Toto je druhá část série „anatomických“ lekcí Mazání strojů. V tomto vydání bude zkoumán olejový filtr, abychom odhalili jeho funkční a výkonové charakteristiky. Bude také diskutováno několik dalších souvisejících témat, včetně osvědčených postupů pro použití olejového filtru, možných režimů selhání filtru, faktorů pro správný výběr filtru a způsobu údržby nainstalovaného filtru.
Podle definice je hlavní úlohou olejového filtru čistit olej od destruktivních nečistot ve stroji, jako je motor, převodovka, hydraulický systém a další systémy závislé na oleji. V případě automobilových olejových filtrů jsou nejběžnější filtry kanystrového typu. Tato konfigurace filtru byla s největší pravděpodobností zodpovědná za pokročilý výkon technologie filtrace oleje.
V roce 1922 vynalezl Ernest Sweetland první olejové filtrační zařízení pro automobily. Dostal název „Purolator“, což byla zkratka pro „čistý olej později“. Spin-on filtry běžné v dnešním automobilovém průmyslu byly představeny v 1950. letech a na počátku 1970. let byly prakticky standardem.
Kromě automobilového průmyslu je filtrace oleje nedílnou součástí zařízení v celé řadě průmyslových odvětví, včetně letectví, energetiky, rafinace ropy, výroby, těžby atd. Ačkoli většina současných konstrukcí olejových filtrů přichází v kanystrových nebo kazetových typech, několik K dispozici jsou různé velikosti, filtrační média, kapacita zadržování nečistot a uspořádání průtoku. Z tohoto důvodu je důležité, aby filtry a filtrační systémy byly vybrány tak, aby vyhovovaly potřebám aplikace as ohledem na náklady, výkon, snadnost použití a podmínky prostředí.
Typy olejových filtrů
Olejové filtry lze charakterizovat způsobem, při kterém se kontaminanty filtrují, nebo způsobem, při kterém olej protéká pouzdrem. Jednou z technik používaných ke kontrole kontaminace ve filtrech je povrchová média. Jedná se o typ filtru používaný v automobilech. V hloubkových filtrech jsou filtrační média navržena tak, aby zadržovala mnohem vyšší úrovně kontaminace a poskytovala cirkulárnější cestu pro zachycení kontaminantů maziva.
Mezi další možné způsoby kontroly kontaminace patří magnetická a odstředivá filtrace. Magnetická filtrace využívá magnety nebo elektromagnety vzácných zemin k přitahování a shromažďování železných částic, když olej prochází oblastí magnetického toku. Odstředivá filtrace funguje tak, že integruje rychle se otáčející válec, který vytváří odstředivou sílu pro oddělení nečistot od oleje.
Olejové filtry lze také kategorizovat podle konstrukce průtoku oleje. Jak již název napovídá, plnoprůtokový filtr nasaje veškerý olej přes filtrační médium. Na druhé straně obtokový filtr vyžaduje pouze zlomek průtoku oleje pro dostatečné průtoky v systému. Požadavky na tok oleje a kontaminaci dané aplikace určí, který design je nejlepší volbou. Další alternativou je duplexní filtrační systém, který obsahuje dva paralelně umístěné filtry, které umožňují výměnu jednoho z filtrů během nepřetržitého provozu.
U typických filtrů kanystrového typu je standardem, že olej proudí z vnějšku dovnitř. To znamená, že olej prochází skrz válcové filtrační médium z povrchu směřujícího ven do vnitřního jádra. V některých případech je však směr proudění obrácený, přičemž olej vstupuje do filtru přes jádro a je vytlačován ven přes unikátní konstrukci záhybů. To má za cíl zlepšit manipulaci s proudem a jeho distribuci a také snížit velikost filtračního prvku.
Filtrační mechanismy a filtrační média
Primární funkcí filtru je odstraňovat a zadržovat nečistoty, když olej protéká porézní složkou zvanou médium. Média fungují pod několika typy filtračních mechanismů, včetně:
- Přímý odposlech a hloubkové zachycení – Zablokování média částicemi v důsledku toho, že částice jsou větší než průchody v médiu.
- Adsorpce – Elektrostatická nebo molekulární přitažlivost částic mezi částicemi a médiem.
- Setrvačný dopad – Částice jsou na filtrační médium naráženy setrvačností a jsou zde drženy adsorpcí, jak olej obtéká.
- Brownovo hnutí – To způsobí, že částice menší než 1 mikron se pohybují bez ohledu na tok tekutiny a výsledkem je, že částice jsou adsorbovány médiem v těsné blízkosti. Je mnohem méně rozšířený, zejména ve viskózních kapalinách.
- Gravitační efekty – Ty umožňují, aby se mnohem větší částice usazovaly mimo oblasti proudění tekutiny, když je průtok nízký.
Kromě toho mohou být filtrační média navržena tak, aby zachycovala částice dvěma odlišnými metodami:
- Retence povrchu – Nečistoty se drží na povrchu média. To poskytuje příležitost k zachycení kontaminantu při jeho kontaktu s povrchem média.
- Retence hloubky – Nečistoty jsou zadržovány buď na povrchu média nebo v labyrintu průchodů v „hloubce“ filtračního média. To vytváří několik příležitostí pro zachycení kontaminantů.
Níže uvedený graf ukazuje, jak je hloubková filtrace účinnější při zachycování menších částic ve srovnání s povrchovými filtry. To lze přičíst hlubšímu médiu poskytujícímu větší šanci na zachycení částic spolu s adsorpčním a Brownovým pohybovým efektem, který je u filtrů hloubkového typu více převládající. I když jsou tyto vlastnosti prospěšné, hloubkové filtry mají tendenci mít vyšší diferenční tlak napříč médiem v důsledku zvýšeného omezení průtoku z hlubších filtračních médií.
Charakteristiky zachování velikosti částic
filtrační média hloubkového a povrchového typu.
Typy filtračních médií a kapacita zadržování nečistot
Ve vydání září-říjen 2012 Mazání strojůWes Cash vysvětlil, jak pórovitost filtračního média hraje roli v tom, jak dobře filtr dokáže zachytit zachycené částice. Toto je známé jako kapacita zadržování nečistot. S klesající velikostí pórů se pro udržení nízkého rozdílu tlaku napříč médiem musí hustota pórů zvýšit, aby se zohlednil objem oleje v kontaktu s povrchem. Hloubka a velikost filtru také ovlivňují kapacitu zadržování nečistot. Dalším faktorem je materiál filtračního média. Existují tři základní typy filtračních médií:
- Celulóza — Skládá se z dřevité buničiny s velkými vlákny a nekonzistentní velikostí pórů.
- Sklolaminát (syntetický) — Skládá se z menších umělých skleněných vláken s konzistentnější velikostí pórů.
- Složený — Skládá se z kombinace materiálu celulózy a sklolaminátu.
Celulózová média jsou výhodná, protože mohou absorbovat určitou kontaminaci vody. Tyto typy médií však mají tendenci selhávat rychleji než syntetická média v kyselých a drsných podmínkách oleje. Nicméně primárním důvodem, proč jsou syntetická filtrační média preferována, je jejich konzistentnější poréznost a menší velikost vláken, což přispívá k vyšší kapacitě zadržování nečistot a dlouhé životnosti filtru.
Tento příklad hloubkového filtru má prvek, který vyžaduje
oleje, aby prošel 114 milimetry filtračního média
pro maximální filtraci částic. (S laskavým svolením Triple R)
Vysvětlení hodnocení beta
Olejové filtry jsou hodnoceny technikou nazývanou beta rating. V jeho Mazání strojů článek „Porozumění účinnosti filtru a poměrům beta“, Jeremy Wright podrobněji vysvětlil metodiku hodnocení beta. Stručně řečeno, poměr beta se vypočítá vydělením počtu částic větších než určitá velikost před filtrem počtem částic stejné velikosti za filtrem. Každý filtr bude mít více beta poměrů pro různé limity velikosti částic, jako je 2, 5 nebo 10 mikronů.
Nejlepší postupy pro použití olejového filtru
Skladování — Filtry mohou selhat dlouho předtím, než budou použity pro zamýšlený účel. Proto je nezbytné správné skladování a manipulace s filtrem. Zajistěte, aby byly filtry udržovány čisté, chladné a suché, a vždy dodržujte pravidlo první dovnitř/první ven.
Instalace — I když se instalace filtru zdá jednoduchá a rutinní, pro správné postupy se řiďte doporučeními výrobce. Klasickou chybou je přílišné utahování. Většina doporučení naznačuje, že optimální je tři čtvrtiny otáčky po kontaktu s těsněním. Přílišné nebo nedostatečné utažení může zpomalit životnost a účinnost těsnění. Ujistěte se, že spoje, těsnění a potrubí jsou správně namontovány a neobsahují nečistoty.
Vyhýbání se předvyplnění — Ve většině případů nechcete své olejové filtry před instalací plnit. U vznětových motorů se doporučuje, aby byl místo toho instalován systém předběžného mazání, aby se čelilo změnám v podmínkách suchého startu.
Výběr správně — Mnoho filtrů a krytů filtrů je navrženo tak, aby byly zaměnitelné, takže to, že se konkrétní filtr hodí, neznamená, že je to správný filtr. Ujistěte se, že je každý filtr nahrazen správným filtrem. Nemusí se nutně jednat o filtr nalezený na stroji, protože při poslední výměně filtru mohl být použit nesprávný filtr.
Trénink — Veškerý personál zapojený do výměny filtrů musí být řádně vyškolen. Pamatujte, že úkol, který se většině lidí zdá jednoduchý, nemusí být pro nového zaměstnance.
Režimy selhání filtru
Channeling — Během vysokých diferenčních tlaků se mohou průchody filtračního média zvětšit až do bodu, kdy skrz něj může procházet nefiltrovaný olej bez účinného zachycení nečistot. Kromě toho mohou být nyní uvolněny jakékoli částice, které byly dříve obsaženy ve filtru v linii s rozšířeným průchodem.
Únavové trhliny — V podmínkách cyklického proudění se mohou ve filtračním médiu tvořit trhliny, které umožňují průchod oleje nefiltrovaným.
Migrace médií — Vlákna média se mohou zhoršit a produkovat nové nečistoty tvořené filtračním materiálem. To může být způsobeno nesprávným umístěním pouzdra filtru nebo nesprávným usazením filtru, což může způsobit škodlivé vibrace. Zkřehnutí způsobené nekompatibilními oleji nebo extrémně vysokými diferenčními tlaky může také vést k rozpadu média.
Připojení — Během provozu se může filtrační médium zcela ucpat překročením kapacity zachycování nečistot. K ucpání může dojít předčasně, pokud je přítomna nadměrná vlhkost, chladicí kapalina nebo oxidační produkty, jako je kal.
| 61% | profesionálů v oblasti mazání tvrdí, že ucpání filtru je způsob poruchy, který se nejčastěji vyskytuje u olejových filtrů v jejich závodě na základě nedávného průzkumu na webu machinerylubrication.com |
Faktory pro správný výběr olejového filtru
Strukturální integrita — Pravděpodobně nejkritičtější faktor, strukturální integrita, souvisí se schopností filtru zabránit průchodu oleje přes nefiltrovanou průtokovou cestu. Mezinárodní organizace pro normalizaci (ISO) zavedla postupy pro testování integrity výroby, kompatibility materiálů, koncového zatížení a únavy z toku. Tyto testy mohou odhalit vady, jako je nesprávné utěsnění švů a koncovek nebo praskliny v médiu v důsledku podmínek vysokého průtoku, stejně jako účinky vysokých teplot na filtrační prvek.
Kapacita pro kontaminaci (zadržování nečistot). — To se týká množství kontaminantů, které mohou být naneseny na filtr předtím, než je jeho účinnost omezena.
Tlaková ztráta — To zahrnuje celkovou ztrátu diferenčního tlaku z umístění filtru v systému. Tlaková ztráta bude ovlivněna porézností a povrchem filtračního média.
Účinnost zachycování částic — Jedná se o celkovou účinnost filtračních mechanismů uvnitř filtračního média pro extrakci a zadržení nečistot z oleje.
Systém/prostředí — Musí být zváženy vlastnosti systému a prostředí, ve kterém bude filtr instalován, včetně očekávání kontaminace, průtoků, umístění, vibrací atd.
Údržba nainstalovaných filtrů
Nejlepší způsob, jak zabránit tomu, aby filtry dosáhly své kapacity zadržování nečistot, je vyhnout se kontaminantům v systému hned od začátku. Čím méně vnějších nečistot vnikne, tím méně nečistot se vytvoří uvnitř (částice produkují částice). Při údržbě nainstalovaných filtrů postupujte podle následujících pokynů:
- Zajistěte, aby byly nainstalovány správné odvzdušňovače, aby se do systému nedostaly nečistoty a vlhkost.
- Udržujte těsnění a válce čisté a suché pomocí vhodných stěračů a manžet.
- Vyberte vhodný druh oleje a balíček aditiv, abyste zabránili vnikání nečistot a vnitřnímu tření.
Analýza filtru
Filtr je nejen pastí pro nežádoucí látky stroje, ale také koncentrací vodítek ohledně toho, co se ve stroji děje. Částice v oleji mohou být tak silně zředěné, že praktická analýza se může stát skličující výzvou. Částic zachycených ve filtru však může být tak velké, že mohou být snadno viditelné pouhým okem.
Kovové nečistoty jsou primární známkou problému ve stroji. Ačkoli lze očekávat určité množství kovových nečistot, neobvyklé množství by mělo být rozpoznáno podle trendu vizuálního vzhledu filtru po každé výměně oleje. Rozříznutí filtru a zavěšení silného magnetu na něj může pomoci při vytahování kovových kontaminantů, aby se snáze rozlišily.
Pokud existuje podezření na problém se strojem, filtr by se neměl vyhazovat, protože by to bylo podobné vyhazování klíčových důkazů. Udržujte filtr ve stejném stavu, jako když byl vyjmut, a nechte jej analyzovat výrobcem nebo laboratoří.
Likvidace filtru
Olejové filtry nejsou určeny k vysypání do odpadkového koše. Zvyšující se předpisy Agentury pro ochranu životního prostředí vyžadují správnou likvidaci filtru. I když každý typ olejového filtru může mít své vlastní požadavky, běžné postupy zahrnují vypouštění oleje, drcení nebo spalování filtru. Mnoho služeb likvidace nebo distribučních center filtrů akceptuje použité olejové filtry za nízkou nebo žádnou cenu.
Reference
Fitch, E.C., Encyklopedie kontroly kontaminace, 1980. léta
Fitch, E.C., „How to Select Fluid Power Filters“, The BFPR Journal, 1979, 12, 3, 197-201
Erosion Control, Equipment World Magazine, prosinec 1991
Filtrační příručka, PTI Technologies Inc., 1990
Pall Corporation, brožura Ultipleat SRT Filter, listopad 2007
Produkty na čištění oleje Triple R, produktová brožura, 2013
Bennett Fitch je Chief Strategy Officer (CSO) společnosti Noria Corporation. Jeho dlouholeté zkušenosti ve společnosti Noria zahrnují ředitele vývoje pro služby rozvoje mazacího programu (LPD) a . Přečtěte si více
Zatímco mnoho řidičů chápe výhody pravidelné výměny oleje ve svých autech, jen hrstka z nich chápe, o co jde. To znamená, že slova „olejový filtr“ a „vypouštěcí zátka“ mohou znít jako cizí jazyk, a to je v pořádku! Pokud jde o olejový filtr vašeho motoru, jednoduše pamatujte, že tyto díly hrají klíčovou roli při udržování motoru čistého a prodlužují životnost motoru.
Podívejme se na olejový filtr vašeho vozidla, když odpovíme na některé z našich nejčastějších otázek a zjistíme, jak tento malý ruční díl hraje klíčovou roli při zajišťování toho, aby váš motor zůstal čistý.
Vše o olejových filtrech a jejich fungování
Váš olejový filtr je specializovaný filtr, který je navržen tak, aby zachytil drobné částice, které se mohou zachytit v motorovém oleji. Tento filtr se skládá převážně z mikroskopické celulózy a je schopen zůstat ponořený v proudu oleje vašeho motoru, aniž by se rozpadl nebo rozpustil. Váš olejový filtr je poměrně odolný, protože odolá vysokým teplotám, kterých může olej dosáhnout, a přitom zůstává dostatečně jemný, aby zachytil veškeré jemné částice, jako je uhlík, které se mohou zachytit ve vašem oleji.
Jak je olej čerpán motorem, zachycuje nečistoty, jako je uhlík, které by mohly zvýšit tření a provozní teploty ve vašem motoru. Olej je poté čerpán přes váš olejový filtr, kde se tyto nečistoty zachycují, než jsou čerpány zpět do vaší olejové vany, kde čeká na další cirkulaci motorem.
Je potřeba vyměnit olejový filtr?
Váš olejový filtr dobře funguje. Čím déle však váš motor běží, tím více nečistot zachytí váš olejový filtr. Jakmile je váš olejový filtr plný nečistot a již nemůže zachycovat žádné další, tyto nečistoty, uhlíkové usazeniny a kovové hobliny zůstávají v motorovém oleji, kde cirkulují a mohou poškodit váš motor.
Je standardní praxí měnit olejový filtr během výměny oleje. Tato služba udržuje váš olej co nejčistší a zabraňuje ztrátě účinnosti vašeho olejového filtru.
Kdy byste si měli nechat vyměnit olejový filtr?
Jak často bude nutné měnit olejový filtr, bude záviset na tom, jak často je třeba měnit olej. Zde jsou naše obecná doporučení pro výměnu oleje a olejového filtru vašeho vozidla v závislosti na typu oleje, který vaše vozidlo používá:
- Konvenční olej: 3,000 až 5,000 XNUMX mil
- Syntetická směs oleje: 5,000 až 7,500 XNUMX mil
- Plně syntetický olej: 7,500 až 10,000 XNUMX mil
Je důležité si uvědomit, že toto jsou naše obecná doporučení pro služby výměny oleje. Doporučení konkrétního výrobce pro intervaly výměny oleje ve vašem voze naleznete v uživatelské příručce. Frekvence výměny oleje ve vašem konkrétním vozidle se navíc bude dále lišit v závislosti na vašich vlastních jízdních návycích a prostředí, ve kterém se řídíte.
Proč se liší intervaly výměny oleje?
Někteří řidiči se diví, proč frekvence výměny oleje v jejich autě závisí na typu oleje, který používají. Různé druhy olejů totiž nabízejí různé druhy ochrany. Navíc se různé oleje v průběhu času chovají různě. Například, jak konvenční olej stárne a nabírá nečistoty, jeho chemické vlastnosti se mohou změnit a může se změnit na kal. Tento kal může ztuhnout kolem horkých pohyblivých částí motoru a účinně zkrátit celkovou životnost motoru. Vozidla využívající konvenční olej mohou skutečně vydržet stovky tisíc kilometrů; budou však potřebovat výměnu oleje každých 3,000 5,000 až XNUMX XNUMX mil.
Plně syntetický olej má upravené vlastnosti a je navržen tak, aby vydržel vysoké teploty spolu s oxidačním stresem, který konvenční olej nezvládne. Díky své chemicky modifikované povaze může plně syntetický olej odolat přeměně v kal a nemá tendenci zanechávat zbytky, takže nabízí intervalové výměny 7,500 10,000 až XNUMX XNUMX mil. Syntetický olej má navíc tendenci být řidší než konvenční olej, takže může lépe procházet vaším olejovým filtrem a zachycovat nečistoty.
Jsou všechny olejové filtry stejné?
Ne. Různá vozidla používají olejové filtry různé velikosti v závislosti na potřebách motoru. V Parra Car Care provádíme servis všech značek a modelů vozidel a nabízíme vysoce kvalitní náhradní olejové filtry pro vaše konkrétní vozidlo. Takže když si naplánujete výměnu oleje v Parra Car Care, nemusíte si vozit vlastní olejový filtr – postaráme se o vás!
Získejte kvalitní výměnu oleje v Parra Car Care
V Parra Car Care chceme, aby vaše vozidlo vydrželo dlouhou dobu, a proto nabízíme mechaniky s certifikací ASE, kteří jsou odborníky na výměnu oleje a filtru vašeho vozu. Dokážeme rychle a přesně vyřídit potřeby údržby vašeho vozidla, abyste se mohli vrátit na cestu a dělat to, co je pro vás nejdůležitější. Ať už k nám zavítáte na výměnu oleje, nebo potřebujete poctivé autoservisy, v Euless a North Richland Hills v Texasu není lepší místo, kterému můžete důvěřovat než Parra Car Care. Nejen, že se snažíme poskytovat neuvěřitelné automobilové služby, ale také se snažíme poskytovat zasvěcené vzdělávání, abyste svému vozidlu lépe porozuměli.
Nejen, že se vám snažíme nabídnout vysoce kvalitní služby za bezkonkurenční hodnotu, ale také se snažíme rozšířit vaše úspory pomocí našich kupónů na opravy a servis automobilů. Podívejte se na naše aktuální speciály a zjistěte, kolik můžete ušetřit při péči o potřeby údržby vašeho vozidla.
Naplánujte si servis v Parra Car Care ještě dnes a důvěřujte profesionálům, že udrží váš vůz v servisu a údržbě.
