A A A

Filtry oleju

Olej znajdujący się w układzie smarowania ulega zanieczyszczeniu. Aby zanieczyszczenia nie dostały się wraz z olejem między współ­pracujące powierzchnie, konieczne jest filtrowanie oleju. Większość silników ma trzy rodzaje filtrów: filtr wewnętrzny, chroniący pompę oleju przed dostaniem się do niej większych zanieczyszczeń, filtr sze- regowy (zgrubnego oczyszczania) oraz filtr bocznikowy (dokładnego oczyszczania). Schemat włączenia filtrów do -układu smarowania po­kazano na rysunku 5.6. Kierunek przepływu oleju pokazany jest strzałkami. Filtr wewnętrzny (wstępnego oczyszczania) wykonany jest z siatki metalowej o dość dużych otworach i umieszczony na wlocie przewo­du ssącego pompy oleju (patrz 1 na rys. 5.4). Filtr siatkowy oczysz­cza olej jedynie z najgrubszych zanieczyszczeń oraz zabezpiecza pompę oleju przed zassaniem większych części, które mogą znaleźć się w mi­sce olejowej. Filtr szczelinowy zgrubnego oczyszczania służy do zgrubnego oczysz­czania oleju. Włączony jest szeregowo, to znaczy, że cała ilość oleju podawanego przez pompę przepływa przez filtr. Na rysunku 5.7a po­kazany typowy filtr zgrubnego oczyszczania stosowany (z różną obu­dową) w silnikach samochodów Lublin, Star, Warszawa, Wołga i in­nych. Filtr składa sdę z zespołu płytek d podkładek gwiaździstych, two­rzących między płytkami szczeliny o wymiarach 0,09-4-0,10 mm. Dolna część zespołu płytek środkowana jest za pomocą płytki prowadzącej, która obejmuje dolną podkładkę. Płytka prowadząca jest utrzymywa­na na swym miejscu trzema sworzniami, wkręconymi w obudowę fil­tru. W szczeliny między płytkami filtrującymi wchodzą płytki zbie­rające o grubości 0,07-4-0,08 mm, nałożone na trzpień o przekroju kwadratowym. Na zewnętrznym końcu trzpienia osadzone jest pokrę­tło ze sprzęgłem zapadkowym, umożliwiającym przy wahadłowych ru­chach pokrętła uzyskanie jednokierunkowego obrotu trzpienia z ze­społem płytek. Pokrętło jest utrzymywane na trzpieniu nakrętką z le­wym gwintem, zapunktowaną z góry w trzech miejscach. Wkład filtru przekręcany jest ręcznie lub mechanicznie za pośred­nictwem pokrętła i układu przeniesienia po naciśnięciu na pedał sprzęgła lub przycisk włączający rozrusznik. Zanieczyszczenia opada­ją wówczas na dno osadnika. Obudowa filtru jest wykonana ze stopu aluminium i mocowana do kadłuba silnika dwiema śrubami. Między obudową filtru a kadłubem silnika znajduje się uszczelka kldngerytowa. Od dołu, za pomocą pier­ścienia dociskowego, mocowany jest czterema wkrętami osadnik tło­czony z blachy stalowej. Osadnik jest uszczelniony za pomocą uszczel­ki z gumy olejoodpornej, włożonej w pierścieniowy kanałek obudowy filtru. U dołu osadnika znajduje się korek do spuszczania zanieczysz­czeń. Do doprowadzania d odprowadzania oleju wywiercone są w obudo­wie filtru dwa kanały. Dolny kanał — doprowadzający, połączony jest z przestrzenią osadnika, górny — odprowadzający połączony jest z wewnętrzną przestrzenią zespołu płytek filtrujących. Między obu kanałami w obudowie filtru umieszczony jest zawór przelewowy, który odłącza filtr w przypadku jego zanieczyszczenia i przepuszcza olej do układu smarowania z pominięciem filtru. Opór czystego filtru wynosi ok. 0,1 kG/cm2. Zawór przelewowy zaczyna przepuszczać olej w przypadku zwiększenia oporu filtru wskutek je­go zanieczyszczenia do ciśnienia 0,7-4-0,9 kG/om2. Filtr dokładnego oczyszczania zatrzymuje nawet bardzo drobne za­nieczyszczenia, lecz odznacza się małą przepustowością i dużym opo­rem przepływu. Wobec dużego oporu, 90% oleju tłoczonego przez pompę po oczyszczeniu skierowane jest do smarowania silnika, a tyl­ko 10% trafia do filtru dokładnego oczyszczania. Dlatego też filtr ten jest włączony do obiegu oleju równolegle. Olej po przejściu przez filtr dokładnego oczyszczania spływa do miski olejowej. Zespół filtrujący składa się najczęściej z szeregu kartonowych płytek, ściśniętych me­talowymi pokrywami połączonymi za pomocą listewek. Olej przeciska się przez drobne szczeliny między ściśniętymi płytkami lub sączy się przez płytki. Płytki filtrujące ulegają zanieczyszczeniu i w związku z tym wkład powinien być wymieniany na nowy po okresie ustalonym przez wytwórnię silnika. Filtr dokładnego oczyszczania oleju, pokazany na rysunku 5.7b, skła­da się z obudowy z pokrywą, w której mieści się Wkład filtrujący. Doprowadzenie i odprowadzenie oleju odbywa się za pomocą przewo­dów giętkich. Olej doprowadzany jest z filtru zgrubnego oczyszczania (patrz rys. 5.6) i odprowadzany do miski olejowej silnika przez otwór w kadłubie silnika. Wkład filtrujący składa się z zespołu kształtowych płytek, wykona­nych z kartonu o grubości 3,0-4-3,5 mm i przełożonych płytkami z cien­kiego kartonu (0,5 mm). Kształtowe płytki mają w środku kwadrato­we otwory i przecięcia zbierające olej. Zespół składający się z 28-4-32 płytek od góry i dołu przykryty jest metalowymi pokrywami i cia­sno ściśnięty czterema ściągaczami. Otwory w pokrywce wkładu wy­posażone są w uszczelniacze kartonowe. Górna pokrywka ma uchwyt z drutu do wyjmowania wkładu podczas jego wymiany. Wkład filtrujący nakłada się na sworzeń do oporu o czoło tulejki znajdującej się na sworzniu. Kartonowe uszczelniacze na pokrywkach wkładu szczelnie obejmują sworzeń. Od góry wkład jest przyciskany sprężyną, nałożoną na wkręt mocujący pokrywę obudowy filtru. Olej jest doprowadzany do górnego króćca obudowy filtru, wypełnia całą objętość obudowy, przepływa przez wkład filtrujący i kalibro­wany otwór 23 (rys. 5.7b) o średnicy 1,6-4-1,7 mm w górnej części sworznia do jego wnętrza, po czym wypływa przez dolny króciec. Kalibrowany otwór służy do ograniczania ilośoi oleju, przepływają­cego przez filtr w razie nieprawidłowego ściśnięcia zespołu płytek fil­trujących i dzięki temu zapobiega spadkowi ciśnienia w układzie sma­rowania. Króciec doprowadzający i otwór kalibrowany znajdują się w górnej części filtru, w celu uniknięcia wycieków oleju z filtru przy nie pracującym silniku. Chłodny olej, bardziej gęsty, w niewielkiej ilości przepływa przez wkład filtrujący. W celu szybkiego ogrzania oleju w filtrze, na dolnej metalowej pokrywce uszczelniacza wykonany jest otwór przepustowy 0 małej średnicy (1,1 mm). Podczas rozruchu silnika olej zaczyna prze­pływać przez ten otwór, obok wkładu filtrującego, ogrzewając go. Po stopniu nagrzania można się zorientować, czy filtr działa normalnie. Jeżeli podczas pra­cy silnika obudowa filtru jest gorąca, to filtr funkcjonuje normalnie. Jako filtry bocznikowe lub szeregowe obecnie coraz częś­ciej stosowane są filtry odśrod­kowe. Filtry te nie mają wkła­du filtrującego. Oczyszczanie oleju odbywa się przez nada­nie mu szybkiego ruchu obro­towego, dzięki czemu cząsteczki zanieczyszczeń są odwirowy­wane. Wirnik filtru odśrodko­wego może być napędzany me­chanicznie lub hydraulicznie. Ujemną cechą napędu mecha­nicznego jest zależność pręd­kości obrotowej wirnika filtru od prędkości obrotowej wału korbowego, od czego pośrednio zależy również jakość filtro­wania oleju. W tego typu filtr odśrodkowy wyposażone są sil­niki samochodów FIAT 125P (rys. 5.8). Filtr odśrodkowy, pokazany na rysunku 5.8, składa się z pokrywy 1 obudowy filtru z ko­łem pasowym i odrzutnika 3. Średnica odrzutnika jest mniej­sza niż średnica pokrywy i obu­dowy filtru odśrodkowego, po­nieważ odrzutnik jest tak zbu­dowany, aby mógł wywoływać promieniowy ruch oleju w kierunku przestrzeni, gdzie siła odśrodko­wa powoduje oddzielenie zanieczyszczeń. Promieniowe żebra na we­wnętrznej powierzchni pokrywy stanowią osadnik zanieczyszczeń przenoszą olej do środka filtru. Olej z obu boków przedniej końcówki wału korbowego, która ma nacięte dwa podłużne rowki, jest tłoczony przy współudziale odrzutnika w kierunku przestrzeni położonej na obwodzie filtru. Olej jest tam oczyszczany i powraca do środka filtru, przepływając wewnętrzwału przez otwór śruby 4, która mocuje piastę i od rzutnik do wału korbo­wego. Sześć śrub z podkładkami sprężystymi poprzez podkładki pła­skie mocuje pokrywę do piasty. Na obwodzie obudowy wykonany jest rowek do osadzenia paska klinowego napędu alternatora i wentyla-. tora. Bardziej korzystne, niezależne od prędkości obrotowej wału korbo­wego, jest rozwiązanie filtru odśrodkowego z napędem hydraulicznym. Filtr taki składa się zwykle z wewnętrznego wirnika, podstawy i dysz. Wirnik obraca się pod wpływem reakcji od sił wywołanych ciśnie­niem oleju wypływającego z dysz o średnicy ok. 2 mm. Dysze umie­szczone są w podstawie wirnika. Gdy ciśnienie oleju przed filtrem wynosi ok. 5 kG/cm2, wirnik filtru obraca się z prędkością ok. 5000 obr/min, co zapewnia prawidłowe oczyszczanie oleju. Na rysunku 5.9 pokazany jest filtr odśrodkowy z napędem hy­draulicznym. Przez wydrążoną oś olej napływa pod kołpak 7, skąd przez filtr siatkowy przepływa (w kierunku pokazanym strzałka­mi) do cylindrycznej wnęki. Rea­kcja od sił wywołanych ciśnie­niem oleju wypływającego z dysz powoduje ruch obrotowy wirni­ka 6. Siłą odśrodkową są odrzu­cane cięższe zanieczyszczenia na wewnętrzną powierzchnię kołpa­ka, a oczyszczony olej ścieka do miski olejowej. Czyszczenie filtru polega na okresowym wyjmowaniu i oczysz­czeniu kołpaka 7. Demontaż i montaż filtru powinny odbywać się szczególnie starannie w celu uniknięcia skrzywienia lub prze­chylenia osi wirnika, co spowodo­wałoby zmniejszenie prędkości obrotowej wirnika, a zatem nie­odpowiednią jakość filtrowania oleju. W wielu nowoczesnych silnikach, zwłaszcza samochodów osobo­wych, są stosowane nierozbieralne bocznikowe filtry oleju (dokładne­go oczyszczania). Filtr taki składa się z obudowy, wewnątrz której jest umieszczony wkład filtrujący. W kadłub silnika wkręcany jest króciec z kołnierzem i na króciec ten nakręca się filtr (rys. 5.10). Po określonym przez wytwórnię przebiegu samochodu (zwykle po 10 000 km) filtr bocznikowy wymienia się na nowy. Filtr magnetyczny jest stosowany niezależnie od pozostałych fil­trów i ma szczególne znaczenie w okresie docierania silnika. Tego rodzaju filtr składa się z magnesu umieszczonego np. w korku zamyka­jącym otwór do spuszczania oleju z miski olejowej. Zadaniem filtru magnetycznego jest oczyszczanie oleju z cząstek metalowych.