Загрязнение моторного масла

Загрязнение масла в работающем двигателе происходит, к сожалению, непрерывно. Его интенсивность зависит от многих факторов: тут и конструкция двигателя, и качество топлива, и режимы эксплуатации и многое другое. Загрязняющие примеси принято делить на две основные группы - органические и неорганические. Органические с основном состоят из продуктов неполного сгорания топлива, соединений серы, а также продуктов термического разложения, окисления и полимеризации масла и топлива. Неорганические же примеси - это пыль, частицы износа, технологические загрязнения и "обломки” отработавших зольных присадок.

Загрязнение масла в дизелях имеет свои особенности - в отличие от бензиновых и газовых двигателей здесь значительно выше содержание сажи. Ее присутствие подавляет противоизносные свойства масляных присадок и усиливает выпадение отложений.

Вместе с тем было бы неправильно предполагать, что в процессе эксплуатации само масло претерпевает значительные химические изменения, ухудшающие его свойства. Фактически происходит увеличение содержания в масле инородных веществ, которые вызывают его старение и необходимость замены. Вот тут-то и должен сыграть свою роль правильно подобранный масляный фильтр.

Системы очистки

В современном автомобилестроении применяют в основном две схемы очистки масла: полнопоточную, состоящую из одного фильтра, и комбинированную, в состав которой входит еще и частичнопоточный фильтр или центрифуга. Последняя более эффективна.

История возникновения масляного фильтра

Принцип комбинированной очистки масла нельзя назвать новинкой, он появился еще в 23-ем году. Тогда в основном применялась комбинация из фильтров грубой очистки (щелевые и сетчатые) и тонкой очистки (фильтры из плотного картона).

В настоящее время комбинированные системы очистки масла предполагают установку полнопоточного бумажного фильтра с тонкостью отсева около 45 мкм и частичнопоточного фильтра с тонкостью отсева 1-3 мкм со сливом очищенного масла в картер двигателя.

В качестве зарубежного примера можно привести дизельные двигатели Mercedes серий 200 и 300, такое же решение планируется для перспективных двигателей КАМАЗ.

Комбинированная система очистки масла увеличивает стоимость двигателя, поскольку состоит из большего числа элементов. Однако с ее применением ресурс полнопоточных фильтров возрастает примерно в два раза. Это вызвано тем, что частичнопоточный фильтр удерживает основную массу загрязняющих примесей и облегчает работу полнопоточного фильтра.

Сравнительные испытания, проводимые различными известными техническими лабораториями - различных систем очистки масла показали, что износ подшипников коленчатого вала и маслосъемных колец при использовании комбинированных систем очистки примерно в 2-3 раза ниже, чем с одним традиционным полнопоточным фильтром. Кроме того, в этом случае можно увеличить периодичность смены моторного масла почти вдвое.

Конструкция фильтров

Существуют три основных типа конструкции фильтров: разборные, неразборные и модульные.

Классический, так сказать, хрестоматийный неразборный полнопоточный фильтр состоит из металлического корпуса, фильтрующего элемента и двух клапанов: перепускного (его называют иногда предохранительным или обводным) и обратного (другие его названия - антидренажный, противосливной).

Перепускной клапан обеспечивает подачу масла в двигатель в тех случаях, когда его не пропускает фильтрующий элемент. Так бывает, если элемент загрязнен, а также при резком повышении оборотов или загустевании масла на холоде. Назначение обратного клапана - удерживать масло в фильтре при неработающем двигателе с тем, чтобы обеспечить быстрый подъем давления в системе при пуске мотора.

Традиционно антидренажный клапан фильтра изготавливают в виде резинового кольца переменного сечения, упругие свойства которого теряются с течением времени. При этом масло из фильтра после остановки двигателя сливается, а это плохо: при последующем пуске давления в системе смазки не будет до тех пор, пока фильтр вновь не заполнится маслом. Такое запаздывание ведет к повышенному износу деталей двигателя.

Некоторые Российские, Украинские и зарубежные фирмы-изготовители фильтров применяют антидренажный клапан, изготовленный в виде тонкого резинового диска. Его плотное прилегание к поверхности крышки обеспечивается витой или штампованной металлической пружиной. Такая конструкция характеризуется повышенной долговечностью. Другое перспективное решение - размещение перепускного клапана в верхней части фильтра рядом со впускными отверстиями, что обеспечивает поступление в двигатель более чистого масла при открытии клапана. Конструкция такого рода используется на некоторых изделиях разных брендов.

Материал фильтрующих элементов

Наибольшее распространение в полнопоточных фильтрах получили фильтрующие элементы с тонкостенной шторой, уложенной в виде многолучевой звезды. Значительно реже применяют другие способы увеличения рабочей поверхности фильтрующего элемента: "шевронная” укладка, спирально-складчатая и др.

Традиционно в качестве фильтрующего материала используется изготовленная специальным образом бумага, которая имеет высокую пористость, прочность и пропитана фенолформальдегидными смолами для придания водостойкости.

Реже в полнопоточных фильтрах применяют фильтрующие элементы объемного типа , изготовленные из хлопчатобумажных, синтетических и искусственных волокон. Подобные шторы используются, например, в масляных фильтрах автомобиля "Волга”.

Фильтрующие элементы объемного типа отличаются высокой грязеемкостью и эффективностью очистки масла от загрязняющих примесей. Вместе с тем они имеют повышенное гидравлическое сопротивление, вследствие чего увеличивается время работы фильтра с открытым перепускным клапаном во время пуска и прогрева двигателя (особенно в зимний период эксплуатации).

Качество фильтров и подделки

Какие сюрпризы преподносят плохо сделанные фильтры? Встречается недостаточная герметичность завальцованных соединений - в этом случае масло вытекает из фильтра. Фильтрующий элемент может быть слишком плотен - это снижает ресурс фильтра.

Если перепускной клапан открывается при слишком низком давлении, двигатель обречен работать на неотфильтрованном масле. Если обратный клапан отсутствует или установлен без уплотнения, масло в остановленном двигателе стекает в поддон картера и при пуске возникает эффект "сухого трения”. Как уже упоминалось, это значительно снижает ресурс мотора.

Продукция известных фирм, а так же фирм, заказывающих продукцию, под своим брендом у известных заводов-производителей, подобными дефектами не страдает. Но палитра нашего рынка пестра: встречаются и полукустарные изделия, и подделки под известную марку. Иногда, чтобы не иметь неприятностей, фальсификаторы (чаще всего азиатские) меняют одну букву в названии фирмы. Например, вместо Champion пишут Shampion в надежде, что покупатель не разберется, а фирму не привлекут к ответсвенности через суд. О качестве таких изделий даже говорить не хочется.

Известны случаи, когда подделывают и самые известные марки.  К нам в  руки  попадались разные чудо-фильры, вот например фильтр, изготовленный в Арабских Эмиратах. На корпусе написано, что изготовлен в Италии, тут же стоит марка автоагрегатного завода в городе Ливны (без всяких изменений логотипа). Качество изделия очень плохое. Площадь шторки в этом фильтре занижена в три раза, герметичность неудовлетворительная. То же мы наблюдали и с подделками на марки MANN, MAHLE, KNEHT, PUROLATOR, FRAM, FILTRON и другие.

Иногда бывают неполадки в самом двигателе, приводящие к выходу фильтра из строя. Например, корпус фильтра "раздувается” из-за неисправности редукционного клапана в системе смазки или использования моторного масла несоответствующей вязкости. Пока не будет устранена эта причина, фильтры станут выходить из строя без конца.

О некоторых российских разработках

Стоит особо отметить, что не все новинки, описываемые в тех или иных изданиях, так хороши, как это пытаются представить. Возьмем, например масляный фильтр КИНАП. Самарский завод, выпускавший аппаратуру (отсюда и название "КИНАП”), а потом и противогазы, подготовил свое изделие на основе корпуса противогазного фильтра.
Но компактность этого корпуса и, соответственно, малая площадь фильтрующего элемента обернулась пониженным ресурсом данного фильтра.

ВАЗ какое-то время ставил его на сборочном конвейере, но оговаривал пробег до замены 2 тысячи километров вместо обычных 10 тысяч. Или взять фильтр Ф83 краснодарского завода ЗИП. Идея дополнительной шторки, призванной производить грубый отсев крупных частиц, даже при открывшемся перепускном клапане неплоха, хотя и не нова. Имеются и зарубежные аналоги такой конструкции. Но при загрязнении (засмолении) этой шторки двигатель немедленно начинает испытывать масляное голодание. Если сразу же не сменить фильтр (водитель проигнорировал загорание контрольной лампы, или она неисправна, или в пути не оказалось запасного фильтра), то двигатель просто напросто застучит и по мимо  и так несовершенной жизни у хозяина авто появятся дополнительные серьезные растраты. Скажите, Вам это надо?

Холодный пуск с таким фильтром чреват возникновением "сухого трения” даже при открытом перепускном клапане: шторка плохо пропускает загустевшее на морозе масло. За рубежом подобные фильтры применяют в жарком климате или при стоянке машины в теплом гараже, а главное - в сочетании с высококачественным маловязким маслом. В настоящее время ВАЗ от использования этого фильтра отказался.

Сертификация и испытания

Наиболее полно оценить эффективность очистки масла можно при проведении эксплуатационных испытаний, но они требуют значительных затрат и времени.

Поэтому основными методами исследований в настоящее время являются лабораторно-стендовые испытания, позволяющие определить основные показатели эффективности и надежности работы фильтров. Испытания фильтров проводят на специальном оборудовании по методикам ГОСТ и ISO (отечественные и международные стандарты).

оценка дается по десяти параметрам, в число которых входят:

- начальное гидравлическое сопротивление;

- показатели эффективности очистки (тонкость и полнота отсева загрязняющих примесей);

- герметичность фильтра и отсутствие остаточных деформаций при давлении масла 1,5 МПа (15 кгс/кв. см);

- давление масла, которое фильтр может выдержать без разрушения (до 2,5 МПа);

- работа перепускного и антидренажного клапана (при их наличии);

- габаритные размеры и присоединительная резьба фильтра.

В условиях большого выбора товара коммерсанты должны помнить, что такие изделия, как фильтры, обязательно должны проходить сертификацию.

Сертификация может проводиться двумя способами. Во-первых, это сертификация "марки”, то есть фактически фирмы-производителя. Во-вторых, сертификация партии конкретного товара, если "марка” пока не сертифицирована.

В качестве примера сертификации конкретной партии товара можно привести изделия торговой марки KLAUS, масляные, воздушные, топливные, а так же фильтры салона.

Отметим, что оба вида сертификации - "марки” фирмы-изготовителя или же партии товара - гарантируют потребителю высокое качество. Масляные фильтры - достаточно сложные устройства, обеспечивающие нормальную работу и долговечность такого дорогого агрегата, как двигатель. Определить на глаз эффективность фильтра невозможно. Поэтому, прежде, чем покупать  фильтр  для своего автомобиля, лучше обратиться к специалисту.

Сегодня многие фирмы по многим конструктивным и технологическим признакам идут примерно на одном качественном уровне. Это относится и к материалу шторки, и к способу ее пропитки, и конструкции и надежности клапанов. Поэтому не хотелось бы выделять какие-то марки особо. Но если вы решили покупать фильтр известной фирмы, лучше это сделать в фирменном магазине,  проконсультировавшись  со специалистом, нежели на рынке, где всегда присутствует риск нарваться на подделку, особенно на таком "прославленном базаре", как рынок перова в Киеве.

P.S.

К сказанному хотелось бы добавить следующее. По мнению наших консультантов, при выборе масляного фильтра не следует руководствоваться соображениями престижности, «навороченности», физического объема, простой совместимости резьбы и так далее. Нужно выбирать то, что требуется вашему автомобилю. Поясним эту мысль на некоторых примерах.

Скажем, фильтр, предназначенный для FORD, FIAT, LANCIA, VOLVO при постановке на жигулевский мотор вместо штатного чаще всего вредит делу: у этих двигателей разный литраж, разное расчетное давление при открытии клапанов. Свою роль играет и разная плотность фильтрующих шторок, способ их укладки, и ряд других тонких технических факторов.

Другой пример. Если на штатном фильтре нет никаких клапанов, значит, все их функции берет на себя конструкция мотора. Установка клапанного фильтра, пусть даже престижного и подходящего по резьбе, неизбежно нарушит работу всей системы.

Получается, что не обязательно дорогой фильтр лучше дешевого. Важно подобрать подходящий именно для вашей машины. Это можно сделать с помощью продавца-консультанта или специалиста фирмы с технически-производственными знаниями.