Alyvos/tepalų filtras

Alyvos / tepalų filtras yra filtras, skirtas pašalinti teršalus iš variklio alyvos, transmisijos alyvos, tepalinės alyvos arba hidraulinės alyvos. Dažniausiai jie naudojami vidaus degimo varikliuose, skirtuose variklinėms transporto priemonėms (ir visureigiams), varomiems orlaiviams, geležinkelio lokomotyvams, laivams ir valtyse bei statiniuose varikliuose, tokiuose kaip generatoriai ir siurbliai. Kitose transporto priemonių hidraulinėse sistemose, pavyzdžiui, automatinėse pavarų dėžėse ir vairo stiprintuvuose, dažnai įrengiamas alyvos filtras. Dujų turbininiuose varikliuose, pavyzdžiui, reaktyviniuose lėktuvuose, taip pat reikia naudoti alyvos filtrus. Alyvos filtrai naudojami įvairiose hidraulinėse mašinose. Pati naftos pramonė naudoja filtrus naftos gavybai, alyvos siurbimui ir alyvos perdirbimui. Šiuolaikiniai variklių alyvos filtrai dažniausiai būna „viso srauto“ (inline) arba „apeinantys“.

Istorija

Alyvos/tepalų filtro istorija liudija, kaip svarbu palaikyti variklio švarą ir našumą. Nuo pirmųjų elementarių ekranų ir koštuvų iki modernių atsukamų filtrų ir pažangių filtravimo technologijų, alyvos filtrai laikui bėgant labai išsivystė. Automobilių pramonei toliau augant ir tobulėjant, taip pat bus naudojamos technologijos, užtikrinančios, kad varikliai veiktų sklandžiai ir efektyviai.

Ankstyvieji įvykiai

Ankstyvieji filtrai: pirmaisiais automobilių variklių laikais nebuvo specialių alyvos filtrų. Vietoj to buvo naudojami paprasti sietai arba sieteliai, kad būtų pašalintos didelės alyvos dalelės. Šie ankstyvieji prietaisai buvo elementarūs ir dažnai neveiksmingi pašalinant smulkesnius teršalus.

Pažanga: Tobulėjant variklio technologijoms, išryškėjo efektyvesnio alyvos filtravimo poreikis. Ankstyvųjų variklių alyvos sistemos buvo palaipsniui tobulinamos, įtraukiant geresnius filtravimo mechanizmus.

Pagrindiniai etapai

Viso srauto filtrai: Viso srauto alyvos filtrai, kurie filtruoja visą per variklį tekančią alyvą, pasirodė kaip reikšmingas patobulinimas, palyginti su ankstesniu dizainu. Šie filtrai buvo sukurti siekiant pašalinti platesnį teršalų spektrą, pagerinti variklio veikimą ir ilgaamžiškumą.

Įsisukami filtrai: didelis laimėjimas įvyko 1954 m., kai WIX išrado sukamąjį alyvos filtrą. Ši konstrukcija pakeitė alyvos filtro keitimą, todėl tai greitas ir paprastas procesas. Atsukamas filtras yra autonominis mazgas, kurį galima lengvai nuimti ir pakeisti jį atsukant nuo variklio bloko. Šis dizainas tapo daugelio šiuolaikinių transporto priemonių standartu.

Technologijų pažanga

Medžiagos ir dizainas: laikui bėgant alyvos filtruose naudojamos medžiagos žymiai pagerėjo. Ankstyvieji filtrai buvo pagaminti iš metalinio tinklelio arba popieriaus, tačiau šiuolaikiniuose filtruose dažnai naudojamos sintetinės medžiagos, kurios užtikrina geresnį filtravimo efektyvumą ir ilgaamžiškumą. Filtrų dizainas taip pat pasikeitė, nes daugelis šiuolaikinių filtrų yra su klostuotu popieriumi arba sintetine medžiaga, kuri suteikia didesnį paviršiaus plotą teršalams surinkti.

Efektyvumas ir ilgaamžiškumas: Šiuolaikiniai alyvos filtrai sukurti taip, kad iš alyvos pašalintų net smulkiausias daleles, užtikrinant, kad variklis veiktų sklandžiai ir efektyviai. Jie taip pat sukurti taip, kad atlaikytų atšiaurias sąlygas variklio viduje, užtikrinant ilgalaikį veikimą.

Pramonės tendencijos

Rinkos augimas: pasaulinė alyvos filtrų rinka nuolat augo, nes tai lėmė didėjanti automobilių paklausa ir nuolatinės priežiūros poreikis. Didėjant transporto priemonių skaičiui keliuose, didėja ir alyvos filtrų paklausa.

Naujovės: gamintojai nuolat diegia naujoves, kad pagerintų alyvos filtrų veikimą ir efektyvumą. Tai apima naujų filtravimo technologijų kūrimą, pavyzdžiui, nanopluošto terpę, kuri gali pašalinti iš alyvos dar smulkesnes daleles.

Susirūpinimas aplinka: augant aplinkosaugai, gamintojai taip pat daug dėmesio skiria ekologiškesnių alyvos filtrų kūrimui. Tai apima perdirbamų medžiagų naudojimą ir filtrų, kuriuos būtų galima lengvai išmesti arba perdirbti, dizainą.

Slėgio mažinimo vožtuvai

Daugumoje slėginių tepimo sistemų yra viršslėgio mažinimo vožtuvas, leidžiantis alyvai apeiti filtrą, jei jo srauto apribojimas yra per didelis, kad apsaugotų variklį nuo alyvos bado. Filtras gali būti apeinamas, jei filtras užsikimšęs arba alyva sutirštėja dėl šalto oro. Viršslėgio mažinimo vožtuvas dažnai įmontuojamas į kuro/dyzelino filtrą. Filtrai, sumontuoti taip, kad iš jų linkusi nutekėti alyva, paprastai turi anti-nutekėjimo vožtuvą, kuris sulaiko alyvą filtre po to, kai išjungiamas variklis (ar kita tepimo sistema). Tai daroma siekiant išvengti alyvos slėgio padidėjimo vėlavimo, kai sistema paleidžiama iš naujo; be anti-nuleidimo vožtuvo, suslėgta alyva turėtų užpildyti filtrą prieš keliaujant į variklio darbines dalis. Ši situacija gali sukelti priešlaikinį judančių dalių nusidėvėjimą dėl pradinio alyvos trūkumo.

Alyvos filtrų tipai

Mechaninis

Mechaninėse konstrukcijose naudojamas elementas, pagamintas iš birių medžiagų (pvz., medvilnės atliekų) arba klostuoto filtravimo popieriaus, kad sulaikytų ir atskirtų suspenduotus teršalus. Kai medžiaga kaupiasi ant filtravimo terpės (arba joje), alyvos srautas palaipsniui ribojamas. Tam reikia periodiškai keisti filtro elementą (arba visą filtrą, jei elementas nėra keičiamas atskirai).

Kasetė ir atsukimas

Pakaitinis popierinis filtro elementas JCB

Ankstyvieji variklio alyvos filtrai buvo kasetės (arba keičiamo elemento) konstrukcijos, kurios nuolatiniame korpuse yra keičiamas filtro elementas arba kasetė. Korpusas montuojamas arba tiesiai ant variklio, arba nuotoliniu būdu tiekimo ir grąžinimo vamzdžiais, jungiančiais jį su varikliu. XX amžiaus šeštojo dešimtmečio viduryje buvo pristatytas pasukamas alyvos filtro dizainas: atskiras korpusas ir elementų mazgas, kuris turėjo būti atsuktas nuo laikiklio, išmestas ir pakeistas nauju. Dėl to filtrų keitimas tapo patogesnis ir galbūt mažiau nepatogus, todėl greitai tapo dominuojančiu alyvos filtrų tipu, kurį montuoja pasaulio automobilių gamintojai. Konvertavimo rinkiniai buvo siūlomi automobiliams, iš pradžių turintiems kasetinio tipo filtrus. Dešimtajame dešimtmetyje Europos ir Azijos automobilių gamintojai ypač pradėjo rinktis keičiamų elementų filtro konstrukciją, nes kiekvieną kartą keičiant filtrą susidaro mažiau atliekų. Amerikos automobilių gamintojai taip pat pradėjo pereiti prie keičiamų kasetinių filtrų, o populiarioms programoms siūlomi modifikavimo rinkiniai, skirti konvertuoti iš įjungiamų į kasetinių filtrų. Parduodami automobilių alyvos filtrai skiriasi savo konstrukcija, medžiagomis ir konstrukcijos detalėmis. Tie, kurie yra pagaminti iš visiškai sintetinės medžiagos, išskyrus juose esančius metalinius nuleidimo cilindrus, yra daug pranašesni ir ilgaamžiškesni nei tradicinis kartonas / celiuliozė / popierius, kuris vis dar vyrauja. Šie kintamieji turi įtakos filtro efektyvumui, ilgaamžiškumui ir kainai.

Motociklų alyvos filtrai Kawasaki W175. Senas (kairėje) ir naujas (dešinėje).

Magnetinis

Magnetiniai filtrai naudoja nuolatinį magnetą arba elektromagnetą feromagnetinėms dalelėms užfiksuoti. Magnetinio filtravimo pranašumas yra tas, kad norint prižiūrėti filtrą tereikia nuvalyti daleles nuo magneto paviršiaus. Transporto priemonių automatinėse transmisijose skysčio indelyje dažnai yra magnetas, kuris sulaiko magnetines daleles ir prailgina terpės tipo skysčio filtro tarnavimo laiką. Kai kurios įmonės gamina magnetus, tvirtinamus prie alyvos filtro išorės arba magnetinių išleidimo kamščių – pirmą kartą išrasti ir pasiūlyti automobiliams ir motociklams XX a. ketvirtojo dešimtmečio viduryje – kad padėtų užfiksuoti šias metalines daleles, nors tebevyksta diskusijos dėl jų efektyvumo. tokių įrenginių.

Sedimentacija

Sedimentacijos arba gravitacinio sluoksnio filtras leidžia sunkesniems už aliejų teršalams nusėsti ant konteinerio dugno, veikiant gravitacijai.

Išcentrinis

Centrifuginis alyvos valiklis yra sukamasis sedimentacijos įtaisas, kuris naudoja išcentrinę jėgą, o ne gravitaciją, kad atskirtų teršalus nuo alyvos, kaip ir bet kuri kita centrifuga. Suslėgta alyva patenka į korpuso centrą ir patenka į būgno rotorių, laisvai suktis ant guolio ir sandariklio. Rotoriuje yra du purkštukai, išdėstyti taip, kad nukreiptų alyvos srovę į vidinį korpusą, kad suktų būgną. Tada alyva nuslysta į korpuso sienos apačią, palikdama kietųjų dalelių alyvos teršalus, prilipusius prie korpuso sienelių. Korpusas turi būti periodiškai valomas, nes kitaip dalelės susikaups iki tokio storio, kad būgnas nebesisuks. Tokiu atveju nefiltruota alyva bus recirkuliuojama. Centrifugos privalumai: (i) išvalyta alyva gali atsiskirti nuo bet kokio vandens, kuris, būdamas sunkesnis už aliejų, nusėda apačioje ir gali būti nusausintas (jei vanduo nesusidarė emulguotas su aliejumi); ir (ii) daug mažesnė tikimybė, kad jie užsikimš, nei įprastas filtras. Jei alyvos slėgio nepakanka centrifugai sukti, ji gali būti varoma mechaniškai arba elektra.

Pastaba: kai kurie atskiri filtrai apibūdinami kaip išcentriniai, tačiau jie nėra tikrosios centrifugos; veikiau alyva nukreipiama taip, kad būtų išcentrinis sūkurys, padedantis teršalams prilipti prie filtro išorės.

Didelis efektyvumas (HE)

Didelio efektyvumo alyvos filtrai yra apėjimo filtrų tipas, kuris, kaip teigiama, leidžia pailginti alyvos išleidimo intervalus. HE alyvos filtrų poros paprastai yra 3 mikrometrai, o tyrimai parodė, kad sumažėja variklio susidėvėjimas. Kai kurie laivynai sugebėjo padidinti vandens išleidimo intervalus iki 5–10 kartų.