Olejový/mazací filter

Olejový/mazací filter je filter určený na odstránenie nečistôt z motorového oleja, prevodového oleja, mazacieho oleja alebo hydraulického oleja. Ich hlavné použitie je v spaľovacích motoroch pre motorové vozidlá (na ceste aj v teréne), poháňané lietadlá, železničné lokomotívy, lode a člny a statické motory, ako sú generátory a čerpadlá. Ostatné hydraulické systémy vozidiel, ako napríklad systémy v automatických prevodovkách a posilňovačoch riadenia, sú často vybavené olejovým filtrom. Motory s plynovou turbínou, ako sú motory prúdových lietadiel, tiež vyžadujú použitie olejových filtrov. Olejové filtre sa používajú v mnohých rôznych typoch hydraulických strojov. Samotný ropný priemysel používa filtre na výrobu oleja, čerpanie oleja a recykláciu oleja. Moderné filtre motorového oleja bývajú „plnoprietokové“ (inline) alebo „bypassové“.

História

História olejového/mazného filtra je dôkazom dôležitosti udržiavania čistoty a výkonu motora. Od prvých dní základných sitiek a sitiek až po moderné spin-on filtre a pokročilé filtračné technológie sa olejové filtre časom výrazne vyvinuli. Ako automobilový priemysel neustále rastie a vyvíja sa, tak aj technológie používané na udržanie hladkého a efektívneho chodu motorov.

Skorý vývoj

Skoré filtre: V prvých dňoch automobilových motorov neexistovali žiadne špeciálne olejové filtre. Namiesto toho sa používali jednoduché sitá alebo sitá na odstránenie veľkých častíc z oleja. Tieto skoré zariadenia boli primitívne a často neúčinné pri odstraňovaní jemnejších nečistôt.

Pokrok: S pokrokom technológie motora sa ukázala potreba efektívnejšej filtrácie oleja. Olejové systémy prvých motorov sa postupne zdokonaľovali, aby zahŕňali lepšie filtračné mechanizmy.

Kľúčové míľníky

Plnoprietokové filtre: Plnoprietokové olejové filtre, ktoré filtrujú všetok olej pretekajúci motorom, sa ukázali ako výrazné zlepšenie oproti predchádzajúcim konštrukciám. Tieto filtre boli navrhnuté tak, aby odstránili širšiu škálu kontaminantov, čím sa zlepšil výkon motora a jeho životnosť.

Spin-On Filters: Veľký prelom nastal v roku 1954, keď WIX vynašiel spin-on olejový filter. Tento dizajn spôsobil revolúciu vo výmene olejového filtra, vďaka čomu je to rýchly a jednoduchý proces. Spin-on filter je samostatná jednotka, ktorú možno ľahko vybrať a vymeniť odskrutkovaním z bloku motora. Tento dizajn sa stal štandardom pre väčšinu moderných vozidiel.

Technologický pokrok

Materiály a dizajn: V priebehu času sa materiály používané v olejových filtroch výrazne zlepšili. Prvé filtre boli vyrobené z kovovej sieťoviny alebo papiera, ale moderné filtre často používajú syntetické materiály, ktoré ponúkajú lepšiu filtračnú účinnosť a odolnosť. Dizajn filtrov sa tiež vyvíjal, pričom mnohé moderné filtre obsahujú skladaný papier alebo syntetické médiá, ktoré poskytujú väčšiu plochu na zachytávanie kontaminantov.

Účinnosť a životnosť: Moderné olejové filtre sú navrhnuté tak, aby odstraňovali z oleja aj tie najmenšie čiastočky, čím zabezpečujú hladký a efektívny chod motora. Sú tiež skonštruované tak, aby odolali drsným podmienkam vo vnútri motora a zabezpečili tak dlhotrvajúci výkon.

Priemyselné trendy

Rast trhu: Globálny trh s olejovými filtrami neustále rastie, poháňaný zvyšujúcim sa dopytom po automobiloch a potrebou pravidelnej údržby. Keďže počet vozidiel na cestách neustále rastie, rastie aj dopyt po olejových filtroch.

Inovácia: Výrobcovia neustále inovujú, aby zlepšili výkon a účinnosť olejových filtrov. To zahŕňa vývoj nových filtračných technológií, ako sú nanovlákenné médiá, ktoré dokážu z oleja odstrániť ešte menšie častice.

Environmentálne obavy: S rastúcimi obavami o životné prostredie sa výrobcovia zameriavajú aj na vývoj olejových filtrov, ktoré sú šetrnejšie k životnému prostrediu. To zahŕňa použitie recyklovateľných materiálov a dizajn filtrov, ktoré možno ľahko zlikvidovať alebo recyklovať.

Pretlakové ventily

Väčšina tlakových mazacích systémov obsahuje pretlakový poistný ventil, ktorý umožňuje oleju obtekať filter, ak je jeho prietok príliš obmedzený, aby sa chránil motor pred nedostatkom oleja. Obtok filtra sa môže vyskytnúť, ak je filter upchatý alebo je olej zahustený chladným počasím. Pretlakový poistný ventil je často súčasťou palivového/naftového filtra. Filtre namontované tak, že olej má tendenciu z nich vytekať, zvyčajne obsahujú spätný ventil, ktorý zadržiava olej vo filtri po vypnutí motora (alebo iného mazacieho systému). Toto sa robí, aby sa predišlo oneskoreniu nárastu tlaku oleja po reštartovaní systému; bez spätného vypúšťacieho ventilu by musel tlakový olej naplniť filter predtým, ako sa dostane k pracovným častiam motora. Táto situácia môže spôsobiť predčasné opotrebovanie pohyblivých častí v dôsledku počiatočného nedostatku oleja.

Typy olejových filtrov

Mechanický

Mechanické konštrukcie využívajú prvok vyrobený zo sypkého materiálu (ako je bavlnený odpad) alebo skladaný filtračný papier na zachytenie a sekvestráciu suspendovaných kontaminantov. Keď sa materiál nahromadí na filtračnom médiu (alebo v ňom), prietok oleja sa postupne obmedzuje. To si vyžaduje pravidelnú výmenu filtračnej vložky (alebo celého filtra, ak vložka nie je vymeniteľná samostatne).

Náplň a spin-on

Náhradný papierový filtračný prvok pre JCB

Prvé filtre motorového oleja mali kazetovú (alebo vymeniteľnú vložku) konštrukciu, v ktorej trvalé puzdro obsahuje vymeniteľnú filtračnú vložku alebo vložku. Kryt je namontovaný buď priamo na motore alebo diaľkovo s prívodným a spätným potrubím, ktoré ho spája s motorom. V polovici 50. rokov 20. storočia bol predstavený dizajn rotačného olejového filtra: samostatné puzdro a zostava prvkov, ktoré bolo potrebné odskrutkovať z držiaka, zlikvidovať a nahradiť novým. Vďaka tomu boli výmeny filtrov pohodlnejšie a potenciálne menej chaotické a rýchlo sa stali dominantným typom olejového filtra inštalovaného svetovými výrobcami automobilov. Konverzné súpravy boli ponúkané pre vozidlá pôvodne vybavené kazetovými filtrami. V 90. rokoch minulého storočia sa najmä európski a ázijskí výrobcovia automobilov začali presúvať späť v prospech konštrukcie filtrov s vymeniteľnými vložkami, pretože pri každej výmene filtra vzniká menej odpadu. Americkí výrobcovia automobilov tiež začali prechádzať na filtre s vymeniteľnou vložkou a pre obľúbené aplikácie sú ponúkané retrofitové súpravy na konverziu zo spin-on na kazetové filtre. Komerčne dostupné automobilové olejové filtre sa líšia svojim dizajnom, materiálmi a konštrukčnými detailmi. Tie, ktoré sú vyrobené z úplne syntetického materiálu s výnimkou kovových odtokových valcov obsiahnutých vo vnútri, sú oveľa lepšie a majú dlhšiu životnosť ako tradičné typy lepenky/celulózy/papieru, ktoré stále prevládajú. Tieto premenné ovplyvňujú účinnosť, životnosť a cenu filtra.

Motocyklové olejové filtre na Kawasaki W175. Staré (vľavo) a nové (vpravo).

Magnetické

Magnetickéké filtre využívajú na zachytávanie feromagnetických častíc permanentný magnet alebo elektromagnet. Výhodou magnetickej filtrácie je, že údržba filtra jednoducho vyžaduje čistenie častíc z povrchu magnetu. Automatické prevodovky vo vozidlách majú často magnet v kvapalinovej vani, ktorý zachytáva magnetické častice a predlžuje životnosť kvapalinového filtra média. Niektoré spoločnosti vyrábajú magnety, ktoré sa pripájajú na vonkajšiu stranu olejového filtra alebo magnetické vypúšťacie zátky – prvýkrát vynájdené a ponúkané pre autá a motocykle v polovici 30-tych rokov – na pomoc pri zachytávaní týchto kovových častíc, aj keď stále prebieha diskusia o účinnosti. takýchto zariadení.

Sedimentácia

Sedimentačný alebo gravitačný filter umožňuje kontaminantom ťažším ako olej usadiť sa na dne nádoby pod vplyvom gravitácie.

Odstredivý

Odstredivka na čistenie oleja je rotačné sedimentačné zariadenie, ktoré využíva skôr odstredivú silu ako gravitáciu na oddelenie kontaminantov z oleja, a to rovnakým spôsobom ako ktorákoľvek iná odstredivka. Stlačený olej vstupuje do stredu krytu a prechádza do bubnového rotora, ktorý sa voľne otáča na ložisku a tesnení. Rotor má dve prúdové dýzy usporiadané tak, aby nasmerovali prúd oleja na vnútorné puzdro a otáčali bubnom. Olej potom skĺzne na spodok steny puzdra a zanecháva na stenách puzdra prilepené olejové častice. Kryt sa musí pravidelne čistiť, inak sa častice nahromadia do takej hrúbky, že zastaví otáčanie bubna. V tomto stave bude nefiltrovaný olej recirkulovať. Výhody odstredivky sú: (i) že vyčistený olej sa môže oddeliť od akejkoľvek vody, ktorá, keďže je ťažšia ako olej, sa usadzuje na dne a dá sa vypustiť (za predpokladu, že voda neemulgovala s olejom); a (ii) je oveľa menej pravdepodobné, že sa zablokujú ako bežný filter. Ak je tlak oleja nedostatočný na roztočenie odstredivky, môže byť namiesto toho poháňaná mechanicky alebo elektricky.

Poznámka: niektoré spin-off filtre sú opísané ako odstredivé, ale nie sú to pravé odstredivky; skôr je olej nasmerovaný takým spôsobom, že dochádza k odstredivému víreniu, ktoré pomáha nečistotám priľnúť na vonkajšiu stranu filtra.

Vysoká účinnosť (HE)

Vysokoúčinné olejové filtre sú typom obtokového filtra, o ktorom sa tvrdí, že umožňuje predĺžené intervaly výmeny oleja. Olejové filtre HE majú zvyčajne veľkosť pórov 3 mikrometre, čo podľa štúdií znižuje opotrebovanie motora. Niektoré flotily dokázali predĺžiť intervaly výmeny až 5-10 krát.