Alyvos filtrai

8 spalio 2015, 0:05

Tinkamas variklinės alyvos filtravimas turi svarbią reikšmę varančiojo agregato ilgaamžiškumui. Kokį filtrą turi naudoti vartotojas, jei transporto priemonių gamintojai nenurodo aiškių filtravimo reikalavimų?

Transporto gamintojų nuomone, vartotojas turi naudoti tokį alyvos filtrą, koks buvo sumontuo­tas gamykloje. Šis reikalavimas iš esmės nėra aiškus. Kaip žinoma, sunkvežimių gamintojai ne tik perka filtrus iš specializuotų gamintojų, bet kartu su jais konstruoja naujus varančiuosius agregatus. Be informacijos apie alyvos srautų parametrus, neįmanoma tinkamai sukonstruoti filtro. Ir atvirkščiai – net puikiausiai suprojektuo­tas variklis be tinkamo filtravimo ilgai neveiks.

Šiuolaikiniuose varikliuose būtina taip parinkti alyvos valomąsias savybes, kad filtro keitimo dažnis siektų bent 100 tūkst. km transporto priemonės ridos. Šis parametras vis sunkiau pasiekiamas dėl nuolat blogėjančių alyvos filtrų veikimo sąlygų. Tai susiję su sintetinių alyvų atsi­radimu ir siekiu mažinti alyvos filtrų matmenis bei svorį.

Variklinėje alyvoje kaupiasi daugybė mechani­nių (metalo drožlės) bei cheminių teršalų, kurie turi būti sulaikomi filtruose. Jei tai nebus daro­ma, alyvoje esančios dalelės veiks variklio ele­mentus kaip poliravimo pasta. Didelę įtaką vari­klio vidinių elementų susidėvėjimui turi dalelės nuo 8 iki 60 nanometrų, tačiau pavojingiausios yra mikroskopinės dalelės, kurių skersmuo ne­siekia 1 nanometro.

Pluoštas, flizelinas ir plisavimas

Šie prieštaringi reikalavimai, t. y. alyvos filtro kei­timo dažnio sumažinimas, kartu mažinant filtro bei filtruojamojo paviršiaus matmenis, įvykdomi naudojant šiuolaikines filtruojamąsias medžia­gas. Filtrai – tai įrenginiai, veikiantys mechani­nio teršalų atskyrimo principu. Alyva cirkuliuoja aplink filtruojamąją medžiagą ir stambesni ter­šalai nusėda ant jos paviršiaus. Tačiau smulkios teršalų dalelės, kurių skersmuo apie 0,5 nano­metro, juda įvairiomis kryptimis ir, jei nepasiekia pluošto paviršiaus, nėra sulaikomos. Todėl įvairių matmenų teršalams sulaikyti yra naudojamos skirtingos sandaros filtruojamosios medžiagos. Konstruojant filtrą būtina atsižvelgti į du pagrin­dinius parametrus – eksploatavimo laiką, t. y. ge­bėjimą kaupti teršalus tam tikrą laiką, bei filtra­vimo tikslumą, t. y. gebėjimą sulaikyti numatyto dydžio teršalus.

Teršalų kaupimui padidinti yra naudojamos porėtos struktūros filtruojamosios medžiagos, kuriose kaupiasi atskirti teršalai. Būdingas tokios filtruojamosios medžiagos bruožas – palaipsniui didėjantis pasipriešinimas alyvos srautui pro fil­trą (alyvos slėgio skirtumas prieš ir už filtro), nors filtruojamoji medžiaga yra visiškai užpildyta alyva. Kai poros visiškai užpildomos, pasiprieši­nimas alyvos srautui staigiai padidėja ir būtina keisti filtruojamąją medžiagą (įdėklą arba visą filtrą). Jei to nepadarysime, atsidarys apėjimo vožtuvas ir alyva nebus filtruojama.

Filtravimo tikslumas priklauso nuo filtruojamo­sios medžiagos rūšies. Tradicinės filtruojamo­sios medžiagos, pagamintos iš celiuliozės arba popieriaus, sustiprinto sintetiniu pluoštu, šiuo metu yra keičiamos kompozicinėmis filtruoja­mosiomis medžiagomis, susidedančiomis iš ke­lių celiuliozės arba pluošto sluoksnių, ar visiškai sintetinėmis – iš pluošto arba flizelino. Tinkamų sluoksnių parinkimas nulemia filtruojamosios medžiagos savybes.

Pavyzdžiui, jungiamas vienas sluoksnis medžia­gos, gebančios efektyviai kaupti teršalus, su kitu sluoksniu medžiagos, pasižyminčios dideliu fil­travimo tikslumu.

Bandymų rezultatai rodo, kad didesnis filtravi­mo tikslumas nebūtinai reiškia mažesnį teršalų kaupimo gebėjimą. Kai kurios visiškai sintetinės filtruojamosios medžiagos pasižymi dideliu filtravimo tikslumu bei ilgu eksploatacijos laikotar­piu. Standartinė filtruojamoji medžiaga sulaiko 9 nanometrų skersmens daleles, o kompozicinė – 4 nanometrų ir dėl daugiasluoksnės struktū­ros 20 kartų geriau atskiria 10 nanometrų skers­mens daleles. Taip pat reikia žinoti, kad filtravimo tikslumas priklauso nuo alyvos pratekėjimo pro filtruojamąją medžiagą greičio.

Taigi, atsižvelgiant į variklių konstruktorių norus, kuriamos įvairaus filtravimo tikslumo laipsnio bei eksploatacijos laikotarpio filtruojamosios medžiagos. Parenkant filtruojamąją medžiagą, taip pat turi būti įvertinta naudojamos variklinės alyvos rūšis. Kaip rodo tyrimų rezultatai, visiškai sintetinės variklinės alyvos, turinčios didesnį kei­timo intervalą, agresyviau veikia filtruojamąsias medžiagas nei anksčiau naudotos mineralinės ir pusiau sintetinės alyvos. Netinkamai parinkta filtruojamoji medžiaga, ilgai veikiama sintetinės alyvos, deformuojasi, dėl to įvyksta dideles pase­kmes turintis plisuotų plokštelių susiklijavimas. Teršalams atskirti, deja, reikia didelio filtruojamo­sios medžiagos paviršiaus ploto. Dėl šios prie­žasties filtruojamoji medžiaga sudedama klos­tėmis žvaigždės forma. Taip gaunamas didelis filtruojamasis paviršius, esant sąlyginai mažiems išoriniams matmenims.

Vieno filtro per mažai

Dabartinės variklinės alyvos filtrų konstrukcijos krypsta prie dviejų rūšių filtrų naudojimo: ilga­amžiško viso srauto filtro, sulaikančio stambes­nius teršalus, ir šoninio filtro, kuris labai gerai, tiksliai filtruoja ir pro kurį prateka 5–10 % viso alyvos srauto. Dažnai šie filtrai yra įdedami į vie­ną bendrą korpusą.

Viso srauto filtrai – tai dažniausiai keičiami filtrai su filtruojamuoju įdėklu, įdėtu į uždarą metalinį arba plastikinį korpusą, kuris prisukamas prie va­riklio cilindrų bloko. Kartais naudojami filtrai su keičiamu įdėklu – atidarius korpusą keičiamas tik filtruojamasis įdėklas. Atsižvelgiant į naudotų filtrų perdirbimo galimybes, šiuo metu atsisako­ma metalinių dalių, jas pakeičiant plastikinėmis.  Šoniniai filtrai pradėti naudoti dėl būtinybės pašalinti iš variklinės alyvos smulkiausius terša­lus, kurių skersmuo mažesnis nei 1 nanometras, pvz., suodžius. Buvo pastebėta, kad kai kuriuose varikliuose cilindrų paviršius yra tiek nupoliruo­tas, kad prie jų neprisikabina alyvos dalelės, to­dėl nesusidaro apsauginė alyvos plėvelė. Nusta­tyta, kad cilindrų sieneles nupoliruoja būtent tie teršalai, kurių skersmuo mažesnis nei 1 nanome­tras. Tokias mažas daleles sulaiko šoninis filtras, o ne viso srauto filtras. Vidaus degimo varikliuose degimo procesas gali būti sureguliuotas taip, kad azoto oksidų arba kietųjų dalelių (suodžių) emisija būtų kuo mažesnė. Galima teigti, kad šo­nininio filtro naudojimas kai kuriuose varikliuose ypač pagrįstas. Šis filtras montuojamas aukš­čiausio alyvos slėgio vietoje, t. y. prieš viso srauto filtrą. Naudojami dviejų tipų šoniniai filtrai: su fil­truojamuoju įdėklu arba išcentriniai. Pagal įmo­nės MANN+HUMMEL atliktų tyrimų rezultatus, iš 35 litrų pro išcentrinį filtrą pratekančios alyvos yra sulaikoma apie 500 gramų teršalų, kurių ne­sulaikė viso srauto filtras.

Viso srauto ir šoninis filtras sudaro vadinamąjį filtruojamąjį modulį, kuriame taip pat yra alyvos radiatorius, degalų filtras bei davikliai. Filtruo­jamuosius modulius pradėjo naudoti įmonė „Hengst“. Naudojamas vienas korpusas, todėl galima atsisakyti įvairių tipų filtrus jungiančių žarnų bei greitai pašildyti arba atvėsinti alyvą (pagal poreikį), o tai labai naudinga optimaliam varančiojo agregato veikimui. Filtruojamuosius modulius naudoja firmos „Mercedes-Benz“, MAN ir „Deutz“.

Nepirkite katės maiše

Filtro kokybei įtakos turi ne tik atitinkama filtruo­jamoji medžiaga, užtikrinanti aukščiausią teršalų atskyrimo lygį, esant mažiausiam pasipriešini­mui alyvos srautui pro filtrą. Taip pat svarbios yra filtro sudedamosios dalys. Geruose filtruose, kurie keičiami, yra, pvz., naudojama tarpinė, kuri dėl temperatūros poveikio plečiasi, užtikrinda­ma gerą sandarinimą bei tvirtą eksploatuojamo filtro fiksaciją. Dažnai netinkamai įvertinamas filtro apėjimo vožtuvo vaidmuo. Jo užduotis – užtikrinti variklio tepimą, kai užsikemša filtruo­jamasis įdėklas, nukreipiant alyvą tiesiogiai į va­riklio tepimo sistemą, aplenkiant filtrą. Kadangi eksploatuojant transporto priemonę keičiasi variklinės alyvos tankis ir filtro pralaidumas, su­dėtinga optimaliai parinkti alyvos slėgio vertę, kuriai esant šis vožtuvas turėtų atsidaryti. Šis slė­gis priklauso nuo konkretaus variklio sandaros. Todėl šio vožtuvo gamybos preciziškumas yra ypač svarbus, nes jis turi atsidaryti esant nusta­tytam alyvos slėgiui.

Deja, alyvos filtro pirkėjas neturi galimybės pa­tikrinti perkamo filtro kokybės. Kadangi visų transporto priemonei reikalingų filtrų pirkimo sąnaudos neviršija 1 % eksploatacijos sąnaudų, ko gero, neverta taupyti filtrų sąskaita. Pasirink­damas filtrą, vartotojas gali vadovautis vien tik geru jo gamintojo vardu.

Komentarai

Komentarų nėra. Būkite pirmas!