Масляный фильтр с возвратным клапаном что это

Масляный фильтр с возвратным клапаном что это такое

Так ли страшен перепускной клапан масляного фильтра, как его малюют?

Периодически в околоавтосервисных кругах раздаются громкие заявления о том, что современные масляные фильтры не выполняют свою функцию. И более того: «на самом деле ничего не фильтруют». Мол, существующие фильтры – это лишь фильтры тонкой очистки. И фильтра грубой очистки в них нет. А поскольку теперь и в автомобиле нет фильтра грубой очистки, который раньше был, и работал постоянно, то двигателю угрожает ранний критический износ и преждевременный выход из строя.

Конечно, современные двигатели работают чисто – потому что изготавливаются прецизионно. По этой причине, собственно, из лексикона большинства водителей ушло такое слово, как «обкатка». И логично предположить, что фильтр тонкой очистки может справиться со всеми загрязнениями, возникающими в современном моторе. Однако, находятся, мягко говоря, энтузиасты, утверждающие, что фильтр без фильтра грубой очистки, который поток масла обойти никак не может – не фильтр вообще, а обманка.

Перепускному клапану объявлено подозрение во вредительстве

Корнем всех бед представляется перепускной клапан, назначение которого очевидно заключается в предотвращении масляного голодания двигателя при пуске, когда застывшее масло не может прокачиваться через фильтрующий материал. А также при сильном повышении давления масла – например при увеличении оборотов во время обгона – чтобы поток масла не прорвал или не сложил фильтровальную штору.

Тот факт, что при определенных условиях перепускной клапан пропускает масло в обход фильтрующего элемента, трактуется как фактор, критически сокращающий ресурс мотора до капремонта. Давайте разберемся, так ли это.

Функциональное назначение перепускного клапана

Действительно, сегодня автомобильный двигатель, в котором максимальное давлением масла может достигать 6–10 бар не имеет фильтра грубой очистки. По уже указанной причине, что там не должно образовываться частиц, которые могли бы быть уловлены таким фильтром. Речь идет о частицах размером более 100 микрон, то есть 0,1 мм. Согласитесь, это уже довольно крупный мусор, каковому в нормальном моторе быть просто не положено.

Перепускной клапан фильтра тонкой очистки открывается при давлении до 2 бар, в зависимости от модели. Когда клапан открывается, масло поступает обратно в двигатель транзитом, то есть не фильтруется. На какие же отрезки времени открывается перепускной клапан, и может ли его открытие причинить вред двигателю?

Как долго клапан открыт и чем это грозит?

Прежде всего, перепускной клапан должен открываться при холодном пуске двигателя. Пока масло в моторе не прогрелось до рабочей температуры, перепускной клапан остается открытым. Время составляет от 5 до 30 минут максимум, в зависимости от температуры окружающей среды, вязкости масла и конструкции самого фильтра – чем туже пружина перепускного клапана, тем быстрее он закроется.

Важное замечание

Тут сразу необходимо оговориться, что в случае, когда сумма факторов среды, свойств масла и конструкции фильтра, действительно приводит к тому, что перепускной клапан закрывается через полчаса – при определенных условиях это, как говорится, не есть очень хорошо. А именно – если на автомобиле совершаются только короткие поездки. Если в течение зимы ежедневно ездить только в режиме на работу и с работы, и каждая поездка занимает менее получаса, причем вместе с временем прогрева автомобиля – всю зиму масло фильтроваться не будет.

Впрочем, такой режим эксплуатации в любом случае вреден, как для двигателя, так и для АКБ автомобиля, которая не будет успевать нормально заряжаться. Поэтому специалисты настоятельно рекомендуют в любом случае совершать длительную поездку хотя бы раз в несколько дней.

Также клапан кратковременно открывается при резких скачках давления в системе смазки, например, при обгоне, пуске прогретого двигателя. Но общее время таких открытий невелико, даже если речь идет о машинах с системой «стоп-старт». И естественно – он во время работы двигателя открыт большую часть времени, или даже постоянно, при засорении фильтрующей шторы. Однако, опять-таки, на двигателе, состояние которого в пределах нормального, это возможно только при радикальной просрочке сроков замены фильтра. Либо в случае каких-то «патологических» химических реакций в масле, приведших к его конкрементизации (образованию сгустков и крупных частиц.

Итак, можно ли сделать вывод, что современные фильтры не выполняют, или не в полной мере выполняют свою функцию? И что система с непостоянной фильтрацией масла значимо приближает капремонт двигателя? Конечно же, нет! Распространители подобных домыслов забывают (или сознательно делают вид, что забывают) об одном факте. А именно о том, что система смазки двигателя является замкнутой. Извне в нее практически ничего попасть не может. Задача масляного фильтра – устранение частиц нагара, микроскопических металлических частиц износа и т.п.

Не лучше ли было перестраховаться?

Конечно, если прорвался воздушный фильтр, и в мотор попадает запыленный воздух, а потом загрязнения смываются маслом со стенок цилиндров – лучше было бы, чтобы масло очищалось постоянно. Но если так рассуждать, то неплохо было бы, чтобы каждый автомобиль был обшит десятисантиметровыми свинцовыми пластинами и оборудован автономной системой регенерации воздуха – на случай ядерной войны. Невозможно каждую систему автомобиля сконструировать с учетом всех проблем, являющихся следствием критического несоблюдения регламентов обслуживания или покупки запчастей сомнительного качества. Вернее, возможно, но он будет весить как танк, стоить как самолет, а ездить со скоростью гужевого транспорта. Никому такой автомобиль попросту не нужен.

Ярые критики перепускного клапана говорят, что при его открытии «в двигатель попадают частицы любого размера». Но это, мягко говоря, передергивание. Они в него не «попадают», а просто не удаляются из него в течение некоторого, относительно непродолжительного времени. И это однозначно лучше, чем масляное голодание. Когда вязкость масла снизится при достижении рабочей температуры, а движение будет осуществляться в нормальном, типичном для конкретной модели автомобиля режиме, перепускной клапан закроется, и фильтр постепенно отловит загрязнения.

Важное замечание – не все фильтры одинаково фильтруют

Все что мы обсуждаем, касается нормальных автомобилей, на которых установлены нормальные запчасти. Нормальные автомобили – это вовремя обслуженные, с агрегатами без признаков критического износа и эксплуатирующийся в условиях, для которых они разработаны. Если на городской малотиражен без всякой доработки устраивают заезды, в течение которых стрелка тахометра подолгу лежит в крайнем правом положении – это не норма.

Если производитель некачественных фильтров пытается одной позицией закрыть сотни применений, поэтому усредняет характеристики фильтра, в том числе и давление открытия перепускного клапана, чтобы продукт «подходил» на много двигателей разной мощности и объема – это тоже неправильно. Мы говорим о случаях, когда установленный фильтр соответствует спецификациям оригинального изделия по пропускной и фильтрующей способности, грязеемкости и жесткости пружины перепускного клапана.

Расчет ущерба для ресурса

А теперь давайте немного посчитаем. Чтобы понять, как сказывается на ресурсе двигателя отсутствие фильтрации масла в то время, когда оно просто прокачивается через корпус фильтра.

Весь объем масла проходит через фильтр примерно за минуту. Точнее, весь номинальный объем залитого масла, а не все масло физически – ведь его циркуляция неравномерна. Это значит, что некоторые молекулы масла за это время проходят через фильтр два или три раза, а другие – ни разу.

Основная масса 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, как уже было сказано – либо пружина слабовато, либо масло некачественное или неправильно подобранное, либо фильтр уже забит. А значит, никто кроме автовладельца, купившего некачественную продукцию или не соблюдающего регламент замены, причем с учетом условий эксплуатации – на чем делают акцент почти все автопроизводители, в этом не виноват.

И стоило из-за этого переживать?!

В худшем случае (при нормальных условиях и режимах эксплуатации, приемлемом состоянии масла и соответствующих требованиям разработчика двигателя характеристиках запчасти) результатом открытия перепускного клапана станет следующее. Образовавшаяся, или отделившаяся от стенки картера или другой части двигателя, частичка (частица продуктов износа пар трения, частица нагара или конкремент продуктов старения масла) 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, не будь фильтра – каждая осталась бы в объеме рабочего масла в среднем на протяжении половины интервала замены масла.

Пробег в 250 тыс. км при средней скорости в 50 км/ч (что в реальности 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 порядка 0,02 процента! А теперь скажите – из-за этой ничтожной разницы в фильтрации стоило ли поднимать такую бучу вокруг перепускного клапана?

Ладно! Давайте представим, что зимой сто часов машина ездила без полноценного прогрева, после которого в течение максимум получаса происходит прокачка всего объема масла через фильтрующий элемент. Даже в этом случае частица вредила двигателю на протяжении от одной трети до одной пятой интервала замены масла (15 — 25 тыс км), и пары процентов от всего среднего моторесурса, То есть не более 5% от того времени, что могла бы, не будь в масляном контуре фильтра вообще. Притом что, повторимся – это крайний случай неразумной эксплуатации автомобиля, на который он в принципе не рассчитан. Сегодня усредненное авто для личного пользования проектируются, из расчета при мерно двух ежедневных поездок продолжительностью не менее часа в течение семи лет (2 х 50 х 365 х 7). Это будет соответсвовать проьбегу в 250 тыс. км.

Наглядная аналогия

Чтобы все стало предельно ясно тем, кто далек от техники и математики, приведем простую бытовую аналогию. Например, вы принимаете душ два раза в сутки. И тратите на это суммарно полчаса. Можно ли сказать, что 23 с половиной часа вы ходите грязным и вонючим? При том, что не валяетесь в лужах, не копаетесь в помойках и не бегаете кросс. Очевидно, что ванных процедур достаточно, чтобы поддерживать в течение дня приемлемый уровень чистоты. Несравнимый с тем, состоянием, в котором пребывает индивид, который не моется вообще. Недаром такого вы определяете по запаху на значительном расстоянии.

Так масло в двигателе – достаточно его очищать с определенной периодичностью, чтобы уровень его чистоты большую часть времени превышал 99% от возможного, с учетом интервала, который оно уже отработало.

Вывод

Наличие перепускного клапана маслячного фильтра позволяет избежать масляного голодания двигателя при пуске двигателя и работе на высоких оборотах. Эффективность фильтрации, при условии корректной работы перепускного клапана и своевременной замены фильтра, снижается на пренебрежимо малую величину в пределах тысячных долей процента. Это подтверждается тем, что многие модели автомобилей при своевременном и надлежащем обслуживании, с использованием качественных запчастей, проходили до полумиллиона километров без серьезного ремонта двигателя. Следовательно, если другие и проходили меньше, то виноват в этом не фильтр с перепускным клапаном, как таковой.

Похоже, тему можно считать закрытой…

Можно было бы, если бы история не получила неожиданное, и в некотором роде даже забавное продолжение.

В начале 2016 года в одном из автомобильных изданий появилась статья под названием «Преступление вселенского масштаба». В этой статье руководитель предприятия, производящего масляные фильтры, мягко говоря, прошелся по продукции конкурентов. Причем он не просто ее критиковал, а отправил всех мировых производителей, оптом – прямиком в АД. То есть – в преисподнюю, где черти жарят души грешников на сковородках.

Если коротко, содержание статьи украинского предпринимателя, размещенной также на сайте его собственной компании, сводится к тому, что мы уже подробно разобрали. А именно, что современные масляные фильтры «на самом деле ничего не фильтруют».

Сам автор, не стесняясь в выражениях, обвиняет производителей фильтров в заговоре против человечества.

Вслед за описанием затрат ресурсов на производство фильтров формулируется главный вывод: « Преступление вселенского масштаба против жизни. И за такие деяния современные «бизнесмены», их потомки и все способствующие такому бизнесу будут гореть в аду ». Ни больше ни меньше – всем, кто производит, продает и устанавливает на автомобили любые фильтры, кроме благословенной марки, принадлежащей автору сего «писания», уготована геенна огненная.

Сила опуса, на который мы здесь ссылаемся – в его безапелляционности. Поначалу даже не знаешь, как реагировать. А неподкованный читатель, видя, с одной стороны – напор автора с претензией на компетентность, а с другой стороны – отсутствие реакции его конкурентов, может ведь и поверить. Тем не менее, первая же попытка разобрать обвинения, что называется, по сути – сразу ставит все на свои места.

Прежде всего, очевидно, что количество производимых в мире фильтров никак не связано с наличием или отсутствием в них перепускного клапана. Поэтому обвинения в преступлении против экологии притянуты за уши даже в том случае, если бы основной тезис о необходимости фильтра грубой очистки был правдой. Более того, нам известно, что значительная часть производимых фильтров подлежит переработке. А также разработаны и массово применяются эко-вставки, т.е. фильтры без корпуса. Очевидно, что желание втоптать конкурентов в грязь берет верх над здравым смыслом.

Конечно, если бы использование фильтров с перепускным клапаном и без фильтра грубой очистки действительно могло привести к снижению моторесурса двигателей, тогда можно было бы говорить о какой-то неоправданной трате ресурсов на их производство. Однако двигатели, как показывает практика, имеют ресурс вполне приличный. И при хорошем своевременном обслуживании служат намного дольше, чем это задекларировано автопроизводителями – скорее можно увидеть насквозь прогнивший от воздействий окружающей среды кузов. Но это же не причина обвинять окружающую среду в намеренном стремлении причинить вред самой себе!

На первый взгляд теория может показаться убедительной. Был даже проведен «эксперимент», якобы ее подтверждавший: «Мы сыпали в маслозаливную горловину алюминиевую стружку, заводили двигатель и резко «газовали», вызывая открытие перепускного клапана масляного фильтра (имеется в виду фильтр с дополнительной защитой перепускного клапана – ред.). Потом эксплуатировали автомобиль в штатных режимах в городе и на трассе. К парам трения стружка не попадала, она вся оставалась в фильтре».

Прекрасный эксперимент, только один вопрос – а откуда в нормальных условиях в двигателе стружка? Тут варианта только два – либо двигатель после капитального ремонта (путем расточки, а не замены гильз), либо двигатель уже начал разрушаться, и тогда ему уже не помогут никакие фильтры. В первом случае, действительно можно рекомендовать использование фильтра с дополнительным фильтроэлементом на перепускном клапане, и если бы автор рассматриваемой статьи ограничился только этим утверждением, то был бы вполне прав.

Еще «единственный производитель настоящих фильтров» имеет резон рекомендовать свою продукцию для очень старых двигателей, чтобы немного продлить их ресурс – если что-то отколется, оно не так быстро приведет к лавинообразному разрушению, когда одни крупные частицы, попадая в пары трения провоцируют их разрушение, увеличение количества стружки, еще большие разрушения и т.д., вплоть до полного выхода из строя. Но нет – он обвиняет всех в заговоре против Земли, и только на том основании, что такие факторы, как кустарная расточка цилиндров, или эксплуатация двигателей, которым место на свалке уже давным-давно – в цивилизованном мире просто не принимаются в расчет.

А вот еще несколько «перлов» из другого, на этот раз – украинского, издания, опубликовавшего пространное интервью с тем же деятелем. Естественно – с нашими комментариями.

«компания… выпускает масляные фильтры, которые, по утверждению ее генерального директора, очищают 100% масла, и в мире никто больше не производит фильтры, которые могли бы давать такой результат….»
«обычный фильтр неверно называть полнопоточным, поскольку он не очищает все 100% масла, поступающего к парам трения».
Получается, что остальные фильтры очищают не 100% масла? Налицо подмена понятий – объема и времени. Вместо того, чтобы сказать, что фильтры очищают масло не 100% времени, сказано, что они очищают не 100% масла.

«Когда перепускной клапан открыт, масло в двигатель продолжает поступать, но уже неочищенное…»
Вот, интересно – а откуда продолжает поступать в двигатель неочищенное масло? Автор этой статьи, грешным делом, думал раньше, что масло поступает в двигатель только во время техобслуживания, из бочки или канистры.

«Если двигатель за день пускается два раза, полу чаем целый час работы на неочищенном масле; если четыре раза – то два часа и так далее».
Это мы уже разбирали, и здесь снова подмена понятий. Двигатель работает час не на «неочищенном» а на «не очищаемом», но при этом совсем недавно очищенном масле. Естественно, при соблюдении, как и было сказано выше, нормальных условий эксплуатации автомобиля.

«… при полном или частичном засорении фильтрующей шторы [открывается перепускной клапан]. В этом случае работа двигателя на грязном масле будет продолжаться неделями и месяцами».
А кто заставляет доводить до такого состояния?

«…владельца автомобиля продают фильтр, который то фильтрует, то не фильтрует. И никто не предупреждает: этот фильтр будет чистить масло не всегда! Периодически вы будете ездить на грязном масле!»
То есть, тот, кто не моется 24 часа в сутки – все время грязный, как бродягя.

Защитники теории «перепускного заговора» также утверждают, что когда клапан открывается, то поток масла смывает все загрязнения из фильтра обратно в двигатель. Естетсвенно, этот аргумент также не выдерживает никакой критики, поскольку вернуться в двигатель могут только те загрязнения, которые находятся в масле между корпусом фильтра и бумагой. И эти грамы масла не грязнее, чем остальные литры в двигателе. Бумага в качественном фильтре имеет высокую накопительную и удерживающую способность, и просто проходящим вдоль складок потоком масла из нее не вымыть то, что в ней уже крепко застряло.

И снова – делаем выводы

Очевидно, что единственная цель подобных манипуляций сознанием автолюбителей – продвинуть свою продукцию, обвинив конкурентов в производстве «фильтров-пустышек, которые ничего не фильтруют». Правда, конкурентами отечественного предпринимателя и мировых производителей фильтров назвать сложно – он им не конкурент. Просто ему необходим хоть какой-то аргумент, чтобы убедить покупателей в целесообразности приобретения фильтров, в которых наличие защиты перепускного клапана, говоря языком маркетинга, является инструментом отстройки.

В принципе, не было бы ничего предосудительного, если бы украинский изобретатель просто утверждал, что «фильтр с элементом грубой очистки лучше, чем фильтр без такового». В строгом смысле это может быть правдой – вдруг что-то упадет в маслоналивную горловину в момент заливки масла, а потом пройдет через открытый клапан и успеет поцарапать какую-то из поверхностей трения, пока не будет уловлено основным фильтрующим элементом. Но нет, он утверждает, что все остальные будут гореть в аду – а это уже выходит за рамки приличия.

Странно только одно – почему нет активной реакции представительств мировых производителей фильтров на подобные пасквили. Конечно, вполне возможно, что они их просто не замечают, как не замечают и «конкуренции» со стороны продвигаемой таким неприличным способом марки фильтров. Не воспринимают они всерьез, видимо, и издание, перепечатавшее статью с сайта украинского производителя на своем ресурсе. Если бы нечто подобное появилось в серьезном европейском автомобильном издании, последовали бы иски и решения о компенсации, превышающие стоимость активов издательства, решившегося на подобное.

Возможно, заметившие данную публикацию производители или продавцы фильтров просто решили не связываться с лицом, ведущим себя очевидно неадекватным образом. Ведь можно надеяться, что сам стиль подачи должен красноречиво указать читателям, что верить в информацию, поданную столь одиозным образом, не стоит. И возможно, они правы.

Источник

Краткий курс масляных фильтров

Наряду с профессионалами сервиса наш журнал читают начинающие механики, водители и просто любознательные автомобилисты. Чтобы помочь им погрузиться в ту или иную проблему, редакция регулярно публикует тематические обзоры. Сегодняшняя беседа посвящена масляным фильтрам. Кое в чем придется повториться, но таков закон жанра…

Не упусти момент

Масляные фильтры относятся к изделиям, назначение которых ясно из названия. Загрязнение масла в двигателе происходит непрерывно. Избыток загрязняющих примесей вызывает повышенный износ и преждевременный выход из строя смазываемых деталей – особенно в кривошипно-шатунной и цилиндропоршневой группах. Иными словами, от чистоты моторного масла зависят ресурс и надежность ДВС, а также его мощностные и экологические показатели. Важна и экономия высококачественных моторных масел – они сегодня недешевы, а срок их службы напрямую зависит от степени загрязнения.

Откуда же берется губительная грязь? Ответить на этот вопрос поможет классификация. Загрязняющие примеси делятся на две основные группы: органические и неорганические. Органические образуются в результате неполного сгорания топлива, а также термического разложения, окисления и полимеризации масла и топлива. Свою лепту вносят реакции с участием соединений серы и вездесущей воды.

А неорганические примеси – это банальная пыль, технологические загрязнения, внесенные при изготовлении или ремонте двигателя, частицы механического износа деталей, а также продукты отработавших зольных присадок.

Загрязнение масла в дизелях происходит интенсивнее, чем в бензиновых и газовых двигателях. Оно характеризуется большим содержанием сажи, подавляющей противоизносные свойства присадок и усиливающей выпадение отложений. Поэтому для дизельных двигателей выпускают особые, так называемые «дизельные» масла со специальным пакетом присадок.

Однако даже при интенсивном загрязнении масло не сразу ухудшает свои свойства. На первом этапе происходит простое накопление инородных веществ, лишь со временем вызывающих старение и необходимость замены масла. Вот почему так важно своевременно удалять загрязняющие примеси. Для этого и существует система очистки масла и ее главное звено – масляный фильтр.

Системы очистки: какими они бывают

В современных двигателях применяют две схемы очистки масла: полнопоточную и комбинированную. Наиболее распространена полнопоточная схема, когда масло многократно проходит по кругу «масляный насос – фильтр – пары трения – картер». За примерами далеко ходить не надо – так очищается масло в двигателях большинства легковых автомобилей. Фильтры для них так и называют – полнопоточные.

В комбинированной системе параллельно полнопоточному фильтру включают дополнительный фильтрующий элемент или центрифугу.

В зарубежной литературе дополнительный фильтр именуют bypass filter, у нас же его называют «частичнопоточным», и вот почему. За время, когда через полнопоточный фильтр проходит 100% масла, частичнопоточный в зависимости от калибровки впускного канала пропускает от 1 до 10% – но с более тщательной «отбраковкой» инородных частиц. В качестве примера назовем такие цифры: тонкость отсева полнопоточного фильтра составляет около 45 мкм, а частичнопоточного – 1–3 мкм.

Испытания, проведенные в НАМИ, показали, что в сравнении с полнопоточными комбинированные системы в 2–3 раза снижают износ подшипников коленчатого вала и маслосъемных колец. Кроме того, они позволяют продлить срок службы моторного масла и почти в 2 раза увеличить ресурс полнопоточных фильтров.

Полнопоточная система с неразборным фильтром (а). Полнопоточная система с разборным фильтром (б). Комбинированная система с полнопоточным и частичнопоточным фильтрами (в)

Но вместе с тем комбинированная система очистки масла усложняет двигатель и увеличивает его стоимость. И здесь у читателя может возникнуть вопрос: а нельзя ли сделать полнопоточный фильтр с трехмикронной тонкостью отсева и не городить дополнительную магистраль? К сожалению, нельзя. Такой фильтр имел бы ничтожный срок службы из-за быстрого засорения.

Есть такая поговорка: новое – это хорошо забытое старое. Она удивительным образом подходит к теме данного раздела. Так, принцип комбинированной очистки масла известен очень давно. В свое время наши «Победы» и «двадцать первые» «Волги» имели два масляных фильтра: полнопоточный пластинчатый и частичнопоточный картонный. Их и называли соответственно: фильтры грубой и тонкой очистки.

Первый не менялся никогда – его пластины очищались поворотом специального рычажка, после чего грязь оказывалась в нижней части корпуса и удалялась при замене масла. Второй имел сменный элемент – сейчас его назвали бы «картриджем». Именовался он АСФО – автомобильный суперфильтр-отстойник. Аналогичные решения применялись и на зарубежных автомобилях.

Эти фильтры были хороши для моторных масел того времени. А сегодня они оказалась бы неработоспособными, и вот почему. Благодаря эффективным моющим и диспергирующим присадкам уровень измельчения загрязнений в современных маслах очень высок – следовательно, посторонние частицы беспрепятственно пройдут через пластины фильтра грубой очистки и быстро забьют поры картонного элемента тонкой очистки.

Поэтому с появлением качественных масел модернизировались и системы очистки – они стали полнопоточными, а пластинчатые фильтры ушли в историю, уступив место «коллегам» с бумажной шторой.

Но комбинированные системы вовсе не канули в Лету. Когда двигатели обрели множество прецизионных узлов, комбинированный способ очистки вновь оказался востребованным – но уже на ином, более высоком уровне.

А вы, читатель, можете задать своим друзьям вопрос «на засыпку»: что общего у «Победы» с современным Mercedes? И когда те пожмут плечами или снобистски поморщатся, щегольните эрудицией: обе машины имеют комбинированные системы очистки моторного масла и два фильтра: полнопоточный и частичнопоточный.

Кто самый передовой?

Как и все в этом мире, масляные фильтры поддаются классификации. Существуют три основных типа конструкции этих изделий: неразборные, разборные и модульные (модульно-разборные).

Классический, так сказать, хрестоматийный неразборный полнопоточный фильтр spin-on состоит из тонкостенного металлического корпуса с присоединительной резьбой, фильтрующего элемента (шторы) и нескольких клапанов, о назначении которых мы поговорим ниже. Относительно высокая стоимость неразборных фильтров компенсируется удобством их замены.

Разборный фильтр состоит из закрепленного в моторном отсеке (чаще всего на блоке) корпуса и сменного элемента – подобную, хотя и не идентичную конструкцию имели описанные выше фильтры тонкой очистки. Сегодня разборные фильтры встраивают как в полнопоточную, так и в комбинированную систему очистки.

Несмотря на некоторые неудобства обслуживания и замены элемента, разборные конструкции признаны перспективными: во‑первых, они существенно дешевле неразборных, а во‑вторых, экологичнее, поскольку проще утилизируются. И здесь тоже просматривается ирония судьбы: сколько сказано и написано об архаичности «волговского» мотора – и вдруг оказывается, что несколько десятилетий тому назад в него заложили передовое по нынешним меркам решение. Пустячок, а приятно.

И наконец, на современных автомобилях применяют модульные масляные фильтры, состоящие из съемного корпуса (модуля) и сменного фильтрующего элемента (картриджа). Считается, что такие конструкции сочетают в себе удобства неразборных и разборных фильтров.

Клапаны раз, клапан два… клапан три!

А теперь давайте ознакомимся с «анатомией» фильтров. Выше говорилось, что в корпусе неразборного фильтра расположены несколько клапанов. Чаще всего их два: перепускной и обратный. Начнем с перепускного клапана. Его еще называют предохранительным или обводным, а в иностранной литературе величают bypass valve.

Назначение перепускного клапана – обес­печить подачу масла к парам трения, если оно не может пройти через фильтрующий элемент. Такое случается, например, при сильном загрязнении шторы или при холодном пуске двигателя, когда масло загустело.

Перепускной клапан часто располагают за шторой. Масло при его срабатывании сначала омывает штору и лишь потом устремляется в отверстие клапана. Понятно, что накопленная шторой грязь рискует быть смытой в магистраль – и тогда очистку масла надо начинать заново.

Конечно, где-нибудь в Италии (вспомните «жигулевскую» родословную) холодные пуски двигателя – редкость. Там мягкие зимы, много теплых гаражей, поэтому данная схема не проявляет своего недостатка. Иное дело Россия… Впрочем, не будем преувеличивать опасность: если фильтр менять вовремя и пользоваться соответствующим сезону маслом, указанной неприятности можно избежать.

Правда, существует еще одно техническое решение – размещение перепускного клапана вблизи впускных отверстий. При его срабатывании масло направляется в магистраль, минуя штору. Риск смывания грязи при этом существенно меньше. А в разборных конструкциях перепускной клапан располагают в корпусе фильтра или непосредственно в блоке двигателя. Понятно, что и здесь при открытии клапана штора останется в стороне.

Теперь поговорим об обратном, или, как его иногда называют, антидренажном клапане (anti-drain valve). Его назначение – удерживать масло в корпусе фильтра при заглушенном двигателе.

Обратный клапан перекрывает впускные отверстия фильтра. Когда-то его изготавливали в виде резинового кольца переменного сечения, а герметизация обеспечивалась упругостью самой резины. Если фильтр долго ждал своей очереди на складе или в гараже, упругие свойства кольца снижались и клапан, казалось бы, нового фильтра оказывался неработоспособным. Масло на стоянке стекало в картер, а двигатель запускался в режиме масляного голодания, что понятно – на заполнение фильтра требуется хоть небольшое, но время.

Сегодня многие отечественные и зарубежные фирмы изготавливают обратный клапан в виде тонкого резинового диска. Его плотное прилегание к поверхности крышки фильтра обеспечивается витой или штампованной металлической пружиной. Такая конструкция служит несравненно дольше.

Некоторые неразборные фильтры имеют еще один клапан – противосливной (anti-syphon valve). Перекрывая выпускное отверстие корпуса, он не позволяет маслу вытекать при отворачивании фильтра, а сам он становится «чернильницей-непроливайкой». Так обеспечивается чистота рук, двигателя и, конечно, окружающей среды.

Об одном неприятном случае

Количество и расположение клапанов существенно зависит от конструкции двигателя и размещения фильтра. А вариантов рабочих положений у него несколько: горизонтальное, наклонное отверстиями вниз, наклонное отверстиями вверх, вертикальное отверстиями вниз, вертикальное отверстиями вверх…

Так, в последнем случае антидренажный и противосливной клапаны становятся ненужными – масло из фильтра и так не вытечет. А если и перепускной клапан установлен в блоке, фильтр может оказаться вообще бесклапанным. И не дай вам бог поставить его на обычный мотор, даже если резьба подойдет.

И совсем уж беда, если применять «не тот» фильтр советует производитель автомобиля. А такие случаи были. Так, в документе 3100–3902008РЭ 2003 на с. 57 сказано буквально следующее: «…на двигателях ЗМЗ‑4062 допускается в послегарантийный период применение масляных фильтров зарубежного производства C113 ».

Выдержка из каталога

А что такое фильтр С113? Смотрим в каталог: этот фильтр имеет антидренажный и противосливной клапаны и не имеет перепускного. Следовательно, предназначен для двигателей, у которых перепускной клапан находится в блоке.

Сколько моторов работало на загрязненном масле из-за этой ошибки, история умалчивает. К счастью, завод довольно быстро исправился и выпустил новое руководство по эксплуатации с правильными рекомендациями.

Вот почему необходимо подбирать фильтр строго по каталогу – там содержится вся необходимая информация, в том числе и о коли­честве клапанов.

О шторе и бумаге – чуть подробнее

Что характерно для современного масляного фильтра? Во-первых, уменьшение габаритов – ведь подкапотное пространство становится все более тесным. Во-вторых, увеличение пробега между сменами масла. Для решения этих задач важно правильно выбрать фильтровальный материал.

Главная деталь масляного фильтра – штора. Чаще всего в полнопоточных фильтрах встречается тонкостенная штора в виде многолучевой звезды. Иногда штору укладывают шевронным или спирально-складчатым спосбами, что позволяет существенно увеличить поверхность фильтрующего элемента.

Некоторые производители выпускают неразборные масляные фильтры с пластмассомыми корпусами. Здесь показан фильтр дизеля Cummins, корпус разрезан

Иногда в полнопоточных фильтрах применяют элементы объемного типа, изготовленные из хлопчатобумажных, синтетических и искусственных волокон. Как и следует из названия, осаждение частиц в них происходит по всему объему, поэтому эти элементы обладают более высокой грязеемкостью и служат дольше.

Но есть у объемных элементов и минусы: они имеют повышенное гидравлическое сопротивление. А оно, к сожалению, увеличивает время работы фильтра с открытым перепускным клапаном во время пуска и прогрева двигателя – особенно в зимний период эксплуатации.

Вернемся к классической бумажной шторе, уложенной звездой. В идеале фильтровальные материалы должны удалять 100% всех загрязняющих веществ без образования перепада давления. Но в реальной жизни приходится искать компромисс между двумя основными параметрами – эффективностью фильтрации и пропускной способностью.

Рабочие параметры будущего фильтровального материала полностью определяются «правильной» смесью сырья – натуральных и искусственных волокон. Их основными характеристиками являются длина и степень обработки. Первая влияет на прочность материала, а вторая – на его пропускную способность и эффективность фильтрации.

После получения из волокон бумаги ее пропитывают различными смолами. Цель – дополнительное повышение химических и механических характеристик материала. Кроме того, на этапе изготовления фильтровальных материалов в них вводят огне-, водо-, износостойкие добавки и пластификаторы.

Таким образом, современные фильтровальные материалы представляют собой не просто бумагу в привычном понимании. Это трехмерные среды с высокой пористостью и большой внутренней поверхностью. Они задерживают частицы, не только превышающие размеры пор, но и более мелкие, попадающие на волокна и сорбируемые на них. Такие материалы способны эффективно осаждать большое количество полидисперсных частиц, в том числе размером 10–15 мкм.

Фильтры из новых материалов, состоящих из композиций целлюлозы и полиэфира, имеют ресурс от 30 до 50 тыс. км пробега, что соответствует нормам для большинства новых европейских легковых автомобилей.

И наконец, фильтры из новейших материалов, состоящих либо из равных долей целлюлозы и полиэфира, либо из чистого полиэфира, позволяют достичь пробега 100 тыс. км до замены масла и фильтра. Такие решения уже реализованы в некоторых японских машинах.

Важно знать, что масляные фильтры выходят из строя не только потому, что забиваются загрязняющими примесями. Немалую роль играет старение и разложение самой фильтровальной бумаги.

Хуже всех ведет себя чистая целлюлоза, поскольку продукты окисления масла вызывают ее распад. Но добавка даже 25% полиэфира увеличивает стойкость материала к старению в 5 раз. Что касается 100%-й синтетики, она вне конкуренции: ее стойкость к старению в 13 раз больше, чем у целлюлозы. Этот и другие доводы говорят в пользу фильтровальных бумаг с полиэфирными волокнами.

Впрочем, есть у новинок и недостатки. Среди наиболее значимых – существенное удорожание изделия, меньшая глубина гофр (что является следствием технологических трудностей) и необходимость более сильного нагрева при гофрировании шторы. Все же полимер есть полимер.

Помимо химии, свою лепту в качество шторы вносит и геометрия. Продвинутые производители формируют на шторе выступы и углубления, обеспечивая тем самым необходимый и постоянный зазор между гофрами. А в процессе сгиба лучей на гофрировальной машине на их вершинах образуются небольшие П-образные площадки. Они не позволяют шторе «схлопываться» при прохождении масла, что увеличивает ресурс элемента дополнительно на 15–20%.

А какую площадь должна иметь качественная бумажная штора, уложенная звездой? По данным НАМИ – от 1100 до 1600 см2. Для сравнения: площади штор в фильтрах ведущих производителей достигают 1800 см2, а некондиционные изделия различного происхождения располагают лишь жалкими лоскутками в 450 см2 и даже менее того.

Широко известен неразборный масляный фильтр с двумя фильтрующими элементами, выпускаемый под маркой «КОЛАН». Это изделие имеет дополнительную штору, расположенную перед перепускным клапаном. Таким образом, масло фильтруется всегда – и при холодном пуске, и при резком увеличении оборотов двигателя, и при засорении основного фильтрующего элемента.

О корпусах

Из чего изготавливают корпус масляного фильтра? Как правило, из обычной «черной» стали, что вполне оправдано. Во-первых, это удешевляет само изделие. Во-вторых, в отличие от фильтра топливного, коррозия корпусу изнутри не грозит: его защищает моторное масло. Что касается защиты снаружи, сталь легко окрашивается. Но лучше всего себя зарекомендовало порошковое покрытие.

Важно подобрать толщину стенок, чтобы корпус выдерживал нормативное давление при испытании и не раздувался подобно мячику. Для российских условий это давление равно 15 кг/см2. Кстати, на двигателе его достичь очень трудно, поэтому фильтры испытываются на стенде.

Корпус соединяется с крышкой и усилителем. Эти элементы защищают от коррозии гальваническим способом. Тут же отметим, что форма и расположение впускных отверстий роли не играют – лишь бы обес­печивалась суммарная площадь входной магистрали. Правда, следует знать: чем больше отверстий, тем меньше жесткость усилителя.

И наконец, о резьбе и уплотнителе. Если резьба окажется прослабленной, фильтр может сорвать. Впрочем, качественным фильтрам это не грозит, равно как и слишком тугое закручивание: их резьба попадает точно в середину диапазона. Тут же отметим, что холоднокатаная резьба предпочтительнее нарезной.

Что касается уплотнительного кольца, его выполняют из специальной маслостойкой резины. Этот материал исключает подтекание масла и самопроизвольное отворачивание фильтра при вибрации двигателя. Кольцо должно выступать над торцом примерно на 1,5 мм.

Об испытаниях

Определить на глаз эффективность работы фильтра невозможно. Но это и не требуется, поскольку все допущенные к эксплуатации «расходники» и запчасти имеют «паспорт» – сертификат.

Изделие сертифицировано… Разумеется, за этой фразой стоят испытания. Строгие и бескомпромиссные. Узаконенные нормативной документацией.

Во всем мире основным инструментом оценки фильтров являются лабораторно-стендовые испытания. Они проводятся на аттестованном оборудовании по методикам и нормативам ISO 4548 «Методы испытаний полнопоточных масляных фильтров ДВС».

Масляные фильтры легковых автомобилей оцениваются по десяти параметрам. Все перечислять не будем, укажем лишь основные, увязав их с реальным двигателем.

1. Начальное гидравлическое сопротивление. Фактически это перепад давлеия на входе и выходе масляного фильтра при заданном расходе масла. Данная характеристика показывает, как влияет на давление в системе смазки сам фильтр. Это особо важно при работе двигателя на холостом ходу.

Если сопротивление фильтра велико, а оборотов мотора недостаточно, чтобы открыть перепускной клапан, давление в системе падает ниже нормы. Двигателю грозят задиры и прочие последствия масляного голодания.

Норматив начального гидравлического сопротивления менее 0,03 МПа (

0,3 технической атмосферы). Если норматив выполняется, падения давления на холостых оборотах не будет.

2. Показатели эффективности очистки (тонкость и полнота отсева загрязняющих примесей).

Ну, показатели эффективности, они и есть показатели эффективности – что на стенде, что на двигателе. Впрочем, кое-какие объяснения все же потребуются.

Важно знать, что показатель «тонкость отсева» без уточнения «какая именно тонкость» ни о чем не говорит. Речь может идти о средней, номинальной или абсолютной тонкости отсева.

Так, «средняя тонкость отсева» означает, что фильтр задержит 50% частиц монодисперсного загрязнителя указанного размера.

«Номинальная» – что фильтром «тормозятся» 95% загрязнений указанного размера.

И наконец, «абсолютная» – что отфильтровываются все 100% частиц указанного размера.

При сертификационных испытаниях фильтров обычно оценивают номинальную тонкость отсева.

Кроме тонкости отсева, нормативные документы содержат и другие важные показатели, в частности, полноту отсева. Для полнопоточных фильтров она должна быть не менее 25%. Как это связано с номинальной тонкостью? Никакого секрета: имеются методики пересчета. Так, при полноте отсева 25% размер частиц не будет превышать 57 мкм.

Можно сказать и по-другому: при полноте отсева 25% фильтр обязан задерживать 95% монодисперсных загрязняющих частиц размером 57 мкм.

Полнота отсева задает предельные значения загрязнений с учетом не только размеров, но и концентрации частиц. Так, полнота отсева менее 25% приводит к резкому увеличению интенсивности износа пар трения в двигателе.

Однако «тоньше» вовсе не означает «лучше» – так и штору забить недолго. Иными словами, при чрезмерно большой полноте отсева срок службы фильтра будет крайне малым. Значит, нужен некий оптимум – его-то и должен обеспечить производитель фильтра, подбирая фильтровальную бумагу для своего изделия.

3. Герметичность фильтра и отсутствие остаточных деформаций при давлении масла 1,5 МПа (

15 технических атмосфер).

Полагаем, с этим показателем все понятно. Полтора мегапаскаля примерно соответствуют пятнадцати техническим атмосферам. Такого давления в системе смазки двигателя достичь трудно даже при неисправном редукционном клапане в масляном насосе. Если испытатели выносят вердикт «Фильтр герметичен, остаточные деформации отсутствуют», значит, корпус прочен, а закатка выполнена безупречно.

Стенд для проверки перепускного клапана (слева) и испытаний фильтра на предельное давление (справа) Испытание фильтра на пульсацию давления масла. За 2 секунды давление возрастает от 0 до 10 кгс/см 2 и тут же падает до 0. Число таких циклов — 25 тыс.

О качественной сборке корпуса и внутренностей изделия свидетельствуют и другие «силовые» показатели – в частности, предельные перепады давления, не вызывающие разрушения фильтра и фильтроэлемента.

Словом, прошедшим испытания масляным фильтрам не грозит «раздувание» и деформации при небрежной транспортировке.

4. Работа перепускного и антидренажного клапана (при их наличии).

Перепускной клапан настраивают на определенный перепад давления до и после фильтрующей шторы, а конкретные нормы задаются моторным или автомобильным заводом. Так, стандартный «жигулевский» фильтр открывает клапан при перепаде давления в диапазоне от 0,075 до 0,1 МПа. Извольте, что называется, соответствовать.

Что касается антидренажного клапана, он должен быть герметичен, и этим всё сказано.

5. Габаритные размеры и присоединительная резьба фильтра.

Габаритные размеры должны обеспечивать возможность легкого монтажа и демонтажа фильтра в подкапотном пространстве. И несколько слов о резьбе. Слишком тугая затруднит упомянутый монтаж, прослабленная не обеспечит герметичности соединения. Диаметр резьбы для масляных фильтров автомобилей ВАЗ должен быть в пределах от 17,323 до 17,678 мм. А кольцевое резиновое уплотнение должно не допускать подтекания масла и самопроизвольного отвинчивания фильтра при вибрации двигателя.

И в заключение раздела подчеркнем особо: официальная методика обеспечивает важнейшую характеристику – воспроизводимость результатов, без которой не бывает ни науки, ни практики. Испытывай изделия десять, сто, тысячу раз – итоговые цифры будут совпадать в пределах погрешности измерений. Вот почему сертифицированным фильтрам можно верить. И рекомендовать их потребителю.

Гонка за лидером

Сегодня фильтры солидных фирм примерно сравнялись по качеству. Секрет прост: все уважающие себя компании применяют современные технологии и комплектующие, внедряют системы менеджмента качества, и в борьбе за рынок производители буквально наступают друг другу на пятки.

И все же их можно разбить на две группы: «кому наступают» и «кто наступает».

Назовем отличительные черты первой, лидирующей группы производителей:

– изготовление фильтров в точном соответствии с требованиями моторостроительных и автомобильных компаний, а также по их специальным заказам;

– поставки фильтров на конвейеры моторных и автомобильных заводов (ОЕМ);

– поставки на вторичный рынок изделий «конвейерного» качества, работа с дилерскими сетями (OES);

– выпуск каталогов продукции (бумажных, электронных, сетевых) с максимально широким охватом марок и моделей автомобилей – как российских, так и зарубежных;

– участие в международных выставках, в частности, Automechanika во Франкфурте-на-Майне;

– наличие международного сертификата IQNet, подтверждающего, что производитель не просто внедрил систему менеджмента качества ISO (это сделали многие), но и завоевал авторитет на мировом рынке.

Непростые эти задачи решаются не только маркетинговой политикой, но и с помощью конструктивных и технологических инноваций.

Источник