масляный фильтр с возвратным клапаном что это
Доработка масляной системы-часть 2- Обратные клапана
И снова здравствуйте, товарищи!
Делюсь следующей составляющей глобальной модернизации масляной системы моего авто.
Это клапан, который работает только в одну сторону, то есть жидкость, воздух или масло может прокачиваться только в одном направлении.
Для чего это нужно в двигателе?
Что бы задержать максимально возможное количество масла внутри двигателя и не дать ему стечь в масляный поддон картера.
Опять же, зачем, спросите вы?
Что бы избежать пуска двигателя на «сухую», отвечу вам Я 🙂
Соответственно и запуск двигателя будет легче, и детали двигателя все в масле, и при запуске двигателя, масла смешавшись, быстрее прогреются.
Обратные клапана были взяты «слабенькие», всего по 0.2 бара, этого достаточно для выполнения ими нужных функций.
Клапана не сантехнические!
Это для особо упоротых приписка.
Первый клапан установлен в центрирующую трубку масляного фильтра:
Сейчас, благодаря этому клапану, колба фильтра всегда полная масла.
Второй клапан установлен в маслозаборную трубку в картере двигателя:
Все размеры, в частности длина, соблюдены в точности и соответствуют заводским.
Так же были заменены все уплотнительные резинки на новые.
Старые «родные» уже были плоские.
На данный момент, благодаря двум обратным клапанам, в двигателе удерживается примерно 1 (один) литр масла.
Пока авто не стояло более полутора суток, но и за это время отстоя масло не стекло.
Всё выше изложенное является технической разработкой, изготовлено и смонтировано форумчанином Алексеем ака бугемот, на драйве он Gipopos
Делюсь с вами с его разрешения.
Задумаете повторить самостоятельно, без его участия — на свой страх и риск, накосячите, сами виноваты.
Продолжение следует.
Скоро будет Часть №3.
Масляные фильтры
Предлагаю Вашему вниманию небольшой экскурс относительно выбора масляного фильтра для Вашего Авто.
Как известно, масло, циркулирующее по системе смазки двигателя, необходимо фильтровать от продуктов окисления, сажи и частиц износа деталей. Именно эти задачи и выполняет масляный фильтр. В большинстве современных двигателей они полнопоточные — все масло, циркулирующее по системе смазки, проходит через него. От конструкции и качества масляного фильтра зависит долговечность двигателя. Но если конструкция сейчас у всех одинаковая, то с качеством иногда возникают проблемы.
Штора, клапан, качество изготовления VIC дают полную уверенность в надежности. А вот фирменный фильтр Toyota для легких условий эксплуатации вызывает больше сомнений, чем уверенности
Автомобильный масляный фильтр состоит из фильтрующего элемента, обратного и перепускного клапана, объединенных в одном корпусе. Чаще всего в качестве фильтрующего элемента применяется специальный картон с особой пропиткой, который укладывается гофрами в многолучевую «звезду», закрытую с торцов. От качества приклейки картона к фланцам зависит степень фильтрации. Если проклейка не сплошная, то неочищенное масло будет попадать к деталям двигателя, ускоряя их износ. Когда клеевой шов слабый, то давлением масла может его повредить, и опять же неочищенное масло будет попадать в систему смазки. Укладка фильтровального картона в «звезду» применяется для увеличения рабочей поверхности: чем больше площадь фильтрующей шторы, тем дольше будет работать фильтр. Распространено мнение, что многочисленные производители фильтров используют одинаковый картон, пропитывая его «фирменными» составами.
При полном засорении фильтровального картона продуктами окисления и износа двигатель может вообще остаться без смазки. На этот случай в фильтре предусматривается перепускной клапан, пропускающий неочищенное масло в систему смазки. Этот же клапан поможет в случае применения слишком густого масла или его застывания при низкой температуре, когда оно не в состоянии пройти через фильтр.
Обратный клапан в фильтре предусмотрен для предотвращения стекания масла из системы смазки, чтобы после пуска двигателя давление в ней быстрее достигало рабочего значения. О качестве работы обратного клапана можно судить по тому, как быстро гаснет индикатор аварийного давления масла на панели приборов («масленка») после пуска двигателя. Считается, что если «масленка» горит меньше семи секунд, то все в норме. Идеально, когда она гаснет сразу после пуска двигателя.
На иркутском рынке количество брендов фильтров перевалило за два десятка, и в среде автовладельцев часто обсуждаются их потребительские качества. Мы решили провести собственную экспертизу масляных фильтров и посмотреть, чему можно доверять. В качестве эксперимента выбран фильтр для двигателей Toyota с индексом С-110, которым обозначает его фирма VIC (она представлена японскими и корейскими изделиями, причем первые в два раза дороже, а вторые ввиду низкого качества пользуются низким спросом — в продаже удалось найти только один экземпляр, а так как нам требовалось как минимум два изделия, покупать его не стали).
Приобретенные фильтры были продемонстрированы специалистам: два «оригинала» Toyota были признаны подделкой из-за закрытой на сгиб, а не заклеенной коробки. Дополнительно были приобретены необходимые изделия опять же для двух видов — для легких и тяжелых условий эксплуатации.
TOYOTA 90915-10003 ЯпониЯ, Denso, Genuine Parts.
Коробка закрывается на сгиб, иероглифами и по-английски указаны индексы двигателей для применения. Аккуратное изделие черного цвета с четкими надписями, фланец закрыт пленкой с язычком для вскрытия и проколот для вентиляции. Уплотнительное кольцо красно-коричневого цвета фигурной формы с надежной фиксацией смазано консистентной смазкой. Обратный клапан оранжевого цвета, сквозь центральное отверстие хорошо виден перепускной клапан. Отверстия обратного клапана с заусенцами, резинка клапана прилегает по большому диаметру. Фильтрующий элемент цельноформованный из мелкопористого материала, вроде строительной пены, сухой, легко крошится ногтем. Форма фильтрующего элемента — 12-лучевая звезда с пластмассовым стаканом-каркасом внутри. В дне стакана перепускной стальной клапан большого диаметра. Опирается фильтрующий элемент на дно корпуса через фигурный стальной пружинящий фланец. Обратный клапан в верхней части разделен с фильтрующим элементом легковесным картонным 6-лучевым фланцем, назначение которого, скорее всего, центровать фильтрующий элемент в корпусе. Если не знать, что Toyota уже несколько лет применяет масляные фильтры с цельноформованным фильтрующим элементом (наряду с картонным), то изделие можно было бы принять за подделку — слишком мала, на первый взгляд, площадь фильтрования.
TOYOTA 90915-YZZC5 ЯпониЯ, Denso, Genuine Parts.
Коробка закрывается на сгиб, надписи аналогичные, что и на предыдущем фильтре. Высота коробки на 3 мм меньше. Внешне фильтр очень похож не предыдущий, только чуть короче и легче. Уплотнительное кольцо фигурное, черного цвета, смазано консистентной смазкой и надежно зафиксировано. Обратный клапан черного цвета, сквозь отверстие четко видно отсутствие перепускного клапана. Отверстия обратного клапана с заусенцами, вокруг них сталь фланца покрыта ржавчиной. Резина клапана такой же формы, что и у предыдущего и так же прилегает по большому диаметру, но заметно жестче. Между фильтрующим элементом и клапаном ничего нет. Сам элемент из того же материала, что и предыдущий, и на таком же стакане, только лучей уже не 12, а 9, группами по три. Он опирается непосредственно на дно корпуса. Если у предыдущего фильтра площадь фильтрации вызывает недоумение, то у этого она еще меньше, соответственно меньше и время его полноценной работы. Продавцы утверждают, что это фирменные фильтры, только для легких условий эксплуатации и теплого климата. Может, оно и так, но официально такие фильтры нигде не значатся, их обозначений нет даже в списке аналогов других производителей фильтров (предыдущий есть). После разбора такого фильтра становится ясно, что он эффективно полный срок не отработает, а засорившись, оставит систему смазки двигателя без масла из-за отсутствия перепускного клапана. Без смазки будет работать двигатель при применении густого масла в холода, по крайней мере, до того момента, пока масло не разогреется. Так что, если об особенностях этого фильтра не предупредит продавец, недалеко до беды.
M Filter MH3347 ФинляндиЯ,
Коробка, закрываемая на сгиб, значительно больше самого фильтра — так что она даже помялась. Фильтр окрашен эмалью «металлик» золотистого цвета. Аккуратное изделие, с закрытым пленкой фланцем, но под пленкой сталь покрыта ржавчиной. Уплотнительное кольцо черного цвета прямоугольного сечения неплохо зафиксировано в пазу. Обратный клапан тоже черного цвета. Единственный фильтр, не имеющий на днище 14-гранника для отворачивания съемником. Резина обратного клапана мягкая и поджимается подпружиненным фланцем, что придает уверенности в хорошей работоспособности узла. Обратный клапан пластмассовый, сферической формы, прижимается пружиной и, несмотря на небольшой перекос, «сидит» плотно. Фильтрующий элемент площадью 68 тыс. кв. мм из картона желтого цвета, концы которого склеены. К стальным фланцам фильтрующий элемент, уложенный не идеально, приклеен надежно. Масло вряд ли найдет лазейку мимо фильтра и в процессе работы повредить его не сможет.
ЗIC С-110 ОЕМ 990915-10001 КореЯ,
Первая буква в обозначении этого фильтра больше похожа на кириллицу, чем на традиционную Z. На упаковке есть номера японских фильтров, аналогами которых он является. На коробке инструкция на русском языке по установке и очень мелкий рисунок, показывающий конструкцию изделия. Фланец закрыт плёнкой, уплотнительное кольцо фигурного сечения хорошо закреплено, обратный клапан коричневого цвета. Отверстия обратного клапана с заусенцами, его резина, прилегающая по большому диаметру, жесткая. При температуре около 0 градусов становится еще жестче. Картон фильтрующего элемента, площадью 73 тыс. кв. мм, желтого цвета, тонкий на ощупь, соединен в кольцо склейкой, не выдержавшей наших манипуляций. Не критично, но настораживает. Фланцы фильтрующего элемента стальные, неплохо приклеенные. Обратный клапан пластмассовый, типа ВАЗ, расположен внутри фильтрующего элемента. Последний поджат пружиной.
SACURA C-1139 Япония.
На коробке, кроме обозначения фильтра, надпись Toyota 90915-03001 (номер аналогичного фирменного фильтра). Аккуратный, светло-серого цвета фильтр с четкими надписями, фланец закрыт пленкой без отверстия, на пленке нанесены названия фирмы и логотип, а также надпись Genuine Filter. Уплотнительное кольцо фигурное, черного цвета, надежно зафиксировано, обратный клапан коричневого цвета. Отверстия обратного клапана с заусенцами, сам клапан прилегает к фланцу по большому диаметру и чем-то напоминает ЗIC. Фильтрующий элемент из картона светло-коричневого цвета, площадью 70 тыс. кв. мм, тоже напоминает ЗIC. Концы картонной шторы заделаны стальным зажимом, со стальными фланцами картон склеен надежно. Внутренний стальной стакан фильтрующего элемента со спирально расположенными мелкими отверстиями, величина которых вызывает сомнение в работоспособности фильтра при густом масле. Фильтрующий элемент опирается на дно корпуса через мощную пружину и стальной фланец.
RABBIT RB-154 C-110 КореЯ
На коробке приведены номера аналогичных фильтров Toyota, есть инструкция по установке на русском языке и рисунок с описанием конструкции. Аккуратное, черного цвета с четкими надписями изделие. Фланец закрыт пленкой с отверстием и большим язычком для отрывания. Черное уплотнительное кольцо фигурной формы установлено надежно. Обратный клапан красного цвета. Отверстия обратного клапана с большими заусенцами, сам клапан прилегает по большому диаметру. Светло- оранжевого цвета картон фильтрующего элемента имеет площадь 71,5 кв. мм, ее концы склеены, а торцы прочно соединены со стальными фланцами герметиком. Перепускной клапан находится внутри корпуса фильтрующего элемента, а сам корпус опирается на дно через подпружиненный фигурный фланец.
VIC С-110 ЯпониЯ,
Аккуратная коробка с заклеенной крышкой и с номерами аналогичных фильтров Toyota, на японском и английском языках приведены марки и рабочие объёмы двигателей и года выпуска автомобилей, на которые устанавливается фильтр. Черный корпус фильтра с четкими надписями на английском и японском языках. Фланец закрыт пленкой с язычком и с отверстием, резьба во фланце имеет свою особенность, каждый ее виток как бы раздвоен — это своеобразный способ предотвращения отворачивания. Черное уплотнительное кольцо фигурной формы надежно закреплено, обратный клапан коричневого цвета. Отверстия обратного клапана без заусенцев, резина клапана мягкая, прилегает по большому диаметру. Картон фильтрующего элемента площадью 78,1 кв. мм, его концы соединены стальным зажимом, а к стальным фланцам он приклеен прочным герметиком. Обратный клапан стальной небольшого диаметра с несильной пружиной расположен внутри фильтрующего элемента, который опирается на дно через стальной фигурный фланец. Интересная особенность — на верхнем фланце фильтрующего элемента написана модель фильтра С-110 и дата его изготовления.
Fram PH 4967 Евросоюз
На коробке большего, чем фильтр, размера на английском языке приведены модели автомобилей и двигатели, на которые устанавливается этот фильтр. Корпус фильтра меньшего, чем обычно, размера окрашен в черный цвет с хорошо читаемыми надписями. Пленки, закрывающей фланец, нет, уплотнительное кольцо черного цвета прямоугольного сечения держится неплохо, клапан обратного клапана также черного цвета. Отверстия обратного клапана без заусенцев, со следами их зачистки. Резина клапана тонкая, мягкая, прижимается штампованной пружиной сложной формы по большому диаметру, но, похоже, прилегает к фланцу всей своей поверхностью. Перепускной клапан с резиновым седлом находится внутри фильтрующего элемента. Последний из неплохо уложенного картона желтого цвета скреплен стальной пластиной, со стальными фланцами и со стальным стаканом внутри, хорошо герметизирован и имеет площадь 67,2 кв. мм. Фильтрующий элемент к фланцу поджимается пружиной.
SCT SM 106 Германия
На коробке указаны аналоги фильтра: Mann, Champion, Filtron и Fram, а также марки, модели и двигатели, на которые фильтр устанавливается. Корпус фильтра синего цвета с четкими надписями и рисунками, поясняющими установку. Пленки, закрывающей фланец, нет, уплотнительное кольцо черного цвета, прямоугольного сечения, хорошо держится в пазу. Обратный клапан черного цвета. Отверстия обратного клапана без заусенцев, резина клапана мягкая и сложной формы, к фланцу прижимается по большому диаметру и фильтрующим элементом не центруется. Буртик резинки меньшего диаметра, чем у фланца фильтрующего элемента, но, похоже, это ни на что не влияет. Перепускной клапан внутри фильтрующего элемента с резиновым седлом. Фильтрующий элемент скреплен стальными фланцами и стальным стаканом внутри. Штора желтого цвета площадью 57,2 кв. мм уложена аккуратно, соединена в кольцо склейкой, хорошо скреплена и герметизирована со стальными фланцами и стаканом. На дно фильтрующий элемент опирается через изогнутый прямоугольный фланец.
Результаты испытаний масляных фильтров
Время горения индикатора «маслёнка» (сек.)
Марка фильтра Ориентировочная цена (руб.) Первый пуск Горячий двигатель Холодный двигатель Балл
VIC C-110 150-175 2,0 0 1,7-2,4 5
M Filter MH3347 200 2,0 0 1,6-2,0 4+
Toyota 90915-10003 350-420 2,2 0 2,0-2,5 4+
Toyota 90915-10003* 350-450 2,0 0,2 2,0-2,5 4
SCT SM 106 90 1,7 0 2,0-2,5 4
Fram PH 4967 150-170 1,9 0,2 2,1-2,7 4-
Rabbit RB-154 C-110 66 2,3 0,3 1,9-2,8 4-
Sakura C-1139 60 1,2 0 1,9-2,8 3+
ЗIC C-110 70 2,1 0,2 2,5-3,0 3
Toyota 90915-YZZC5 200-250 2,2 0 1,9-2,5 3-
Toyota 90915-YZZC5* 250 2,3 0 2,1-2,6 3-
Примечание: * — фильтр в заклеенной коробке
TOYOTA 90915-YZZC5 Япония, Denso, Genuine Parts,
Коробка с заклеенной крышкой, на ней иероглифами и на английском языке обозначение двигателей. Точная копия такого же фильтра, но в коробке, закрываемой на сгиб. Одно небольшое отличие все-таки нашлось, фланец с отверстиями обратного клапана с внутренней стороны покрыт ржавчиной, она даже на резине клапана отпечаталась. После близкого знакомства с таким изделием желания применить его не возникает, несмотря на фирменность и уверения продавцов о его пригодности для легких условий эксплуатации. У нас таких просто быть не может, даже летом.
ИСПЫТАНИЯ
Как в реальных условиях эксплуатации можно испытать масляные фильтры? Как наворачивается на штуцер? Туго, легко, на сколько оборотов? Через сколько секунд после первого пуска гаснет индикатор давления масла? Сколько секунд надо, чтобы давление пришло в норму при пуске горячего двигателя? Как поведет себя масленка-индикатор на панели приборов при пуске холодного двигателя? И не потечет ли масло из-под фильтра после его установки?
Сразу можно сказать — различия у фильтров имеются, но ни один не проявил запредельных наклонностей, масло не потекло ни у одного. Дольше трех с небольшим секунд «масленка» не горела ни с одним фильтром при любых обстоятельствах. Вот с наворачиванием на штуцер была неожиданность: ЗIC уперся во фланец уже после полутора оборотов, тогда как большинству для этого понадобилось более двух с половиной. Может быть, и этих 1,5 оборота будет вполне достаточно для нормальной работы. Но все-таки боязно и затянуть посильнее, и оставить незатянутым — а вдруг давлением масла резьбу сорвет.
Чтобы обобщить результаты работы, каждому фильтру выставлялись оценки по 5-балльной системе с плюсами и минусами. Результаты приведены в таблице. Кстати, на большинстве станций замены масел есть хороший выбор фильтров от самых недорогих до фирменных. Фирменные СТО работают, конечно, с фирменным товаром, но вряд ли откажут вам, если вы привезете с собой «любимый» фильтр. Правда, и ответственность в таком случае владелец автомобиля берет на себя.
Конечно, неплохо было бы проверить фильтры на степень фильтрации масла (величину пропускаемых частиц), давление срабатывания перепускного клапана, долговечность работы фильтра. К сожалению, оборудования, на котором можно было бы провести эти исследования, в регионе нет.
В заключение, практическое наблюдение. Перед установкой фильтра в него надо залить масло. Так вот, больше половины объема фильтра заполнять не надо, при заворачивании велика вероятность, что часть его вытечет. Если тонкой струйкой наполнить фильтр доверху, то потом подливать не требуется, масло впитается в картон, и будет необходимый уровень: картон смочен и быстро наполнится маслом с началом работы двигателя.
TOYOTA 90915-1003 Япония, Denso, Genuine Parts
Копия как снаружи, так и внутри фильтра с таким же обозначением, только в коробке, закрытой на склейку. Продавцы продают этот фильтр как изделие для тяжелых условий эксплуатации. Наши же условия для него, скорее всего, будут критическими.А в остальном выбор за Вами.Не столь важно название Бренда, важнее то, как он будет выполнять свою непосредственную работу.Всем удачного выбора…
Территория заблуждений, или мифы о масляных фильтрах.
Есть такая передача на российском телеканале РенТВ, называется «Территория заблуждений». Так вот, общаясь в комментариях к своей предыдущей записи о размере масляных фильтров (см. Высокие технологии или экономия?), я с удивлением обнаружил, что несмотря на простейшую конструкцию масляного фильтра, на эту тему можно снять отличный сюжет для указанной передачи. Ну или, как минимум, для известных всем «Разрушителей мифов» с телеканала «Дискавери».
Предыстория вопроса, побудившая меня взяться за написание данной статьи. Приведу фрагменты двух диалогов из переписки в комментариях между мной и коллегами по drive2. Текст переписки привожу не полностью, а только чтобы выделить основную суть.
Коллега1: Про масляный фильтр:
— какое давление масла в системе и при каких оборотах двигателя?
— какое давление открытия перепускного клапана в фильтре?
— какое время (в %) масло проходит через фильтр?
— что фильтрует фильтр в масле?
Правильно ответив на вопросы, станет понятнее почему фильтр маленький 🙂
Я: Намек на то, что клапан почти всегда открыт?
Коллега1: «клапан почти всегда открыт?» Верно. В зависимости от усталости двигателя, клапан открыт от ХХ…
Я: На масляных форумах пишут, что играет роль не давление в системе, а перепад давления в фильтре.
Коллега1: Распилите фильтр, осмотрите фильтрующий элемент. Давление на 3000 об\мин от 2,4 до 5,3 кг/см! Подумайте об объёмной подаче масла на 3000 об\мин около 30 л.\мин. Посмотрите ещё раз на фильтрующий элемент 🙂 «перепад давления в фильтре» — это как?
Коллега1 (чуть позже): Как вариант: через фильтр постоянно прокачивается масло. А клапан не отсекает полностью, а перенаправляет ту часть масла, которую не может пропустить через себя, в обход его.
На этом я остановил дальнейшую дискуссию и предложил вернуться к ней в отдельной статье.
Коллега2: Вся разница только в качестве фильтрующего элемента. Размер значение тоже имеет — элементарно по конструктивным размерам. Например, для удобства обслуживания (большой фильтр может не втиснутся в узкое пространство). А вот уходить от стандартного к более большему, вообще может быть губительным для движка.
Я: С качеством все понятно. А чем может навредить двигателю фильтр большего размера, чем оригинальный? В чем основной вред?
Коллега2: Масло фильтроваться не будет вот и все. Клапан там есть. Посмотри вовнутрь фильтра.
Я: Просьба пояснить чуть подробнее, почему масло не будет фильтроваться в более крупном фильтре по сравнению со стандартным и как на это влияет клапан. Устройство фильтра я представляю, так как периодически распиливаю отработанные фильтры разных марок.
Коллега2: Распиливать фильтры и не изучить принцип работы))) забавно! Фильтра сам менял? Когда фильтр снимал с движка, трубку видел? Которая торчит из проема колодца масляного фильтра. В этой трубке отверстие — суть масляный канал. А почему нужно фильтр крутить до определенного упора и чуть назад? Для того чтобы канал открыл клапан и масло шло через фильтрующий материал. А клапан может сидеть ближе или глубже от основания фильтра. Представим ситуацию: ставишь большой фильтр и клапан глубоко… Что будет? Правильно! Масло попадет в корпус масляного фильтра, но не будет проходить через фильтрующий элемент!
На этом моменте я также остановил дальнейшую дискуссию.
Коллега3 (подключился к дискуссии): Сомнительная версия. Я тоже распилил немало фильтров. Ни на одном не видел, чтобы клапан открывался трубкой. Также впервые вижу про «до упора и чуть-чуть назад».
Коллега2: Мы вчера с Петровичем этот вопрос обсуждали. Сошлись на том что он внимательно изучит и напишет развернутую статью. Я действительно несколько ошибся с функцией клапана, но тем не менее он не просто так там задуман. Что касается затяжки фильтра — это как «ЖИ — ШИ» для первоклассника. Прикручиваем фильтр до упора и на 3/4 оборота назад. В любом мануале для начинающих описано.
Если вы заметили, я намеренно не стал спорить и с пеной у рта отстаивать свою точку зрения, тем самым провоцируя так называемый «срач». Но думаю, что для многих читателей, из приведенных выше диалогов стало понятно, что существует реальная необходимость разобраться, как все-таки устроен и работает масляный фильтр, а также как его правильно устанавливать.
Чтобы не превратить статью в поток сумбурных мыслей, давайте структурируем проблему и выделим ключевые вопросы, которые нам необходимо рассмотреть. Я увидел в комментариях два серьезных заблуждения:
Заблуждение 1: Перепускной клапан в масляном фильтре открыт на любых оборотах двигателя, чуть превышающих обороты холостого хода (1500+ об./мин.), поэтому размер фильтровального элемента не столь важен, так как все равно масло большую часть времени идет в обход и не фильтруется.
Заблуждение 2: Резьбовой патрубок, расположенный на двигателе, при закручивании фильтра нажимает на некий клапан в фильтре, при этом клапан открывает масляный канал для поступления масла в двигатель. Поэтому фильтр не должен быть больше стандартного, чтобы патрубок мог достать до клапана. По этой же причине фильтр после закручивания следует открутить обратно на 3/4 оборота, иначе клапан не откроется.
Если заблуждение насчет того, что происходит внутри фильтра при работе двигателя, ничем фатальным, в принципе, не грозит, то неправильная установка фильтра, да еще вызванная заблуждением насчет его устройства, может привести к потере масла и поломке двигателя.
Поэтому сегодня мы рассмотрим следующие вопросы:
Вопрос 1: Как устроен типовой неразборный автомобильный фильтр очистки масла, какие функции выполняют отдельные элементы фильтра.
Вопрос 2: При каких условиях открывается перепускной клапан в масляном фильтре и в чем важность этого клапана.
Вопрос 3: Как правильно следует устанавливать и затягивать масляный фильтр.
Сразу предупреждаю непримиримых борцов с «диванными экспертами», что я не гидравлик, не претендую на статус эксперта по фильтрам и рассматриваю данные вопросы как обыкновенный практикующий автолюбитель, имеющий техническое образование. Свои мысли я не преподношу как «луч света в темном царстве», а лишь хочу более подробно разобраться в данном вопросе и поделиться этой информацией с такими же коллегами-автолюбителями.
Наверняка среди читателей есть люди, гораздо более профессионально владеющие этой тематикой, прошу их также высказаться, поправить меня, если я в чем-то не прав, и поучаствовать в общей дискуссии. Я же буду подходить к своим объяснениям просто, по рабоче-крестьянски, с точки зрения простой бытовой логики. Также прошу прощения у специалистов, если буду применять неправильную терминологию.
1. Устройство масляного фильтра.
Все современные неразборные масляные фильтры имеют примерно одинаковую конструкцию, которая представлена на рис. 3 ниже. Элементы фильтров разных производителей и марок авто могут немного отличаться как конструктивно, так и их расположением в корпусе фильтра, но их состав и принцип работы практически во всех случаях совершенно одинаковый.
Конструкция такого фильтра очень простая, масло поступает из двигателя в фильтр через несколько отверстий, расположенных по окружности крышки фильтра, затем проходит через фильтрующий элемент и, уже очищенное, поступает обратно в двигатель через центральное резьбовое отверстие. Также в фильтре предусмотрено два клапана — противодренажный и перепускной, мы подробно рассмотрим их работу чуть позже.
Для иллюстрации, ниже представлены фото масляных фильтров, распиленных с целью изучения их внутренностей. Я и сам вскрываю отработанные фильтры, но для этой записи многие фото фильтров были взяты с сайта oilchoice.ru, с разрешения администратора сайта GubkinS . На данном сайте представлен не один десяток распиленных фильтров, с качественными фотографиями, поэтому я и решил их оттуда позаимствовать. Чтобы наилучшим образом проиллюстрировать тот или иной элемент фильтра, я отобрал фотографии разных фильтров, а не какого-то одного.
Вскрыв масляный фильтр, мы видим, что корпус фильтра состоит из тонкостенного металлического стакана, который сверху закрыт завальцованной толстостенной металлической крышкой. По периметру крышки расположено несколько отверстий, по которым неочищенное масло поступает в фильтр. Центральное резьбовое отверстие служит для выхода очищенного масла из фильтра и одновременно для крепления фильтра к двигателю. Фильтр прикручивается к резьбовому патрубку, расположенному на двигателе. С наружной стороны крышки установлено резиновое уплотнительное кольцо прямоугольного, круглого или полукруглого профиля, которое обеспечивает герметичность соединения фильтра с двигателем (фото 4).
Основной объем фильтра занимает фильтровальная катушка. В большинстве случаев, катушка представляет из себя внутреннюю обойму из перфорированного металлического листа с отверстиями для прохода масла, вокруг которой располагается фильтровальный материал (фото 5). Как правило, катушка имеет верхнюю и нижнюю металлические крышки, хотя встречаются конструкции и без крышек.
В качестве фильтровального материала часто используют фильтровальную бумагу, но иногда используется и нетканый волокнистый материал. Фильтровальная бумага, для увеличения площади фильтрации, укладывается гофрами. Гофры обычно ровные, но некоторые фирмы, для увеличения площади фильтрования, еще дополнительно укладывают бумагу шевроном, как, например, в фильтрах Purflux.
Чтобы катушка не болталась внутри фильтра, снизу ее обычно поджимает пружина. Пружины применяются как спиральные, так и пластинчатые. Иногда пружина отсутствует, а ее роль выполняет упругий противодренажный клапан.
Также в конструкции большинства масляных фильтров предусмотрены два клапана.
Входные отверстия для масла в крышке фильтра закрыты изнутри противодренажным клапаном. Этот клапан видно при наружном осмотре фильтра. Обычно он представляет собой эластичное кольцо из обычной или силиконовой резины, хотя встречаются и более сложные конструкции с использованием пружин.
Вне зависимости от конструкции, противодренажный клапан выполняет две основные функции.
Во-первых, если фильтр расположен не строго вертикально отверстиями вверх, этот клапан не позволяет маслу стекать из фильтра в поддон двигателя, когда двигатель остановлен. Благодаря этому, двигатель не испытывает масляного голодания из-за пустого фильтра во время пуска после длительной остановки.
При подаче масла снаружи, под воздействием потока масла, клапан отгибается и пропускает масло внутрь, но обратно он масло пропускать не должен, даже если фильтр расположен отверстиями вниз.
Вторая функция противодренажного клапана — не допускать перетока масла из полости с грязным маслом (с наружной стороны фильтровальной катушки) в полость с очищенным маслом (внутрь центральной обоймы). Т.е. клапан герметизирует изнутри крышку фильтра и изолирует центральное выходное отверстие от расположенных по периферии входных отверстий.
Таким образом, чтобы дренажный клапан был герметичным и сохранял эту герметичность в широком диапазоне температур, важен материал клапана, его температурные свойства и эластичность, а также насколько аккуратно он изготовлен. По собственным наблюдениям, лучше всего работают при различных температурах клапаны из силиконовой резины, им нипочем ни мороз, ни горячее масло. Наиболее аккуратно изготовлены клапаны в фильтрах известных фирм. Дешевые фильтры редко могут похвастаться и тем, и другим, клапаны в них обычно изготовлены неказисто и из обычной резины. Поэтому если хотим сэкономить, то лучше это делать в теплое время года, так как на морозе резиновый клапан дубеет. Встречаются вообще фильтры без клапанов, их лучше избегать.
Второй клапан — перепускной. Он обычно расположен с другой стороны катушки, хотя встречаются и фильтры с клапанами, расположенными с одной стороны, но это скорее редкость.
Перепускной клапан позволяет направлять масло в обход фильтровального материала напрямую в двигатель, без очистки. Открываясь, клапан пропускает масло сразу к выходу из фильтра. Поэтому его иногда еще называют байпасный, от английского слова bypass (обход). Чуть ниже мы вернемся к более подробному рассмотрению принципа работы этого клапана.
Конструктивно перепускной клапан представляет собой подпружиненную тарелку, которая перекрывает отверстие в торце катушки. От жесткости пружины зависит давление, при котором открывается клапан. Материал тарелки может быть металл, пластик, резина. Основные требования к клапану, чтобы он работал четко, без заеданий и надежно герметизировал отверстие в крышке катушки.
Обычно перепускной клапан расположен с внутренней стороны крышки катушки, но встречаются также конструкции с внешним расположением клапана, а также когда клапан встроен в пластинчатую пружину, которая поджимает катушку. На фото ниже представлены перепускные клапаны различных конструкций. Иногда встречаются фильтры, в которых производитель экономит и не устанавливает перепускной клапан.
2. Принцип работы перепускного клапана и условия, при которых он открывается.
Как уже отмечалось выше, перепускной клапан открывается только при возникновении определенных условий. Большую часть времени работы двигателя он закрыт, так как при его открытии фильтр перестает выполнять свои фильтрующие функции и просто передает в двигатель неочищенное масло, минуя фильтрующий элемент.
Работа фильтра в режиме фильтрации и работа в байпасном режиме показаны на рисунках 14 и 15 ниже.
Условные обозначения на рис 14:
1 — корпус фильтра.
2 — резиновая прокладка на крышке фильтра.
3 — противодренажный клапан.
4 — фильтровальная катушка.
5 — перепускной клапан.
Теперь вернемся к ошибочному мнению, что перепускной клапан при работе двигателя почти всегда открыт. Это заблуждение возникает из-за того, что в большинстве фильтров перепускные клапаны рассчитаны на давление открытия, редко превышающее 2.5 бар, а чаще в диапазоне 0.8-1.5 бар. Например, в масляном фильтре MANN W820, клапан рассчитан на давление открытия 1.0 бар.
При этом масляный насос при работе двигателя в штатных режимах нагнетает гораздо большее давление в масляной системе, в диапазоне 2.5-5.5 бар (цифры примерные и различаются для разных типов и марок двигателей). Исходя из этих цифр, часть автовладельцев делает вывод, что раз давление в масляной системе постоянно выше давления открытия перепускного клапана, то значит, и он большую часть времени находится в открытом состоянии. В этом и есть главное заблуждение, и давайте на простых примерах покажем, что это не так.
Чтобы понять, как будет вести себя клапан, сначала рассмотрим две граничные ситуации. Так как мы уже рассмотрели устройство масляного фильтра, то представим себе, что в нем все осталось как было, но мы удалили фильтровальный материал. То есть катушка теперь имеет лишь металлический каркас, и не оказывает никакого сопротивления потоку жидкости, гидравлическое сопротивление катушки равно нулю. Как в этом случае будет происходить движение масла? Думаю, даже далекому от техники человеку будет понятно, что жидкость (масло) будет двигаться по пути наименьшего сопротивления. То есть если катушка не оказывает никакого сопротивления потоку жидкости, то при любом, даже самом большом абсолютном давлении в системе смазки, масло пойдет через катушку, минуя перепускной клапан. Потому что для открытия клапана нужно определенное усилие (давление), а для прохода через голую катушку усилие не требуется, и в итоге масло пойдет через фильтр прямотоком. В этом случае потоки масла будут направлены через катушку, как показано на рис. 14.
Теперь давайте рассмотрим другую граничную ситуацию, полностью противоположную. Представим, что мы заменили фильтровальную бумагу на металлическую ленту. То есть заварили катушку наглухо, и теперь она совсем не пропускает масло, гидравлическое сопротивление катушки равно бесконечности. Куда в этом случае двинется поток масла? Правильно, по пути наименьшего сопротивления, то есть через перепускной клапан. В этом случае, если давление масла на входе в фильтр превысит давление открытия клапана, то масло пойдет через клапан, преодолевая сопротивление пружины клапана. В этом случае в двигатель будет поступать масло, пусть и неочищенное.
То есть, перепускной клапан выполняет роль «спасителя» двигателя от масляного голодания, если по каким-либо причинам фильтровальная катушка перестала пропускать масло. Если же клапан будет рассчитан на давление, превышающее возможности масляного насоса, то в этом случае масляный фильтр ни при каких условиях не будет пропускать через себя масло и превратится по сути в заглушку, которая оставит двигатель без масла. Именно поэтому важно, чтобы клапан открывался при определенном давлении, так как от его правильной работы будет зависеть, когда в двигатель будет поступать очищенное масло, а когда неочищенное, и не превратится ли фильтр в губительную для двигателя заглушку. Данная ситуация проиллюстрирована на рис. 15.
Из рассмотренных выше примеров мы увидели, что для открытия перепускного клапана важно не то, какое давление развивает масляный насос, а успевает ли фильтровальная катушка пропускать через себя масло, чтобы клапан не открылся раньше времени. То есть, клапан открывается не от абсолютного давления в системе, развиваемого масляным насосом, а от перепада давления на входе в фильтр и на выходе из него.
Если катушка по мере загрязнения начинает хуже пропускать масло, то ее гидравлическое сопротивление будет расти, соответственно возрастет и перепад давления на входе и выходе катушки, в итоге в определенный момент времени откроется перепускной клапан. Эта ситуация может также возникнуть, если масло имеет большую вязкость и не успевает достаточно быстро прокачиваться сквозь фильтровальный материал, например, при холодном пуске двигателя в мороз. В этом случае клапан открывается, и густое масло поступает в двигатель напрямую, неочищенным. Как только масло прогреется, его вязкость уменьшится и катушка начнет нормально пропускать масло, перепускной клапан закроется, так как в нем больше нет необходимости.
Аналогично, если двигатель вдруг резко наберет обороты, например, при резком нажатии на акселератор, то давление в масляной системе резко возрастет, и в этих переходных режимах фильтрующий материал может не справиться с прокачкой резко возросшего объема масла, то в этом случае также откроется перепускной клапан и тем самым обеспечит двигатель маслом.
Во всех остальных случаях клапан остается закрытым при любом абсолютном давлении в масляной системе, так как масло идет по пути наименьшего сопротивления, то есть через фильтровальный материал.
Резюмируя, перепускной клапан срабатывает лишь при ограниченном количестве условий. Он не позволяет двигателю остаться без масла, когда фильтрующий элемент забивается продуктами износа, а также когда масло густое и плохо прокачивается через фильтрующий элемент (например, в морозы), или же в переходных режимах работы двигателя (например, при резком наборе оборотов). В этих случаях перепускной клапан открывается и в двигатель поступает неочищенное масло в обход фильтровального материала. Как говорится, лучше подать в двигатель неочищенное масло, чем оставить двигатель вообще без масла. Поэтому важным параметром является перепад давления, при котором открывается перепускной клапан. Клапан не должен открываться слишком рано, чтобы фильтр выполнял свою фильтрующую функцию, и не должен открываться слишком поздно, чтобы не оставить двигатель без масла.
Есть интересная статья в сети, «Эксперимент читателя ABW.BY: масляный фильтр работает всего 2500 километров?» www.abw.by/novosti/experience/183246/, после которой я решил менять фильтры почаще. В первую очередь это касается дешевых фильтров, в которых производитель экономит на всем. Поэтому для себя я решил менять масляный фильтр каждые 5 ткм пробега, особенно при тяжелых условиях эксплуатации, и избегать дешевых фильтров с небольшим ресурсом.
Итак, мы разобрались с устройством и принципом работы масляного фильтра. Как видите, в устройстве фильтра нет ничего сложного, состоит он всего из нескольких деталей, а принцип его работы тоже очень простой.
3. Правильная установка масляного фильтра.