21.10.2009

Настоящее и будущее масляного фильтра

Настоящее и будущее масляного фильтра

Конструкция автомобильных двигателей стала более совершенной, и это не новость.

Но как этот про цесс затронул системы фильтрации моторного масла? Куда направлена инженерная мысль сегодня?

На эти и другие вопросы ДП (Детальный подход) отвечает директор Испытательного центра продукции автомо билестроения ФГУП «НАМИ» Владимир ВОЛКОВ.

ДП: Владимир, какими инновационными технологическими решениями могут блеснуть производители систем очистки масла?

В.В.: Общая методика очистки масла  почти не изменилась. Чаще применяются две схемы: обычная (полнопоточная) и более эффективная – комбинированная. Полнопоточная включает в себя один фильтр; в комбинированной системе дополнительно к полнопоточному добавляется еще частичнопоточный фильтр или центрифуга. В двигателях легковых автомобилей используется, как правило, схема с одним полнопоточным фильтром. Здесь важно учитывать следующее: фактически полнопоточный масляный фильтр масло не очищает, он предотвращает поступление крупных абразивных частиц к парам трения деталей двигателя. По ГОСТу фильтр должен обеспечивать отсев частиц примесей размером 57 мкм, не более. Это большая величина, оптимальным для промышленных изделий сегодня считается 35–40 мкм. Но около 80% загрязняющих примесей в масле составляют частицы, размер которых не превышает 2 мкм, а если говорить о саже, то и сотой доли микрона! Причем диспергирующие свойства современных масел препятствуют слипанию мельчайших инородных частиц, и они постоянно находятся во взвешенном состоянии. По-хорошему, их бы тоже надо удалять, но на борьбу с такими микроскопическими примесями полнопоточный фильтр не рассчитан, и получается – в двигателе легкового автомобиля очистить масло от них просто нечем. Поэтому масло достаточно быстро темнеет, теряет прежние свойства и требуется его замена. Но так ли это плохо? Интенсивность загрязнения масла зависит от конструкции двигателя, качества топлива, режимов эксплуатации и других факторов. Повышение ресурса масла не самоцель; этот процесс должен быть экономически оправданным. Замена масла на 10000 км – не такая дорогостоящая процедура, а вот автомобиль с двигателем, требующим замены масла один раз на сто тысяч километров, многим окажется не покарману.

ДП: Что представляют собой загрязняющие примеси?

В.В.: Примеси в масле двигателя принято разделять на органические и неорганические. Органические – это продукты неполного сгорания топлива и термического разложения, окисления и полимеризации масла и топлива. Группу неорганических примесей образуют пыль, прошедшая через воздушный фильтр, частицы износа деталей двигателя, отработавших зольных присадок, технологические загрязнения. В масло дизельных двигателей попадет большесажи, которая снижает эффективность масляных присадок и способствует образованию отложений. Несмотря на столь богатый ассортимент инородных частиц в системе смазки, изменений в химическом составе масла в процессе эксплуатации практически не происходит. Причина замены качественного моторного масла – перенасыщение загрязняющими примесями.

ДП: В чем особенности систем очистки масла в силовых агрегатах большегрузного транспорта?

В.В.: В двигателях большинства грузовых автомобилей наряду с полнопоточным масляным фильтром используется частичнопоточный фильтр или центрифуга, так как объем различных примесей в масле в них значительно выше, чем в силовых агрегатах легковых машин. Это обусловлено большим объемом двигателя, большими зазорами в цилиндропоршневой группе и более жесткими условиями эксплуатации. В итоге за 10–16 тысяч километров пробега масса накопившихся в масле инородных включений может достигать от шестисот граммов до килограмма. Такое количество можно удалить только механически (например, с помощью частичнопоточного фильтра или центрифуги), так как грязеемкость полнопоточного фильтра не превышает 50–70 граммов, после чего его нужно менять. Следует отметить, что в технике, как и в любой области человеческой деятельности, развитие идет по спирали. Ведь комбинированная схема очистки масла применялась еще на старой «Волге» ГАЗ-21. Там стояли щелевой фильтр грубой очистки и фильтр тонкой очистки из картона ДАСФО (эта аббревиатура означала – двойной автомобильный суперфильтр отстойник). Загрязняющие примеси, которые накапливались в щелевом фильтре, периодически вычищались, и фильтр продолжал исправно служить дальше. Но тогда использовалось моторное масло АС-8, в котором инородные частицы слипались в конгломерат и прилипали к фильтрующему элементу, после чего эти отложения было легко удалить. Но если бы в двигатель той «Волги» залили современное масло, то фильтр просто забился бы и перестал нормально работать, потому что специальные присадки препятствуют слипанию частиц примесей. Поэтому для работы с современными маслами нужны другие, современные фильтрующие материалы. Так что нынешняя комбинированная система очистки масла – это реализация уже известной идеи, но, конечно, на более высоком технологическом уровне.

ДП: Каких технологических новаций в производстве масляных фильтров следует ожидать в ближайшем будущем?

В.В.: Эволюция систем очистки масла происходит в сторону снижения тонкости отсева масляных фильтров – с 35–40 до 25–30 мкм. Но это влечет за собой применение иных материалов. Прежние фильтрующие элементы на основе древесной целлюлозы уже не удовлетворяют всевозрастающим требованиям, несмотря на технологичность процесса их изготовления. Сейчас миллионы долларов тратятся ведущими производителями фильтрующих элементов, такими как Hollingsworth & Vose (США) и Ahlstrom Corporation (Финляндия) и другими, на разработку материалов, в основе которых есть, например, синтетические ультратонкие волокна. Чем тоньше диаметр волокна, тем выше эффективность фильтра и его грязеемкость. Что касается конструкции фильтра, то по-прежнему производятся фильтры как разборной, так и неразборной конструкций. У каждой свои достоинства и недостатки, но развитие идет не с точки зрения улучшения технических характеристик или удобства эксплуатации и обслуживания, а с позиции более простого и менее вредного для экологии процесса утилизации отработавших свой ресурс деталей. Проблема утилизации масляных фильтров действительно важна; считаю, что они относятся к третьему классу опасности отходов из-за содержащегося в них отработанного моторного масла. В связи с этим ведущие немецкие производители фильтров – Hengst и Mann-Hummel – предложили разборные масляные фильтры, в которых полностью отсутствуют металлические детали. Такое решение позволяет производителю не только значительно экономить на металле, но и делает продукцию более привлекательной для потребителя, так как дает возможность последнему снизить затраты на утилизацию отслуживших свой срок изделий, которые можно просто сжечь. Другим путем пошла компания «КО-ЛАН» (г. Полтава, Украина), которая разработала конструкцию, обеспечивающую возможность повторного использования (рециклинга) 70% деталей отработавшего фильтра и технологию его раздельной утилизации. Можно предположить, что экологический d_И+9аспект в производстве и эксплуатации масляных фильтров будет в ближайшем будущем играть основную роль.

ДП: Масляные фильтры подлежат обя- зательной сертификации. По каким критериям проводится официальная оценка их пригодности к использованию?

В.В.: Оформление сертификатов может быть проведено на партию изделий или марку (серийный выпуск продукции). Мы проводим испытания и оформляем протоколы испытаний, которые используются органами по сертификации для выпуска сертификатов соответствия. Цель исследований – определить основные показатели эффективности и надежности работы фильтров. Тестирование масляных фильтров проводится на специальном оборудовании по методикам, регламентированным отечественными

(ГОСТ) и международными (ISO) стандартами. Оценка производится на основании 10–12 параметров, среди которых:

• начальное гидравлическое сопротивление;

• показатели эффективности очистки

(тонкость и полнота отсева загрязняющих примесей);

• герметичность фильтра и отсутствиеостаточных деформаций при давлении масла 1,5 МПа (15 кгс/кв см);

• давление масла, которое фильтр может выдержать без разрушения (до 2,0 МПа);

• работа перепускного и антидренажного клапанов (при их наличии);

• габаритные размеры и присоединительная резьба фильтра и другие.

Если продукция прошла сертификацию, это официально подтверждает ееcкачество и, конечно, создает конкурентное преимущество. В России и странах ближнего зарубежья работает около шестидесяти производителей масляных фильтров, из них больше половины каждые два года (обычный срок действия сертификата) обращается к нам для тестирования своей продукции. В их числе – компании из стран Евросоюза и Балтии.

                                                                                                                                                                                                                    dpmedia.ru

Количество показов: 1331