Laikotarpių tarp alyvos keitimų pratęsimas ir vis populiarėjantis sintetinių alyvų naudojimas pablogino variklių alyvos filtrų darbo sąlygas. Įdomu tai, kad variklių gamintojai nepateikia aiškių alyvos filtravimo tikslumo reikalavimų.
Variklių alyvoje yra skirtingo dydžio teršalų (nuo 8 iki 60 mikrometrų), o pačios mažiausios dalelės, kurių skersmuo mažesnis nei 1 mikrometras, yra laikomos pačiomis pavojingiausiomis. Jos taip efektyviai poliruoja cilindrų paviršių, kad prie jo neprikimba alyvos dalelės ir išnyksta vadinamoji alyvos plėvelė. Šios mažos dalelės – tai suodžiai, kurių nesulaiko joks viso srauto filtras. Todėl komercinėse transporto priemonėse yra naudojami dviejų tipų alyvos filtrai – viso srauto ir su apėjimu.
Viso srauto filtrai gali būti keičiami kaip vienas elementas – juos sudaro filtravimo įdėklas, uždarytas metaliniame arba plastikiniame korpuse, kuris yra prisukamas prie cilindrų bloko. Taip pat yra filtrų su keičiamu įdėklu, kurių korpusas yra stacionariai pritvirtintas prie cilindrų bloko, o atidarius dangtelį keičiamas tik filtro įdėklas. Apėjimo filtras dažniausiai montuojamas didžiausio alyvos slėgio vietoje, t. y. prieš viso srauto filtrą. Per apėjimo filtrą prateka maždaug 5-10 % viso alyvos kiekio ir yra sulaikomi menkiausi nešvarumai, kurių skersmuo mažesnis nei 1 mikrometras, t. y. daugiausia suodžiai. Alyva iš apėjimo filtro yra nukreipiama į karterį. Apėjimo filtrai gali būti dviejų tipų – su filtravimo įdėklu arba vadinamieji centrifuginiai separatoriai, kuriuose alyvos slėgio veikiamas rotorius sukasi maždaug 10 tūkst. aps./min. greičiu, o dėl išcentrinės jėgos poveikio nešvarumai nusėda ant filtro sienelių. Laikotarpiais tarp alyvos keitimų apėjimo filtras sulaiko maždaug 500 g teršalų.
VISO SRAUTO ALYVOS FILTRO KONSTRUKCIJOS SCHEMA
- Dangtelis su sriegiu
- Tarpiklis
- Korpusas
- Sutvirtinimo strypas
- Filtravimo terpė
- Perpildymo vožtuvas (atsidaro užsipildžius filtravimo terpei)
- Atbulinis vožtuvas švarioje pusėje (apsaugo nuo „sauso užvedimo“ reiškinio)
- Atbulinis vožtuvas filtro įvestyje
FILTRAVIMO MODULIS
- Išcentrinis apėjimo alyvos filtras
- Kuro filtras
- Viso srauto alyvos filtras
- Elektrinis vožtuvas
- Slėgio ir temperatūros jutikliai
- Temperatūros jutiklis
- Vairuotojo kabinos šildymo sistemos jungtis
- Alyvos aušintuvas
Išcentrinis apėjimo filtras, per kurį prateka maždaug 5-10 % viso alyvos kiekio ir sulaikomi menkiausi nešvarumai (iki 1 mikrometro).
Išcentrinio apėjimo filtro rotorius laikotarpiais tarp alyvos keitimų sulaiko net iki 500 g teršalų.
Naujos kartos transporto priemonėse naudojami vadinamieji filtravimo moduliai, kuriuos sudaro viso srauto ir apėjimo variklio alyvos filtrai, kuro filtras ir alyvos aušintuvas. Filtravimo modulių gamybos pradininku yra įmonė „Hengst“. Panaudojus vieną korpusą buvo pašalinti vamzdeliai, jungiantys įvairių tipų filtrus, todėl sumažėjo gamybos sąnaudos bei atsirado galimybė greitai sušildyti arba atvėsinti alyvą (atsižvelgiant į esamą poreikį), o tai labai svarbu siekiant išlaikyti optimalią darbinę variklio temperatūrą. Modulyje taip pat supaprastintas priėjimas prie atskirų filtrų, todėl sutrumpėja aptarnavimo laikas.
Mechaninis filtravimas, paremtas teršalų dalelių sulaikymu filtravimo terpės pluošte.
Variklio patvarumas taip pat priklauso nuo alyvos filtro pagaminimo kokybės.
FILTRAVIMO TERPĖS
Mechaninis teršalų dalelių sulaikymas yra paremtas alyvoje esančių nešvarumų prilipimu prie filtravimo terpės pluošto. Smulkios teršalų dalelės alyvoje juda į visas puses ir, jeigu nepatenka ant pluošto, nėra sulaikomos. Filtravimo terpė gali būti pagaminta iš specialaus daugiasluoksnio popieriaus (dažnai sutvirtinto sintetiniu pluoštu) arba kompozicinės medžiagos. Kompozicinės medžiagos susideda iš kelių celiuliozės pluošto ir visiškai sintetinės medžiagos sluoksnių. Atskirų sluoksnių parinkimas yra labai svarbus filtravimo kokybei, t. y. pajėgumui sulaikyti atitinkamo skersmens daleles ir galimybei sukaupti tam tikrą kiekį nešvarumų viduje. Pavyzdžiui, standartinė filtravimo terpė sulaiko 9 mikrometrų dydžio daleles, o kompozicinė – 4 mikrometrų. Tyrimų rezultatai rodo, kad sintetinės variklių alyvos kai kurias filtravimo terpes veikia agresyviau nei mineralinės alyvos. Todėl filtrų gamintojai vis dažniau filtravimo terpėms naudoja sintetines medžiagas.
Kadangi laikotarpiai tarp alyvos filtro keitimų nuolat ilgėja, filtravimo terpė turi surinkti kuo daugiau teršalų ir tuo pačiu užtikrinti tinkamą filtravimo pajėgumą. Modernių filtrų filtravimo terpė yra porėtos struktūros (vadinamieji giluminiai filtrai). Šie filtrai pasižymi lėtu pasipriešinimo srautui (slėgio skirtumo prieš filtrą ir už filtro) didėjimu net ir tada, kai filtravimo terpė užsipildo. Žinoma, kuo daugiau filtravimo terpės pavyks patalpinti korpuse, tuo bus geriau. Šiuo požiūriu svarbus yra filtravimo terpės klosčių skaičius ir tipas. Klostės negali sulipti tarpusavyje, nepaisant to, kad yra veikiamos gana aukšto alyvos slėgio. Filtravimo terpės lankstymo ir klosčių viršutinių dalių sutvirtinimo būdai yra filtrų gamintojo paslaptimi. Filtravimo terpės poroms visiškai užsipildžius teršalais, pasipriešinimas srautui sparčiai padidėja ir filtrą reikia pakeisti. Jeigu to nepadarysime laiku, atsidarys perpildymo vožtuvas ir alyva nebus filtruojama.
Iš esmės filtravimo terpė turėtų būti skirta konkrečiam varikliui, bet tik vadinamajam pirmajam montavimui skirtų filtrų gamintojai gauna visą informaciją iš variklio gamintojo.
KAIP PASIRINKTI FILTRĄ?
Pirkdami filtrą neturime galimybės patikrinti jo kokybės, tačiau galime atkreipti dėmesį į matomų filtro elementų pagaminimo tikslumą. Viso srauto filtrų su korpusu atveju reikia atkreipti dėmesį į sriegio tikslumą ir guminio tarpiklio tvirtinimo kokybę – jis turi užtikrinti reikiamą sandarumą plačiame temperatūrų diapazone.
Skirtingų gamintojų filtrai skiriasi ne tik filtravimo terpe, bet ir vidinėmis konstrukcijos detalėmis. Taip pat svarbūs yra perpildymo ir atbulinio vožtuvo parametrai. Perpildymo vožtuvas sudaro galimybę neišvalytai alyvai patekti į tepimo sistemą, aplenkiant filtravimo įdėklą. Jis atsidaro pasiekus tam tikrą alyvos slėgį, t. y. visiškai užsipildžius filtravimo terpei. Jeigu vožtuvas atsidarys per anksti, nefiltruota alyva sukels greitesnį variklio elementų susidėvėjimą. Pirmaujantys filtrų gamintojai bendradarbiauja su variklių gamintojais, kurie nurodo didžiausią alyvos slėgio skirtumą (1,5-2,5 baro) prieš ir už filtro, atsižvelgiant į tai, kad eksploatuojant transporto priemonę variklio alyvos tankis didėja. Gerame filtre taip pat turi būti efektyviai veikiantis atbulinis vožtuvas ties filtro įvestimi ir (arba) išvestimi. Jis apsaugo nuo alyvos ištekėjimo iš filtro išjungus variklį. Todėl, pakartotinai užvedus variklį, alyva greitai pradedama tiekti į alyvos magistralę. Dėl šių vožtuvų nesandarumo pirmosiomis užvedimo sekundėmis variklis nėra tepamas.
Kadangi visų transporto priemonės filtrų kaina neviršija 1 % jos eksploatacinių išlaidų, verta pirkti geros kokybės filtrus, pagamintus žinomų gamintojų, ir keisti juos pagal transporto priemonės gamintojo rekomendacijas. Per mažas filtravimo efektyvumas lemia alyvos klampumo padidėjimą, siurblio našumo sumažėjimą ir greitesnį variklio dalių susidėvėjimą dėl trinties.
Filtrų projektuotojų nuomone, net ir geriausia filtravimo terpė su didelėmis teršalų atskyrimo galimybėmis negali pailginti laikotarpių tarp alyvos keitimų. Filtras yra tik mechaninis atskyriklis, kuris nesustabdo variklio alyvos senėjimo proceso. Šiuo požiūriu, laikotarpių tarp variklio alyvos ir jos filtrų keitimų pratęsimas nėra naudingas varikliui.
