Olejový/mazací filtr

Olejový/lube filtr je filtr určený k odstranění nečistot z motorového oleje, převodového oleje, mazacího oleje nebo hydraulického oleje. Jejich hlavní použití je ve spalovacích motorech pro motorová vozidla (jak na silnici, tak v terénu), poháněná letadla, železniční lokomotivy, lodě a čluny a statické motory, jako jsou generátory a čerpadla. Jiné hydraulické systémy vozidel, jako jsou automatické převodovky a posilovač řízení, jsou často vybaveny olejovým filtrem. Motory s plynovou turbínou, jako jsou motory proudových letadel, také vyžadují použití olejových filtrů. Olejové filtry se používají v mnoha různých typech hydraulických strojů. Samotný ropný průmysl používá filtry pro výrobu oleje, čerpání oleje a recyklaci oleje. Moderní filtry motorového oleje bývají „plnoprůtokové“ (inline) nebo „bypassové“.

Dějiny

Historie olejového/mazacího filtru je důkazem důležitosti udržování čistoty a výkonu motoru. Od počátků základních sít a filtrů až po moderní spin-on filtry a pokročilé filtrační technologie se olejové filtry v průběhu času významně vyvíjely. Vzhledem k tomu, že automobilový průmysl neustále roste a vyvíjí se, poroste i technologie používaná k udržení hladkého a efektivního chodu motorů.

Raný vývoj

Rané filtry: V počátcích automobilových motorů neexistovaly žádné speciální olejové filtry. Místo toho se používaly jednoduché síta nebo sítka k odstranění velkých částic z oleje. Tato raná zařízení byla základní a často neúčinná při odstraňování jemnějších nečistot.

Pokrok: Jak technologie motoru pokročila, byla zřejmá potřeba účinnější filtrace oleje. Olejové systémy prvních motorů byly postupně vylepšovány tak, aby zahrnovaly lepší filtrační mechanismy.

Klíčové milníky

Plnoprůtokové filtry: Plnoprůtokové olejové filtry, které filtrují veškerý olej protékající motorem, se ukázaly jako významné zlepšení oproti dřívějším konstrukcím. Tyto filtry byly navrženy tak, aby odstranily širší škálu nečistot, zlepšily výkon motoru a jeho životnost.

Spin-On Filters: Velký průlom nastal v roce 1954, kdy WIX vynalezl spin-on olejový filtr. Tento design znamenal revoluci ve výměně olejového filtru, díky čemuž je to rychlý a snadný proces. Spin-on filtr je samostatná jednotka, kterou lze snadno vyjmout a vyměnit odšroubováním z bloku motoru. Tento design se stal standardem pro většinu moderních vozidel.

Technologický pokrok

Materiály a design: V průběhu času se materiály používané v olejových filtrech výrazně zlepšily. Dřívější filtry byly vyrobeny z kovové sítě nebo papíru, ale moderní filtry často používají syntetické materiály, které nabízejí lepší účinnost filtrace a trvanlivost. Design filtrů se také vyvíjel, přičemž mnoho moderních filtrů obsahuje skládaný papír nebo syntetická média, která poskytují větší povrch pro zachycení kontaminantů.

Účinnost a životnost: Moderní olejové filtry jsou navrženy tak, aby odstranily z oleje i ty nejmenší částice a zajistily tak hladký a efektivní chod motoru. Jsou také vyrobeny tak, aby vydržely drsné podmínky uvnitř motoru a zajistily dlouhodobý výkon.

Průmyslové trendy

Růst trhu: Globální trh olejových filtrů neustále roste, tažen rostoucí poptávkou po automobilech a potřebou pravidelné údržby. S rostoucím počtem vozidel na silnicích roste i poptávka po olejových filtrech.

Inovace: Výrobci neustále inovují, aby zlepšili výkon a účinnost olejových filtrů. To zahrnuje vývoj nových filtračních technologií, jako jsou nanovlákenná média, která dokážou z oleje odstranit i menší částice.

Obavy o životní prostředí: S rostoucími obavami o životní prostředí se výrobci zaměřují také na vývoj olejových filtrů, které jsou šetrnější k životnímu prostředí. To zahrnuje použití recyklovatelných materiálů a návrh filtrů, které lze snadno zlikvidovat nebo recyklovat.

Přetlakové ventily

Většina systémů tlakového mazání obsahuje přetlakový pojistný ventil, který umožňuje oleji obtékat filtr, pokud je jeho průtok příliš omezený, aby byl motor chráněn před nedostatkem oleje. K obtoku filtru může dojít, pokud je filtr ucpaný nebo olej zhoustne chladným počasím. Přetlakový pojistný ventil je často součástí palivového/naftového filtru. Filtry namontované tak, že z nich má olej tendenci odtékat, obvykle obsahují ventil proti zpětnému vypouštění oleje, který zadržuje olej ve filtru po vypnutí motoru (nebo jiného mazacího systému). To se provádí, aby se zabránilo zpoždění nárůstu tlaku oleje po restartování systému; bez zpětného vypouštěcího ventilu by tlakový olej musel naplnit filtr, než by se dostal dále k pracovním částem motoru. Tato situace může způsobit předčasné opotřebení pohyblivých částí v důsledku počátečního nedostatku oleje.

Typy olejových filtrů

Mechanické

Mechanické konstrukce využívají prvek vyrobený ze sypkého materiálu (jako je bavlněný odpad) nebo skládaného filtračního papíru k zachycení a sekvestraci suspendovaných nečistot. Jak se materiál hromadí na (nebo v) filtračním médiu, průtok oleje je postupně omezován. To vyžaduje pravidelnou výměnu filtrační vložky (nebo celého filtru, pokud vložka není vyměnitelná samostatně).

Cartridge a spin-on

Náhradní papírový filtrační prvek pro JCB

Dřívější filtry motorového oleje byly kazetové (nebo vyměnitelné vložky) konstrukce, ve které trvalé pouzdro obsahuje vyměnitelnou filtrační vložku nebo vložku. Skříň je namontována buď přímo na motoru, nebo dálkově s přívodním a zpětným potrubím, které jej spojuje s motorem. V polovině 50. let 20. století byla představena konstrukce olejového filtru spin-on: samostatné pouzdro a sestava prvků, která měla být odšroubována z držáku, vyřazena a nahrazena novým. Díky tomu byly výměny filtrů pohodlnější a potenciálně méně komplikované a rychle se staly dominantním typem olejového filtru instalovaného světovými výrobci automobilů. Konverzní sady byly nabízeny pro vozidla původně vybavená kartušovými filtry. V 90. letech 20. století se zejména evropské a asijské automobilky začaly ubírat zpět ve prospěch konstrukce filtrů s vyměnitelnými vložkami, protože při každé výměně filtru vzniká méně odpadu. Americké automobilky rovněž začaly přecházet na filtry s vyměnitelnými kazetami a pro oblíbené aplikace jsou nabízeny sady retrofitů pro převod z filtrů spin-on na filtry kazetového typu. Komerčně dostupné automobilové olejové filtry se liší svým designem, materiály a konstrukčními detaily. Ty, které jsou vyrobeny ze zcela syntetického materiálu s výjimkou kovových odtokových válců obsažených uvnitř, jsou mnohem lepší a mají delší životnost než tradiční typ karton/celulóza/papír, který stále převládá. Tyto proměnné ovlivňují účinnost, životnost a cenu filtru.

Motocyklové olejové filtry na Kawasaki W175. Staré (vlevo) a nové (vpravo).

Magnetický

Magnetickýké filtry využívají k zachycení feromagnetických částic permanentní magnet nebo elektromagnet. Výhodou magnetické filtrace je, že údržba filtru jednoduše vyžaduje čištění částic z povrchu magnetu. Automatické převodovky ve vozidlech mají často magnet v kapalinové vaně, který zachycuje magnetické částice a prodlužuje životnost kapalinového filtru média. Některé společnosti vyrábějí magnety, které se připevňují na vnější stranu olejového filtru nebo magnetické vypouštěcí zátky – poprvé vynalezené a nabízené pro automobily a motocykly v polovině 30. let – na pomoc při zachycování těchto kovových částic, i když se stále diskutuje o účinnosti. takových zařízení.

Sedimentace

Sedimentační nebo gravitační filtr umožňuje, aby se nečistoty těžší než olej usazovaly na dně nádoby vlivem gravitace.

Odstředivý

Odstředivkový čistič oleje je rotační sedimentační zařízení, které k oddělení kontaminantů z oleje používá spíše odstředivou sílu než gravitaci, stejně jako jakákoli jiná odstředivka. Stlačený olej vstupuje do středu skříně a prochází do bubnového rotoru, který se volně otáčí na ložisku a těsnění. Rotor má dvě trysky uspořádané tak, aby nasměrovaly proud oleje na vnitřní pouzdro pro otáčení bubnu. Olej poté sklouzne ke dnu stěny pouzdra a zanechá na stěnách pouzdra přilepené olejové částice. Kryt musí být pravidelně čištěn, jinak se částice nahromadí do takové tloušťky, že zastaví otáčení bubnu. V tomto stavu bude nefiltrovaný olej recirkulovat. Výhody odstředivky jsou: (i) že vyčištěný olej se může oddělit od jakékoli vody, která se vzhledem k tomu, že je těžší než olej, usazuje na dně a lze ji vypustit (za předpokladu, že voda neemulgovala s olejem); a (ii) je mnohem méně pravděpodobné, že se zablokují než konvenční filtr. Pokud tlak oleje nestačí k roztočení odstředivky, může být místo toho poháněna mechanicky nebo elektricky.

Poznámka: Některé spin-off filtry jsou popsány jako odstředivé, ale nejedná se o skutečné odstředivky; spíše je olej nasměrován takovým způsobem, že dochází k odstředivému víření, které pomáhá nečistotám ulpívat na vnější straně filtru.

Vysoká účinnost (HE)

Vysoce účinné olejové filtry jsou typem obtokového filtru, o kterém se tvrdí, že umožňuje prodloužené intervaly výměny oleje. Olejové filtry HE mají typicky velikost pórů 3 mikrometry, což studie prokázaly snížení opotřebení motoru. Některé flotily dokázaly prodloužit intervaly výměny až 5-10krát.