Принцип работы перепускного клапана масляного фильтра
2020-10-19
Устраивает ли вас работа перепускного клапана масляного фильтра в автомобиле? Знаком ли вам вообще принцип работы масляного фильтра? Такие подробности знают далеко не все, в отличие от того, как, к примеру, работают воздушные фильтры. Перепускной клапан – незаменимая деталь автомобиля, но, чтобы понять его назначение, сначала необходимо разобраться в принципе работы масляного фильтра.
Функции фильтра
Масло требуется для непрерывной смазки двигателя вашего автомобиля. Однако грязная жидкость способна нанести ему значительный ущерб. Иными словами, наличие исправного масляного фильтра жизненно необходимо для поддержания работоспособности двигателя.
Данная деталь выполняет несколько ключевых функций:
- Очищает масло от загрязнений, таких как частицы металла и окись компонентов.
-
Захватывает и удерживает мусор вплоть до замены системы фильтрации.
- Помогает избежать излишнего гидравлического сопротивления и обеспечивает подачу чистого масла в двигатель, способствуя оптимальной производительности мотора.
Приобретая качественные синтетические масла, которые являются более чистыми, фильтр может служить значительно дольше. Тем не менее, рано или поздно фильтр перестаёт справляться с загрязнённостью масла, и тогда на помощь ему приходит перепускной клапан.
Задача перепускного клапана
Постепенное засорение фильтра приводит к ограничению подачи жидкости. Порой масляный насос вынужден подавать в фильтр большее количество масла, чем тот способен переработать. Поскольку отсутствие требуемого объёма компонентов для смазки всех поршней может серьезно повредить ваш двигатель — а даже грязное, нефильтрованное масло лучше, чем ничего, — качественные современные фильтры оснащены перепускным клапаном для обеспечения непрерывного потока жидкости в любых условиях.
Например, если двигатель не прогрет (холодное масло обладает более густой и вязкой текстурой) или работает на высоких оборотах (например, в моменты обгонов), через фильтр начинает проходить недостаточно масла.
Несмотря на популярное заблуждение, ключевую роль в открытии и закрытии клапана играет не сама величина давления в масляной системе, а его перепады. Конкретные показатели, провоцирующие срабатывание устройства, указаны на самих деталях. Как правило, большинство клапанов срабатывает при перепаде давления от 1 до 2 бар. Таким образом, клапан будет оставаться закрытым даже при крайне высоких цифрах абсолютного давления в системе, если оно уже установилось на определённом уровне. В этом случае масло продолжает продвигаться к двигателю через фильтровальные элементы. Данное явление также разрушает популярный миф о том, что перепускной клапан может подолгу оставаться открытым: это нарушает первоначальный принцип работы устройства и вредит всей масляной системе.
Таким образом, главной задачей перепускного клапана является недопущение «масляного голодания» двигателя. Порой масляная система не может самостоятельно справиться с нагрузкой. Двигатель и моторная жидкость не успела прогреться в морозную погоду, попытка обгона резко увеличила число оборотов, а масляной фильтр и вовсе успел забиться? В таких случаях перепускной клапан, жертвуя чистотой смазывающих компонентов, открывается и обеспечивает подачу требуемой жидкости. Тем не менее, стоит понимать, что данная деталь не сможет выручать вечно. Масляные фильтры по-прежнему играют ключевую роль во всей системе смазки двигателя, потому использование высококачественного моторного масла и своевременная замена фильтра существенно продлит жизнь двигателя в вашем автомобиле.
Анализ масляных фильтров разных производителей. Устройство масляного фильтра.
sparex October 3rd, 2012
Анализ масляных фильтров разных производителей.
Устройство масляного фильтра.Для начала хочу затронуть тему устройства масляного фильтра и его назначения. Если назначение масляного фильтра очевидно, то, думаю, не все хорошо себе представляют как он устроен, а также особенности его работы.
На мой взгляд, это одна из самых удачных иллюстраций.
Если масло не сильно вязкое (зимой в момент запуска) и фильтрующий элемент не сильно забит, то масло проникает через фильтрующий элемент (очищаясь) и выходит из корпуса фильтра через выходное отверстие 2. Если же фильтрующий элемент сильно забит или масло вязкое, то во внешней части корпуса нарастает давление (поскольку масляный насос не перестает качать масло). При достижении определенного значения (предполагаю, что это доли секунд занимает) открывается перепускной клапан (его устройство весьма примитивное, по сути эта пружина в том или ином виде) и неочищенное масло начинает поступать в двигатель (о ужас!!!, но лучше так, чем никак). Если причиной открытия клапана было вязкое масло из-за его низкой температуры (запуск зимой), то в момент, когда масло прогреется и его вязкость упадет, оно сможет снова проходить через фильтрующий элемент, и перепускной клапан закроется. Если же причина открытия перепускного клапана в загрязненном фильтрующем элементе, то, собственно, перепускной клапан и не закроется — т.
Для тех, кто не знал, как устроен масляный фильтр, уверен, будет открытием — что внутри него есть два клапана. И вот зачем они нужны: нетрудно догадаться, что масло поступает в фильтр через отверстия в корпусе под номером 1. Отверстия прикрывает эластичный клапан 7 (просто резинка), под давлением этот клапан отодвигается и масло попадает внутрь фильтра (внешнюю его часть под корпусом).
В этот момент масло достигает внешней части фильтрующего элемента 4, а также доходит до перепускного клапана 6 (стоит отметить, что пружина 5 — может быть вовсе не в форме пружины, а простой изогнутой пластины — и ее задача просто прижать фильтрующий элемент к корпусу фильтра, больше эта пружина никак не участвует в работе фильтра и его клапанов) и тут уже возможны варианты развития событий.Остается рассказать о назначении обратного клапана 7 и уплотнительного кольца 8. В момент, когда масляный насос перестанет качать масло (заглушили двигатель), эластичный обратный клапан перестает отклоняться от входных отверстий и закроет их, тем самым не давая маслу покинуть фильтр. А при следующем запуске это сократит промежуток времени, при котором мотор будет работать без поступления масла из картера. Уплотнительное кольцо — выполняет примитивную роль, не давая маслу вытекать в месте соединения фильтра и корпуса двигателя. Единственное, что стоит добавить — это то, что уплотнительные кольца бывают либо круглого сечения, либо плоского. Считается, что кольца круглого сечения обеспечивают лучшую герметичность, но более чувствительны к излишнему затягиванию фильтра (может сложиться гармошкой, если перетянуть излишне фильтр при установке), в отличие от плоских колец уплотнения.
UPD
Рассмотрен частный пример устройства неразборного масляного фильтра. И эта конструкция не единственный возможный вариант исполнения.Tags: Масляный фильтр, тестирование
Устройство масляного фильтра.
Перепускной клапан моторного масла
Миф… Пока ваш масляный фильтр чист и работает, нет необходимости устанавливать встроенный масляный фильтр на линию подачи масла в турбокомпрессор, и это действительно не дает никаких преимуществ или защиты от преждевременного выхода из строя, вызванного загрязнением масляными отходами. ! НЕПРАВИЛЬНЫЙ !
РАЗРУШИТЕЛЬ МИФОВ ФАКТЫ
В идеальных условиях перепускной клапан никогда не откроется.
Когда он открывается, масло проходит через фильтр и поступает в двигатель, очевидно, нефильтрованное. Это предохранительный клапан.
Однако в реальных условиях открывается часто .
рис. 1
Иллюстрация предохранительного клапана масляного фильтра
Когда открывается предохранительный клапан масляного фильтра?
ПРИМЕР 1
Например, запуск двигателя в холодном состоянии. Масло густое и с трудом проходит через фильтрующую среду, что приводит к высокому перепаду давления. Таким образом, перепускной клапан открывается, чтобы предотвратить масляное голодание двигателя. Как долго он остается открытым, зависит от того, насколько холодное масло и сколько времени требуется, чтобы приблизиться к рабочей температуре.
Когда перепад давления на фильтрующей среде падает ниже настройки перепускного клапана, клапан закрывается.
ПРИМЕР 2
Другой пример, когда вы участвуете в гонках, может произойти, когда двигатель полностью прогрет. На холостом ходу давление масла составляет от 10 до 15 фунтов на квадратный дюйм, а перепад давления на фильтре составляет около 1 или 2 фунтов на квадратный дюйм. Вы взлетаете к красной черте и быстро увеличиваете давление масла. Во время этого полного разгона падение давления на фильтре превысит настройку байпаса и направит нефильтрованное масло в двигатель до тех пор, пока давление на фильтре не успеет выровняться. Во время дрэг-рейсинга, переключая передачи, байпас будет открываться несколько раз.
ПРИМЕР 3
Третий пример, с которым вы никогда не должны сталкиваться при частой замене масла и фильтров, — это засорение фильтра.
Навинчиваемый фильтр обычно может удерживать от 10 до 20 граммов мусора, прежде чем он полностью засорится. Открытие перепускного клапана — единственный способ предотвратить масляное голодание двигателя в случае засорения фильтра.
Видеоролик о том, как работает стандартный перепускной клапан масляного фильтра двигателя
… МИФ РАЗВЕРНУТ …
Согласно Purolator, настройка перепуска OEM-фильтра Honda составляет от 12 до 14 фунтов на квадратный дюйм.
WIX (NAPA Gold) изготавливает свои масляные фильтры с настройкой байпаса от 8 до 11 фунтов на квадратный дюйм, в то время как AC Delco изготавливает свои масляные фильтры с настройкой от 11 до 17 фунтов на квадратный дюйм. Насколько важны эти различия? Я не думаю, что кто-то знает, даже инженеры, и у каждого есть свой набор преимуществ и недостатков.
- Если вы часто участвуете в гонках, возможно, вам лучше установить более высокий уровень обхода.
- Если вы часто запускаете «холодный» двигатель, особенно зимой, или редко меняете фильтр, я думаю, вам лучше установить более низкую настройку байпаса.
Однако, за некоторыми исключениями, перепускное давление для навинчиваемых фильтров находится в диапазоне от 8 до 17 фунтов на квадратный дюйм, и любое из них должно работать приемлемо.
Простое заводское решение с болтовым креплением
В вашем автомобиле с турбонаддувом, когда перепускной клапан открыт, прочные, но хрупкие подшипники вашего турбокомпрессора, возможно, подвергаются воздействию мусора и абразивных загрязнений, которые могут очень быстро или со временем изнашивать подшипники и вал турбины и вызывать преждевременный выход из строя турбонагнетателя.
Таким образом, инвестиции в линейный фильтр подачи масла в турбокомпрессор (и поддержание его в чистоте) на самом деле являются очень хорошими, очень мудрыми инвестициями и профилактическим шагом, помогающим сохранить и продлить нормальную работу вашего дорогого турбокомпрессора. Линейный фильтр подачи масла в турбокомпрессор служит дополнительной страховкой, устройством, позволяющим значительно уменьшить количество абразивного мусора, который может попасть в подшипники и стать причиной отказа подшипника, связанного с мусором.
Защитите свой турбокомпрессор Dodge Garrett моделей TI и TII от посторонних частиц, которые могут повредить внутренние прецизионные подшипники, важные упорные поверхности и вал турбины, с помощью нашей эксклюзивной линии подачи масла со встроенной многоразовой системой фильтрации масла 80 микрон.
Что нужно знать о масляных фильтрах двигателя
Если масляный насос — это сердце двигателя, а масло — это кровь, то масляный фильтр должен быть печенью.
Как и печень, он фильтрует загрязняющие вещества из кровотока двигателя. Фильтрация снижает износ и продлевает срок службы двигателя, а также продлевает срок службы масла.
Масляный фильтр двигателя
Конструкция
Исследования масляных фильтров позволят сосредоточить внимание на методах конструкции, что сделает слишком простым «кресельный защитник» того, что вы можете увидеть в разрезанном фильтре. Но таким образом не так просто оценить производительность или надежность, и неразумно сосредотачиваться только на одном аспекте фильтра, не принимая во внимание ряд факторов, ключевым из которых является стоимость. Среди основных производителей различия в характеристиках могут сводиться просто к цене
Точка и интервал замены фильтра. Можно с уверенностью сказать, что основные производители подтвердили свой выбор конструкции, проведя множество испытаний. Это может быть не так в отношении небрендовых, недорогих, безымянных фильтров, которые просто слишком дешевы, но мы не позволим им участвовать в нашем обсуждении.
Все здесь основано на том, что фильтр произведен признанным, основным производителем фильтров с ценной репутацией, которую необходимо защищать.
Эффективность
(Слева) Когда перепускной клапан закрыт и перепад давления низкий, масло поступает в фильтр через внешнее кольцо отверстий в основании фильтра и выходит через центральную трубку. (Справа) При высоком перепаде давления открывается перепускной клапан (показан здесь в полностью открытом положении).
Эффективность фильтра зависит от среды. Существуют две основные концепции: поверхностная фильтрация и глубинная фильтрация. Среда с поверхностной загрузкой переносит большую часть загрязняющих веществ на поверхность или вблизи нее. Среда с глубинной загрузкой забирает часть загрязнения внутрь себя.
Целлюлоза представляет собой поверхностно-нагруженную среду. Он самый распространенный и, несмотря на старую школу, имеет много преимуществ, в первую очередь низкую стоимость. Растительные целлюлозные волокна обрабатываются смолой, придающей им химическую стойкость и структурную целостность, чтобы их можно было формовать в складки.
Целлюлоза может производиться с разными уровнями эффективности и может удалять небольшое количество влаги из масла, что снижает окисление. Его недостатками по сравнению с синтетическими средами являются относительно низкая пропускная способность, меньший поток и уязвимость к разрушению из-за избытка воды, химикатов и старения.
Синтетический материал — это объемный материал, изготовленный из волокон, полученных из искусственных материалов, таких как нейлон или полиэстер. Поскольку его форма и диаметр могут быть спроектированы, синтетический материал можно заставить течь и фильтровать очень хорошо. Его можно сделать толстым или тонким или даже слоями разной плотности. Он более устойчив к воде, химическим веществам и износу, чем целлюлоза. Очень маленькие синтетические волокна называются нановолокнами, и при включении в среду они обеспечивают очень тонкую фильтрацию с высокой пропускной способностью и производительностью. Недостатки синтетических носителей в основном связаны с их стоимостью.
Поскольку его нельзя обрабатывать и формовать, ему требуется подложка, которая обычно выполняется с помощью проволочных сеток и увеличивает стоимость производства. Синтетические носители не впитывают воду, что и хорошо, и плохо.
Очень рентабельными фильтрующими материалами оказались смеси синтетических и целлюлозных волокон, которые повышают производительность и эффективность при снижении затрат. Эти смеси — это будущее по более низкой цене, которая уже есть в базовых фильтрах Fram Extra Guard — одних из самых эффективных базовых фильтров, которые вы можете купить.
Уход за фильтром и питание
Целлюлозный наполнитель чуть менее 30 микрон, смешанный наполнитель около 25 микрон и синтетический около 20 микрон. Посмотрите внимательно на постепенное снижение эффективности синтетических сред по сравнению с целлюлозными. Синтетические носители все еще находятся в середине 9Диапазон эффективности 0 процентов даже приближается к 10 микронам. Эффективность среды может отличаться от этих средних значений в зависимости от приложения.
Джей Бакли, менеджер по техническому обучению в компании Fram, говорит, что у фильтра нет определенного срока годности, пока поддерживается низкий уровень влажности. Дэвид Клайн, менеджер по продуктам систем фильтрации масла в подразделении Racor компании Parker Hannifin, говорит, что любая ржавчина, обнаруженная на торцевой крышке, является достаточным основанием для отказа от фильтра из-за возможной высокой влажности. Целлюлозный наполнитель особенно уязвим к деградации из-за влажности, но любой фильтр может иметь потенциальные проблемы. Лучший совет — адаптировать отношение горцев к пороху и держать фильтры сухими.
Срок службы чаще всего измеряется в милях, но масляные фильтры могут прослужить более одного года, если их пробег меньше установленного. Рекомендации по консервативному времени обусловлены неуверенностью производителей в точных условиях работы их фильтров. Целлюлозный носитель, например, уязвим к долгосрочным последствиям окисления и погружения в масла с высоким содержанием присадок.
Побочные продукты окисления, образующиеся в двигателях, используемых в коротких перегонах, являются основной причиной засорения фильтров, используемых при небольшом пробеге, но длительных интервалах времени. Максимальный интервал обслуживания, который мы видели, ближе всего к трем годам.
Иногда на корпусе масляного фильтра можно обнаружить вмятины. Это смертный приговор для фильтра? Потенциально, да. Если вы видите вмятину на только что купленном фильтре, замените его. Нет смысла рисковать банкой, целостность которой нарушена. Помимо этого простого выбора есть много серой зоны. Для разрыва баллона в результате незначительного повреждения при нормальной работе может потребоваться очень неудачное стечение обстоятельств и определенные обстоятельства, но вы должны сбалансировать стоимость фильтра с риском потери дорогого двигателя.
Фильтрация и деградация
ADBV являются важной частью фильтра, поскольку они помогают снизить износ при запуске, не позволяя маслу стекать или вытекать при выключенном двигателе.
Слева находится силиконовый комбинированный клапан, который одновременно является клапаном ADBV и перепускным клапаном. Далее идет нитриловый клапан и, наконец, силиконовый клапан справа.
Загрязнения в масле являются одним из факторов, вызывающих его деградацию. Многие присадки предназначены для рассеивания загрязняющих веществ и замедления химических реакций, приводящих к образованию кислот в масле. В конце концов, добавки истощаются при этом. Чем чище остается масло, тем дольше сохраняются присадки и тем дольше вы можете эксплуатировать масло.
Клайн недавно писал о преимуществах улучшенной фильтрации в отношении срока службы масла. Суть заключалась в том, что при значительном улучшении фильтрации срок службы масла значительно увеличился. Общее щелочное число (TBN), мера уровня активных присадок, оставшихся в масле, было лучше на 15 000 миль, чем с обычной фильтрацией на 5 000, и не только немного. Это был тест, проведенный с высокоэффективными байпасными фильтрами, но улучшение первичных фильтров может принести вам такую же пользу, хотя и менее существенно.
В 2008 году штат Калифорния провел более комплексное испытание в документе, озаглавленном «Оценка высокоэффективных масляных фильтров на флоте штата». В государственных испытаниях участвовали грузовики большой грузоподъемности, но их результаты отражали результаты испытаний Racor в области легковых автомобилей. В результате рекомендуется увеличить интервал замены масла с 6 000 до 10 000 миль с использованием фильтров с увеличенным сроком службы повышенной эффективности.
Улучшение фильтрации
Эти два изображения фильтрующего материала под микроскопом имеют одинаковое разрешение 250x, поэтому вы можете видеть, что каналы в синтетическом носителе обычно меньше, а поры в целлюлозе больше.
Абэ Халил из компании Filtran сказал: «Не бывает слишком чистого масла». Это верно, но вы также должны принимать во внимание компромиссы. В последнее время технологии дали нам несколько отличных инструментов фильтрации. Вы можете найти фильтры премиум-класса, которые предлагают улучшенную фильтрацию по сравнению с фильтром, для которого, возможно, был разработан ваш двигатель.
Может быть значительно улучшена фильтрация.
Некоторые люди попадают в беду, когда делают еще один шаг, адаптируя высокоэффективный фильтр из другого приложения. Чего вы не хотите, так это оказаться с забитым фильтром до окончания интервала обслуживания. К настоящему времени вы знаете, что даже с улучшенной емкостью синтетических элементов может быть компромисс между емкостью и эффективностью при заданном размере упаковки. Если вы можете увеличить объем носителя или емкость одновременно с повышением эффективности, увеличенная емкость будет сбалансирована с эффективностью. Высококачественные фильтры на рынке указывают номинальные интервалы, которые в настоящее время находятся в диапазоне от 10 000 до 15 000 миль, и производители поддерживают их в своих конкретных приложениях.
Увеличенные интервалы замены масла становятся нормой, и улучшенная фильтрация является частью этой новой возможности. По мере роста стоимости продуктов на основе нефти более длительные интервалы замены масла экономят деньги потребителей и сберегают ресурсы.
Улучшения в масле и фильтрации позволяют это наряду с увеличением срока службы двигателя.
Final Words
Масляный фильтр за 10-15 долларов продлит срок службы вашего двигателя, чем фильтр за 3 доллара, но вам, возможно, придется подождать тысячи миль, чтобы увидеть преимущества. Вы можете увеличить интервал замены масла с помощью высокоэффективного масляного фильтра, но рабочий цикл по-прежнему будет ограничивающим фактором для любого типа комбинации масла и фильтра. Мы не смогли получить какие-либо средние значения от наших экспертов, потому что существует так много переменных, но с доступными сегодня технологиями нынешние 7500 миль быстро превращаются в 10 000 миль и более.
ГЛОССАРИЙ ФИЛЬТРОВ
Абсолютный рейтинг в микронах
Наименьшая частица, которую фильтр может уловить на 98,7% при первом проходе через фильтр.
ADBV – Противодренажный клапан
Предотвращает вытекание масла из фильтра после остановки двигателя и сокращает время, необходимое двигателю для создания полного давления масла при повторном запуске.
Существует два основных варианта материала: нитрил и силикон. Нитрил хорош, но со временем подвержен тепловому старению. Он затвердевает при воздействии высоких температур в течение длительного времени, поэтому его используют в недорогих фильтрах, рассчитанных на срок службы около 5000 миль и не более 7500 миль. Силикон намного прочнее и используется в фильтрах с более длительным сроком службы. Силикон также обеспечивает превосходные характеристики при низких температурах.
Бета-коэффициент (см. также Эффективность)
Еще одним способом выражения эффективности фильтра является отношение количества частиц перед фильтром к количеству частиц после него. Отношения бета показывают размер частиц в микронах и эффективность (в процентах) для этого размера. Бета 4 = 200 (или B4 = 200), например, означает, что фильтр улавливает 99,5% всех частиц размером 4 микрона. Вы также можете увидеть двойные числа, например, бета 2/20 = 10/75. 2/20 означает 2 и 20 микрон. 10/75 указывает бета-значение 9.
0 и 98,6667 процента.
Стандартные бета -значения и процентные проценты
2 = 50%
10 = 90%
20 = 95%
75 = 98,7%
100 = 99%
200 = 99,5%
1000 = 99,9%
Прочность взрыва
24. непосредственно к давлению масла, которое может быть неожиданно высоким во время мгновенных скачков давления. Если нормальное давление масла составляет 60 фунтов на квадратный дюйм, фильтр может столкнуться с выбросами более 100 фунтов на квадратный дюйм. Опасность возникает, если предохранительный клапан давления моторного масла заедает в закрытом состоянии даже на мгновение. Масляный насос двигателя может создавать чрезвычайно нерегулируемое высокое давление масла — во многих случаях более 200 фунтов на квадратный дюйм.
Перепускной клапан
Клапан, встроенный в большинство масляных фильтров (иногда в двигатель), который позволяет маслу обходить элемент, если фильтр забит. Дизайнов много — слишком много, чтобы оценивать по отдельности.
Все они работают хорошо, если их правильно спроектировать.
Емкость
Объем загрязнений фильтра или количество, которое фильтр может удерживать до того, как ограничение достигнет максимального перепада давления. Иногда емкость выражается в граммах и может отражаться в рекомендуемых интервалах пробега.
Комбинированные клапаны ADBV/Bypass
Это недавнее изобретение, которое обещает упростить эксплуатацию и производство масляных фильтров. В настоящее время его можно найти только в нескольких фильтрах.
Сердцевина
Центральная трубка фильтра, в первую очередь отвечающая за предотвращение разрушения среды, но также играющая роль в потоке масла. Они изготавливаются из металла, нейлона и даже искусственного волокна и принимают различные формы. Опять же, все конструкции работают, и трудно сказать, что одна лучше другой. С фильтрами известных брендов любые различия не будут значительными, потому что авторитетная компания будет проектировать их для обеспечения прочности и расхода в соответствии с применением.
Перепад давления
Это разница давлений между входной и выходной сторонами фильтра, также называемая «Дельта-P». Фильтрующий элемент имеет некоторое сопротивление потоку, которое увеличивается по мере накопления загрязняющих веществ. Дифференциальное давление также зависит от вязкости масла. Вязкость масла уменьшается с повышением температуры и наоборот, поэтому дифференциальное давление увеличивается и уменьшается с температурой моторного масла.
Эффективность – Эффективность фильтра
Способность фильтрующего материала улавливать загрязнители. Обычно и правильно выражается в процентах для определенного размера, т.е. 50 процентов для 30 микрон. См. также Коэффициент бета.
Торцевые заглушки
Основная задача торцевых заглушек — удерживать концы носителя. В основном это особенность заливки (клея), в которую встроен носитель. Могут быть инженерные волокна, металлические, пластиковые заглушки и даже фильтры без заглушек.