Как масляный фильтр удерживает грязь и спасает двигатель

Как масляный фильтр удерживает грязь и спасает двигатель

Я работаю с двигателями и системами смазки, поэтому смотрю на масляный фильтр не как на расходник из списка при замене масла, а как на рабочий узел с понятной задачей. Его работа проста по смыслу и точна по исполнению: пропустить через себя поток масла, задержать твёрдые частицы и не сорвать подачу смазки к парам трения.

масляный фильтр

В моторе масло движется по замкнутому контуру. Насос забирает его из поддона, подает в магистраль, после чего поток проходит через фильтр и расходится по каналам к коренным и шатунным подшипникам, распредвалу, гидрокомпенсаторам, турбокомпрессору, если он установлен. Пока двигатель работает, в масле накапливаются продукты износа, нагар, частицы герметика, микроскопическая металлическая пыль. Без фильтра абразивная взвесь пошла бы дальше по каналам и ускорила бы износ поверхностей.

Устройство фильтра

Снаружи обычный навинчиваемый фильтр выглядит как металлический стакан. Внутри конструкция сложнее. Основу составляет корпус, резьбовая крышка с входными отверстиями, фильтрующий элемент, центральная перфорированная трубка, уплотнительное кольцо, перепускной клапан и во многих исполнениях противодренажный клапан.

Фильтрующий элемент делают из специальной бумаги или синтетического материала, уложенного складками. Складки увеличивают площадь поверхности. Чем площадь больше, тем дольше элемент держит загрязнения без резкого роста сопротивления потоку. Масло входит через отверстия по периферии, проходит через фильтрующую штору снаружи внутрь, затем собирается в центральной трубке и уходит в систему смазки.

Противодренажный клапан нужен для фильтров, стоящих резбой вверх или вбок, где после остановки двигателя масло способно стечь обратно в поддон. Клапан удерживает масло внутри корпуса. При следующем пуске давление поднимается быстрее, а трущиеся детали раньше получают смазку. Если клапан потерял эластичность, двигатель после стоянки дольше работает на сухом старте, и на панели приборов лампа давления гаснет с задержкой.

Перепускной клапан открывает обходной канал, когда масло слишком густое на холодном пуске или фильтрующий элемент забит. Смысл узла не в том, чтобы очистка прекратилась, а в том, чтобы двигатель не остался без подачи масла. Для мотора грязное масло на коротком промежутке менее опасно, чем масляное голодание.

Как идет фильтрация

Новый фильтр не ловит частицы по принципу сита с ровными отверстиями. Процесс сложнее. Волокна материала образуют объемную структуру, где загрязнения задерживаются в толще слоя и на поверхности. Крупные частицы останавливаются сразу, мелкие оседают глубже по мере движения потока. По мере заполнения пор сопротивление растет. Давление перед элементом увеличивается, а пропускная способность снижается.

На холодном двигателе нагрузка на фильтр выше. Вязкое масло медленнее проходит через материал, насос создает заметный перепад давления, и перепускной клапан открывается раньше. После прогрева вязкость падает, поток стабилизируется, и фильтр снова работает через основной элемент. По этой причине короткие зимние поездки с частыми пусками нагружают фильтр сильнее, чем ровная работа на прогретом моторе.

Есть еще тонкость, которую я вижу при разборе отработавших фильтров. Внутренняя шторка старнет не только от грязи, но и от температуры, кислотности масла и длительного интервала замены. Материал теряет прочность, складки деформируются, клей в торцах деградирует. Тогда часть потока ищет путь с меньшим сопротивлением, и качество очистки падает даже без полного засора.

Когда фильтр уже плохо

Прямой датчик состояния фильтра на большинстве легковых машин не ставят, поэтому ориентируются по косвенным признакам. Самый очевидный — затяжное гашение лампы давления масла после пуска, если уровень в норме и насос исправен. Второй признак — дребезг гидрокомпенсаторов в первые секунды работы. Третий — деформация корпуса фильтра при сильном перепаде давления, хотя до такого обычно доводит тяжелый режим или грубая ошибка при подборе детали.

Я не советую оценивать фильтр по массе корпуса, цвету краски или громким обещаниям на коробке. Смотрят на правильный размер, рабочее давление клапана, качество уплотнения, площадь и укладку элемента, жесткость центральной трубки. У плохих изделий встречаются перекошенные складки, мало фильтрующего материала, слабый клапан, который не держит масло после остановки двигателя.

Срок службы фильтра связан с состоянием мотора и режимом работы. Если двигатель чистый внутри, не разбавляет масло топливом и не гонит сажу в картер, фильтр живет свой штатный интервал. При износе цилиндропоршневой группы, проблемах с вентиляцией картера или перегревах он забивается быстрее. По этой причине я меняю фильтр при каждой замене масла, а на тяжелом режиме — без попыток растягивать интервал. Цена детали несопоставима с ценой распредвала, вкладышей или турбины.

У исправного фильтра нет задачи сделать масло новым. Он убирает твердые примеси и поддерживает чистоту потока в рабочих пределах. Химическое старение масла, потерю щелочного числа и разрушение присадок он не компенсирует. Поэтому связка всегда одна: подходящее масло, исправный фильтр, нормальный интервал замены. Когда три условия соблюдены, система смазки работает спокойно и предсказуемо.

Ссылка на основную публикацию