На данный момент многие компании используют современные технологии производства с использованием новейших материалов. Качественные фильтры выдерживают ресурс эксплуатации примерно в 35-50 тысяч километров. Бракованные или же подделанные товары служат не более чем 5-10 тыс. км.

Современный двигатель требует особого отношения к качеству смазывающих материалов. Новые формулы масла повышают время его жизни, но иногда у автолюбителей создается впечатление, что выбором масла решаются все проблемы. Даже с идеальным моторным маслом нужен эффективный и надежный масляный фильтр.

Почти все современные моторы легкового автотранспорта используют стандартный полнопроточный вариант фильтрующего элемента . Устройство состоит из следующих деталей:

  • корпус масляного фильтра с пружиной;
  • фильтрующий картридж с обратным клапаном;
  • крышка масляного фильтра с резьбовой муфтой и встроенным перепускным клапаном;
  • резиновое кольцо - прокладка, уплотняющая место установки фильтра;

В вопросе - какой масляный фильтр лучше - мы всегда стараемся следовать рекомендациям друзей, реже - специалистов, или покупаем такой же, как стоял на двигателе при покупке авто. Подход правильный, но все же лучше владеть знаниями о работе столь важного устройства и понимать, какой масляный фильтр подходит для вашей машины.

Важно! В подборе наиболее подходящего варианта масляного фильтра стоит учитывать характеристики моторного масла: наличие моющих присадок и толщину масляной пленки. При их высоких показателях не каждый фильтрующий элемент способен эффективно отсеивать растворенные масляные лаковые или битумные образования.

Масляный фильтрующий элемент из простого пакета бумаги или войлока превратился в серьезное изделие, от успешной работы которого зависит насколько быстро дорогое моторное масло превратится в грязную, разбавленную тосолом и бензином жидкость. В качестве примера можно привести результаты деградации моторного масла двигателей ЗМЗ-402.10 в составе автомобилей ГАЗ-3110, приведенные в таблице 1.

Устройство полнопроточного масляного фильтра практически всех ведущих производителей примерно одинаково, с небольшими модификациями в исполнении торцевого уплотнения и конструкции перепускного клапана.

Частично проточные масляные фильтрующие системы в легковой технике используются редко, в форсированных спортивных двигателях применяют комбинированные варианты. Преимущество таких устройств состоит в селекции из масляного потока микрочастиц на порядок более мелких, чем в полно-проточной конструкции. Но работают такие системы при более высоком давлении масла, что и обеспечивает необходимое качество. Тонкости отсева масляных фильтров:

  • полнопроточной схемы не должна превышать 80-100 мкм;
  • частично-проточной - 15 мкм.
  • комбинированной - не превышала 40 мкм.

Ранее достаточно широко применялось разборное устройство со сменным элементом. В этом случае корпус и крышка устройства с перепускным клапаном выполнялись одним узлом в картере двигателя, замене подлежали только фильтрующий элемент и кольцо уплотнения. Таким образом, стоимость расходного материала была меньше, и проще было контролировать работу устройства.

Функции и устройство фильтрующего элемента

Основным материалом, используемым для фильтрации масла, является специальный многослойный целлюлозный материал, напоминающий бумагу. В его составе, кроме модифицированных волокон хлопка и целлюлозы, впрессованы стекловолокна, играющие роль армирующей решетки. Сердцевина материала укреплена специальным полимером. Такая бумага складывается особым способом, увеличивающим поверхность фильтрации, в единый картридж. На торцевые поверхности устройства наклеивают специальные перфорированные пластины из пластика или металла, помогающие правильно распределять потоки масла.

Кроме бумажных вариантов, используют полимерную микрогубку, напоминающую поролон. В отличие от бумаги, поверхность фильтрации такого устройства значительно выше и способна задерживать очень большой спектр частиц и соединений. Надо сказать, что подобные фильтрующие элементы прекрасно работают в условиях регулярной промывки двигателя со своевременной сменой масла. «Запущенный» двигатель с грязной системой смазки достаточно быстро забьет губку грязью и лаковыми отложениями. Далее устройство будет работать с открытым перепускным клапаном с минимальной очисткой смазки, что снизит ресурс мотора.

Зачем масляному фильтру два клапана

Устройство масляного клапана рассчитано на нормальную работу во всех климатических поясах, в том числе в жару и мороз. В последнем случае масло под воздействием низких температур становится очень густым и вязким. Соответственно, возникшее большое давление внутри масляного фильтра способно разрушить бумажные элементы. Перепускной клапан масляного фильтра направляет поток смазки в обход фильтрующей поверхности, пока масло не прогреется и не приобретет необходимую вязкость.

Кроме перепускного клапана, в устройстве применяется антидренажный или обратный клапан, не менее важный для нормального запуска мотора. Устройство клапана представляет собой резиновый лепесток в крышке фильтра.

В отдельных устройствах американского производства встречаются системы с пружинным прижиманием масляного клапана.

После выключения двигателя остаточное давление прижимает лепесток к выходному отверстию и не дает части масла стечь в поддон. Что это дает? Даже через большой промежуток времени в системе циркуляции масла будет оставаться не менее150 мл смазки. В момент раскручивания и пуска мотора, когда штатная система масляного насоса не развила нужного давления, остаток масла обеспечит необходимое смазывание поверхностей трения.

Важно! Зачастую в этот момент срабатывает датчик - индикатор на приборной панели, показывающий отсутствие давления смазки в системе. При нормальной работе через 2-3 сек. индикатор гаснет.

Работа двигателя сопровождается значительным износом металлических поверхностей, особенно высоконагруженных распредвалов чугунных гильз и опорной поверхности коленвала. Мельчайшая металлическая пыль вымывается смазочным материалом и может циркулировать в системе смазки, закупоривая каналы.

В ряде случаев производители выпускают масляные фильтры с магнитами, способными более эффективно собирать стружку и пыль черных металлов в фильтрующем элементе. Одним из таких масляных фильтров является самарский Салют.

Насколько эффективно работает подобное устройство - зависит от индивидуальных особенностей мотора. Но стоит отметить, что в большинстве иномарок в конструкции двигателя используются легированные стали и сплавы, не реагирующие на магнитное поле.

Замена масляного фильтрующего элемента

В большинстве двигателей масляный фильтр расположен достаточно неудобно с точки зрения обслуживания, и приходится работать из смотровой ямы при смене устройства. Для большей уверенности вопрос, где стоит масляный фильтр, лучше уточнить в руководстве по эксплуатации автомобиля.

Зачастую корпус фильтра прикипает к фланцу крепления, и приходится приложить немало усилий, чтобы отвернуть круглый корпус. Для откручивания можно использовать самодельный или фирменный ключ для масляного фильтра.

Совет! Если предложенные способы не дают результата, можно отвернуть фильтр, пробив пару отверстий в его корпусе острой отверткой. Место для отверстий следует выбирать так, чтобы не повредить центральный штуцер.


Заменить устройство достаточно просто. В наставлении обычно советуют заполнить новый фильтр на ¾ моторным маслом и рукой, без использования ключей или приспособлений, завернуть его на установочный фланец. Усилие закручивания достаточно легко проконтролировать визуально. С момента касания прокладкой корпуса масляного фильтра фланца заверните его еще на 4 / 5 оборота. При установке устройства уделите внимание качеству и состоянию самой прокладки, от этого зависит герметичность посадки корпуса.

Совет! Не используйте повторно старую резиновую прокладку. Старое горячее масло с добавками бензина и тосола приводит к скрытому разрушению материала прокладки масляного фильтра. Даже при отсутствии внешних повреждений возможны серьезные протечки масла в устройстве.

Как выбрать качественный масляный фильтр

Самым тяжелым и серьезным вопросом в использовании масляного фильтра является его выбор.

Среди наиболее популярных моделей фильтров можно упомянуть швейцарские фильтры Finwhale LF101, используемые на машинах ВАЗа, ГАЗа, KIA и Hyndai, Renault и Chevrolet, подходящие ко всем наиболее популярным на территории России авто. Рекомендуемый ресурс - 15 тыс. км.

Из продукции европейских производителей можно отметить неплохое качество MAHLE OC 235 австрийской MAHL GRUPPE. Материал фильтровального элемента рассчитан на работу с синтетикой и полусинтетикой. Цена, как и первого, не превышает 220 руб.

Среди отечественной продукции отметим продукцию самарских производителей, рассчитанную на автомобили ВАЗа:

  • масляный фильтр 2112-ВАЗ Салют ценой 150 руб., интересен высоким уровнем производства;
  • масляный фильтр базальт БМ 1208, в котором антидренажный и перепускной клапаны расположены параллельно, стоимость модели не более 140 руб.

Для японских машин можно посоветовать надежные и качественные фильтры - продукцию немецких производителей MANN W914/2 и японской NITTO 4TP-121.

Главный вопрос в выборе масляного фильтра - не купить подделку. Чем популярнее изделие, тем чаще и активнее его подделывают. Определить подделку сложно, но при наличии знаний об особенностях отдельных марок масляных фильтров или специфике производства компаний - вещь вполне реальная. Выдает контрафактную продукцию качество полиграфии на корпусе масляного фильтра, наличие микро заусенцев, плохое качество упаковки. Очень часто в информации о производителе указываются противоречивые сведения, или вовсе безграмотное написание слов, неправильная информация о моделях фильтра. Одним из интересных способов выявления подделок является определение веса нового устройства. По отзывам знатоков, подделка всегда легче оригинальной детали, причем разница может достигать 15-20 %.

На видео обзор масляных фильтров на автомобили ВАЗ:

Масляный фильтр со сменным фильтрующим элементом

Масляный фильтр служит для очистки масла от твердых частиц продуктов изнашивания деталей двигателя, нагара и т. п. Загрязненное масло вызывает ускоренное изнашивание двигателя и засоряет каналы смазочной системы. Масляные фильтры называют полнопоточными , если через них проходит все масло, и неполнопоточными , если через них проходит только его часть. Неполнопоточные фильтры применяют как дополнительные к основным - полнопоточным для более тонкой очистки масла. Масляный фильтр может быть сменным, и его нужно заменять новым при каждой замене масла или иметь сменный только фильтрующий элемент. В большинстве двигателей легковых автомобилей применяют полнопоточные сменные фильтры (рис. 2.43), хотя встречаются конструкции, в которых заменяют только фильтрующий элемент.


Конструкция центробежного масляного фильтра (центрифуги) :
1 - корпус;
2 - колпак ротора;
3 - ротор;
4 - колпак фильтра;
5 - гайка крепления колпака ротора;
6 - упорный шарикоподшипник;
7 - упорная шайба;
8 - гайка крепления ротора;
9 - гайка крепления колпака фильтра;
10 - верхняя втулка ротора;
11 - ось ротора;
12 - экран;
13 - нижняя втулка ротора;
14 - палец стопора;
15 - пластина стопора;
16 - пружина стопора;
17 - трубка отвода масла

В смазочных системах грузовых автомобилей часто применяют по два фильтра: один - полнопоточный со сменным фильтрующим элементом, второй - неполнопоточный центробежный (центрифуга). Центробежный фильтр (центрифуга) приводится в действие за счет реактивных сил масла, вытекающего под давлением из специальных сопел (жиклеров), направленных в разные стороны. Вращающийся с большой скоростью вместе с соплами колпак, находящийся внутри корпуса фильтра, заполнен маслом, из которого за счет центробежных сил удаляются твердые частицы, которые оседают на внутренней поверхности колпака. Центробежные фильтры очень Хорошо очищают масло, но только по массовому признаку. Например, частицы сажи ими улавливаются плохо, т. к. массы сажи и масла близки по величине.



Устройство неразборного (а) и разборного (б) полнопоточного объемноадсорбирующего масляного фильтра:
1 - корпус;
2 - штора (фильтрующий элемент);
3 - перепускной клапан;
4 - противодренажный клапан;
5 - противосливной клапан;
6 - путь масла при открытии перепускного клапана;
7 - канал слива масла в картер при замене фильтрующего элемента

Фильтрующие элементы полнопоточных фильтров изготавливают из пористого материала (бумаги, пористого картона, синтетических материалов). В случае засорения пор фильтрующего элемента его пропускная способность ухудшается. Для того чтобы в главной масляной магистрали не произошло падения давления масла, внутри фильтра имеется перепускной клапан . Перепускной клапан открывается при определенном значении давления внутри фильтра и обеспечивает проход масла в двигатель, минуя фильтрующий элемент.
Следует отметить, что лучше подавать в двигатель неочищенное масло, чем допустить падение давления в системе смазки. Перепускной клапан может открываться также в случае чрезмерного загустевания масла при холодном пуске двигателя. Имеются конструкции фильтров, в которых установлены два перепускных клапана. Иногда используются специальные датчики, сигнализирующие о засорении масляного фильтра.
Дренажный клапан , установленный на входе в фильтр препятствует вытеканию масла из фильтра после остановки двигателя, чтобы при последующем пуске не терялось время на заполнение корпуса фильтра и двигатель не испытывал масляного голодания.

В последнее время можно все чаще услышать заявления о том, что современные масляные фильтры «на самом деле ничего не фильтруют». Мол, существующие фильтры – это фильтры тонкой очистки, по совместительству выполняющие теперь и функцию фильтра грубой очистки, который раньше был в автомобиле отдельно, и работал постоянно.

Теперь же перепускной клапан, призванный препятствовать масляному голоданию при пуске и высоком давлении масла, при определенных условиях пропускает нефильтрованное масло в двигатель, из-за чего де критически приближается время капремонта. Давайте разберемся, так ли это.

Действительно, сегодня автомобильный двигатель с максимальным давлением 6–10 бар не имеет фильтра грубой очистки, а в фильтре тонкой очистки имеется перепускной клапан, который открывается при давлении до 2 бар, в зависимости от модели. Когда клапан открывается, масло не фильтруется. Когда же открывается перепускной клапан?

Во-первых, перепускной клапан открывается при холодном пуске двигателя, пока мотор не прогрелся, перепускной клапан остается открытым от 5 до 30 мин в зависимости от температуры окружающей среды, вязкости масла и конструкции самого фильтра – чем туже пружина перепускного клапана, тем быстрее он закроется. Во-вторых, клапан открывается при резком увеличении давления в системе смазки, например, при обгоне, пуске прогретого двигателя. И конечно – он открывается и остается большую часть времени или постоянно открытым во время работы двигателя при засорении фильтрующей шторы.

Из этого можно сделать вывод, что современные фильтры не выполняют свою функцию, и такая система значимо приближает капремонт двигателя? Конечно же, нет! Распространители подобных домыслов сознательно забывают об одном факте, а именно, что система смазки двигателя является замкнутой. Извне в нее практически ничего не попадает. Задача масляного фильтра – устранение частиц нагара, микроскопической металлической «стружки» и т.п.

Нельзя говорить, что если перепускной клапан открыт, то «в двигатель попадают частицы любого размера». Они в него не попадают, а просто не удаляются из него. В течение некоторого времени. Это неприятно, но лучше, чем масляное голодание. Когда вязкость масла снизится при прогреве, и движение будет осуществляться в нормальном, расчетном для данного автомобиля режиме, перепускной клапан закроется и отловит загрязнения.

Давайте немного посчитаем. Весь объем масла проходит через фильтр примерно за минуту. Точнее, весь номинальный объем залитого масла, то есть некоторые частички за это время проходят два или три раза, а другие – ни разу. Большая часть масла, которую можно считать практически полным реальным объемом, проходит через фильтр минут за 5-10. Как раз на такое время и должен открываться перепускной клапан. Если больше – либо пружина слабая, либо масло неправильное, либо фильтр уже грязный, но никто кроме автовладельца, купившего некачественную продукцию или не соблюдающего регламент замены с учетом условий эксплуатации, в этом не виноват.

То есть, открытие перепускного клапана приведет к тому, что образовавшаяся (или отделившаяся от стенки картера или другой части двигателя) частичка попадет на фильтрующий элемент максимум на 15 минут позднее, то есть в среднем – на 7 минут. Происходить это будет на протяжении всего срока службы мотора, то есть в среднем для всех частиц, то не будь фильтра – каждая осталась бы в объеме рабочего масла в среднем на протяжении половины моторесурса.

Пробег в 250 тыс. км при средней скорости в 50 км/ч (что в реальнойсти городских пробок скорее идеальная, чем реальная цифра) – 5 000 часов, или 300 000 минут, т.е. половина моторесурса – 150 000 минут. Тогда 7, или ладно – 10 или даже 30 минут открытия перепускного клапана – это все равно менее пятой доли процента от того времени, которое частица могла бы вредить двигателю, не будь фильтра вообще. А теперь скажите – из-за 0,002 % снижения ресурса двигателя стоит поднимать такую бучу вокруг перепускного клапана?

Вывод:
Наличие перепускного клапана маслячного фильтра позволяет избежать масляного голодания двигателя на максимальных оборотах и при пуске двигателя. При этом эффективность фильтрации, при условии корректной работы перепускного клапана и своевременной замены фильтра, снижается на пренебрежимо малую величину в пределах тысячных долей процента.