Filter za olje/mazivo

Filter za olje/mazivo je filter, namenjen odstranjevanju onesnaževalcev iz motornega olja, olja za menjalnik, mazalnega olja ali hidravličnega olja. Njihova glavna uporaba je v motorjih z notranjim zgorevanjem za motorna vozila (tako za cestna kot tudi terenska), motorna letala, železniške lokomotive, ladje in čolne ter statične motorje, kot so generatorji in črpalke. Drugi hidravlični sistemi vozil, kot so tisti v avtomatskih menjalnikih in servo volanu, so pogosto opremljeni z oljnim filtrom. Plinskoturbinski motorji, kot so tisti na reaktivnih letalih, prav tako zahtevajo uporabo oljnih filtrov. Oljni filtri se uporabljajo v številnih različnih vrstah hidravličnih strojev. Sama naftna industrija uporablja filtre za proizvodnjo olja, črpanje olja in recikliranje olja. Sodobni filtri motornega olja so ponavadi "polni pretok" (inline) ali "bypass".

Zgodovina

Zgodovina filtra za olje/mazivo je dokaz pomembnosti vzdrževanja čistoče in zmogljivosti motorja. Oljni filtri so se sčasoma znatno razvili od zgodnjih dni rudimentarnih sit in filtrov do sodobnih vrtljivih filtrov in naprednih filtrirnih tehnologij. Ker avtomobilska industrija še naprej raste in se razvija, se bo razvijala tudi tehnologija, ki se uporablja za nemoteno in učinkovito delovanje motorjev.

Zgodnji razvoj

Zgodnji filtri: V zgodnjih dneh avtomobilskih motorjev ni bilo namenskih oljnih filtrov. Namesto tega so uporabili preprosta sita ali cedila za odstranjevanje velikih delcev iz olja. Te zgodnje naprave so bile rudimentarne in pogosto neučinkovite pri odstranjevanju drobnejših onesnaževalcev.

Napredek: Ko je tehnologija motorjev napredovala, je postala očitna potreba po učinkovitejšem filtriranju olja. Oljni sistemi zgodnjih motorjev so bili postopoma izboljšani, da so vključevali boljše filtrirne mehanizme.

Ključni mejniki

Filtri s polnim pretokom: Oljni filtri s polnim pretokom, ki filtrirajo vse olje, ki teče skozi motor, so se pojavili kot pomembna izboljšava v primerjavi s prejšnjimi zasnovami. Ti filtri so bili zasnovani za odstranjevanje širšega nabora onesnaževalcev, izboljšanje zmogljivosti motorja in dolgo življenjsko dobo.

Vrtljivi filtri: velik preboj se je zgodil leta 1954, ko je WIX izumil vrtljivi oljni filter. Ta zasnova je spremenila menjavo oljnega filtra, tako da je postopek hiter in enostaven. Vrtljivi filter je samostojna enota, ki jo je mogoče preprosto odstraniti in zamenjati tako, da ga odvijete iz bloka motorja. Ta oblika je postala standard za večino sodobnih vozil.

Tehnološki napredek

Materiali in dizajn: Sčasoma so se materiali, uporabljeni v oljnih filtrih, znatno izboljšali. Zgodnji filtri so bili narejeni iz kovinske mreže ali papirja, sodobni filtri pa pogosto uporabljajo sintetične materiale, ki nudijo večjo učinkovitost filtracije in vzdržljivost. Razvila se je tudi zasnova filtrov, pri čemer je veliko sodobnih filtrov z nagubanim papirjem ali sintetičnim medijem, ki zagotavlja večjo površino za zajemanje onesnaževalcev.

Učinkovitost in vzdržljivost: Sodobni oljni filtri so zasnovani tako, da iz olja odstranijo tudi najmanjše delce, kar zagotavlja nemoteno in učinkovito delovanje motorja. Izdelani so tudi tako, da prenesejo težke pogoje v notranjosti motorja, kar zagotavlja dolgotrajno delovanje.

Industrijski trendi

Rast trga: Svetovni trg oljnih filtrov vztrajno raste zaradi vse večjega povpraševanja po avtomobilih in potrebe po rednem vzdrževanju. Ker število vozil na cestah še naprej narašča, se povečuje tudi povpraševanje po oljnih filtrih.

Inovacije: Proizvajalci nenehno uvajajo inovacije, da bi izboljšali delovanje in učinkovitost oljnih filtrov. To vključuje razvoj novih tehnologij filtracije, kot so mediji iz nanovlaken, ki lahko iz olja odstranijo tudi manjše delce.

Skrb za okolje: z naraščajočo skrbjo za okolje se proizvajalci osredotočajo tudi na razvoj oljnih filtrov, ki so okolju prijaznejši. To vključuje uporabo materialov, ki jih je mogoče reciklirati, in oblikovanje filtrov, ki jih je mogoče preprosto zavreči ali reciklirati.

Tlačni varnostni ventili

Večina sistemov za mazanje pod tlakom vključuje varnostni ventil nadtlaka, ki omogoča, da olje obide filter, če je omejitev pretoka prevelika, da zaščiti motor pred pomanjkanjem olja. Do obvoda filtra lahko pride, če je filter zamašen ali se olje zgosti zaradi hladnega vremena. Razbremenilni ventil nadtlaka je pogosto vgrajen v filter goriva/dizla. Filtri, ki so nameščeni tako, da olje teče iz njih, običajno vključujejo ventil proti povratnemu izpustu, ki zadrži olje v filtru, potem ko je motor (ali drug sistem za mazanje) zaprt. To se naredi, da se prepreči zakasnitev pri dvigovanju tlaka olja po ponovnem zagonu sistema; brez protipovratnega ventila bi moralo olje pod tlakom napolniti filter, preden bi potovalo naprej do delovnih delov motorja. Ta situacija lahko povzroči prezgodnjo obrabo gibljivih delov zaradi začetnega pomanjkanja olja.

Vrste oljnih filtrov

Mehanski

Mehanske zasnove uporabljajo element iz razsutega materiala (kot so bombažni odpadki) ali naguban filtrirni papir za zajemanje in sekvestracijo suspendiranih onesnaževalcev. Ker se material nabira na (ali v) filtrirnem mediju, se pretok olja postopno omejuje. To zahteva občasno menjavo filtrirnega elementa (ali celotnega filtra, če elementa ni mogoče ločeno zamenjati).

Kartuša in spin-on

Nadomestni papirni filtrirni element za JCB

Zgodnji filtri za motorno olje so bili izdelani iz vložka (ali zamenljivega elementa), pri katerem trajno ohišje vsebuje zamenljiv filtrirni element ali vložek. Ohišje je nameščeno neposredno na motor ali oddaljeno z dovodnimi in povratnimi cevmi, ki ga povezujejo z motorjem. Sredi petdesetih let prejšnjega stoletja je bila uvedena zasnova vrtljivega oljnega filtra: samostojno ohišje in element, ki ga je bilo treba odviti z nosilca, zavreči in nadomestiti z novim. Zaradi tega je bila menjava filtrov bolj priročna in potencialno manj neurejena, zato je hitro postala prevladujoča vrsta oljnih filtrov, ki jih nameščajo svetovni proizvajalci avtomobilov. Kompleti za predelavo so bili na voljo za vozila, ki so bila prvotno opremljena s kartušnimi filtri. V devetdesetih letih prejšnjega stoletja so se zlasti evropski in azijski proizvajalci avtomobilov začeli vračati k konstrukciji filtrov z zamenljivimi elementi, ker z vsako menjavo filtra ustvari manj odpadkov. Ameriški proizvajalci avtomobilov so prav tako začeli prehajati na filtre z zamenljivimi kartušami, za priljubljene aplikacije pa so na voljo kompleti za naknadno vgradnjo za pretvorbo vrtljivih v kartušne filtre. Komercialno dostopni avtomobilski oljni filtri se razlikujejo po zasnovi, materialih in konstrukcijskih podrobnostih. Tisti, ki so narejeni iz popolnoma sintetičnega materiala, razen kovinskih odtočnih valjev v notranjosti, so veliko boljši in dolgotrajnejši od tradicionalnih vrst kartona/celuloze/papirja, ki še vedno prevladujejo. Te spremenljivke vplivajo na učinkovitost, vzdržljivost in ceno filtra.

Oljni filtri za motocikle na Kawasakiju W175. Staro (levo) in novo (desno).

Magnetna

Magnetni filtri uporabljajo trajni magnet ali elektromagnet za zajemanje feromagnetnih delcev. Prednost magnetne filtracije je, da vzdrževanje filtra preprosto zahteva čiščenje delcev s površine magneta. Avtomatski menjalniki v vozilih imajo pogosto magnet v posodi za tekočino, ki zadrži magnetne delce in podaljša življenjsko dobo filtra za tekočino medijske vrste. Nekatera podjetja izdelujejo magnete, ki se pritrdijo na zunanjo stran oljnega filtra ali magnetne odtočne čepe – ki so bili prvič izumljeni in ponujeni za avtomobile in motorna kolesa sredi tridesetih let prejšnjega stoletja – za pomoč pri zajemanju teh kovinskih delcev, čeprav še vedno potekajo razprave o učinkovitosti. takih naprav.

Sedimentacija

Sedimentacijski ali gravitacijski filter omogoča, da se onesnaževalci, težji od olja, usedejo na dno posode pod vplivom gravitacije.

Centrifugalni

Centrifugalnini čistilec olja je rotacijska naprava za usedanje, ki uporablja centrifugalno silo namesto gravitacije za ločevanje onesnaževalcev iz olja, na enak način kot katera koli druga centrifuga. Olje pod pritiskom vstopi v sredino ohišja in preide v rotor bobna, ki se prosto vrti na ležaju in tesni. Rotor ima dve brizgalni šobi, ki sta razporejeni tako, da usmerjata tok olja na notranje ohišje in tako vrtita boben. Olje nato zdrsne na dno stene ohišja, pri čemer ostanejo oljni onesnaževalci prilepljeni na stene ohišja. Ohišje je treba občasno očistiti, sicer se bodo delci nabrali do takšne debeline, da se boben ne bo vrtel. V tem stanju bo nefiltrirano olje ponovno krožilo. Prednosti centrifuge so: (i) da se lahko očiščeno olje loči od vode, ki se, ker je težja od olja, usede na dno in se lahko odcedi (pod pogojem, da voda ni emulgirana z oljem); in (ii) je veliko manjša verjetnost, da bodo blokirani kot običajni filter. Če tlak olja ni zadosten za vrtenje centrifuge, jo lahko poganja mehansko ali električno.

Opomba: nekateri spin-off filtri so opisani kot centrifugalni, vendar niso prave centrifuge; namesto tega je olje usmerjeno tako, da obstaja centrifugalno vrtinčenje, ki pomaga, da se onesnaževalci držijo zunanje strani filtra.

Visoka učinkovitost (HE)

Visoko učinkoviti oljni filtri so vrsta obvodnih filtrov, za katere se trdi, da omogočajo podaljšane intervale menjave olja. Oljni filtri HE imajo običajno velikost por 3 mikrometrov, kar je po študijah pokazalo zmanjšanje obrabe motorja. Nekaterim voznim parkom je uspelo podaljšati intervale zamenjave za 5-10-krat.