Итак, испокон веков существуют два типа масляных фильтров, и неважно, что это за техника: хоть машина, хоть мотоцикл, хоть газонокосилка, все равно фильтров два. Бумажный и металлический.
Бумажный фильтр
Первым рассмотрим бумажный фильтр и его плюсы и минусы.
Данный фильтр устанавливается на моторах YX 150, YX 160 и DAYTONA.
Фильтрующая кассета выполнена из гофрированной бумаги, которая не разлагается под действием высоких температур и бензо-масло устойчива.
Данный фильтр является фильтром тонкой очистки, т.е. масло проходит через достаточно плотную бумагу. Проход масла не затруднен, но зато превосходно отфильтровывается металлическая пудра и стружка, которая в подвешенном суспензионном состоянии находится в масле. Если у вас возникнет вопрос, откуда эти частицы металла берутся, то все крайне просто: вы не забывайте, что коробка работает «металл об металл», и любая шестеренка тоже, не говоря уже о дисках сцепления. Отсюда и вся эта грязь, которая отфильтровывается как раз масляным фильтром и оседает между ребер гофрированной кассеты. И в общем-то бумажная кассета идеальна в плане фильтрации разного мусора. Но у такого фильтра есть и минусы…
Первый минус состоит в том, что фильтр одноразовый, то есть он требует замены после каждой замены масла. Вроде мелочь, а средств все равно требует.
Второе: если вы эксплуатирует пит в мороз, причем не школьный -5 градусов, а реальный, когда на улице хотя бы -20 градусов, первой неприятностью будет то, что слишком загустевшее от холода масло просто не будет в достаточном количестве проходить до головки цилиндра и остальных узлов. Соответственно, первые минут 15 запуска мотор фактически будет молотить на сухую. Конечно, вы скажите о теплых гаражах и т.д. Ребята, очнитесь! Только у 20 процентов из вас есть полноценный гараж, приспособленный для зимнего хранения в плюсовой температуре.
Третье, что случалось у нас не на пите, а на японской чекушке, – это образование конденсата при эксплуатации в серьезный мороз на бумажной кассете, который после нескольких часов простоя превращался в лед! И хоть ты убейся, ты его не растопишь. И тоже самое – работа на сухую у мотора, пока проход масла не станет нормальным.
Металлический фильтр
Второй тип фильтров имеет в основании фильтрующего элемента не бумажную кассету, а металлическую сетку.
Если сравнивать его с бумажным, то, естественно, его фильтрующая способность немного ниже: как не крути, но плотная бумага отфильтровывает лучше, нежели металлическая сетка. К тому же бумажный фильтр имеет ребра, в которых грязь и оседает, у металлического фильтра таких задерживающих ребер, к сожалению, нет.
Но несомненный плюс в том, что данный фильтр обслуживаемый: да-да, его при замене масла нужно просто промыть бензином, а еще лучше будет, если после этого продуете компрессором, и можно снова его ставить на мотор, и никаких лишних затрат.
Что касается зимней эксплуатации, то он безупречен! Масло с легкостью проходит через металлическую сетку, соответственно, никаких проблем с проходом масла для смазки рабочих частей двигателя.
Итог: сказать что-то определенное, относительно того, какой фильтр хуже, а какой лучше, нельзя: один уступает при эксплуатации в теплое время года, но выигрывает в холодное время года. Исходя из этого, делаем вывод, что пока на улице тепло, пользуемся бумажным фильтром, а если собираетесь серьезно гонять зимой, то ставим металлический. В общем, меняем по сезонам.
Доброго времени суток, посетители нашего интернет-магазина! В данной статье будут рассмотрены основные типы и виды масляных фильтров двигателя автомобиля.
Почти у каждого автолюбителя хотя бы раз в жизни возникает вопрос: «
Какие бывают типы масляных фильтров?
Итак, масляные фильтры бывают нескольких типов. Самым распространенным типом масляного фильтра на сегодняшний день является фильтр механической очистки масла. Данный тип (вид) масляного фильтра представляет собой некую «емкость», в которую попадает моторное масло из картера двигателя, очищается с помощью фильтрующего элемента и затем поступает в двигатель. Фильтр механической очистки масла бывает тонкой очистки и грубой очистки. Фильтр грубой очистки масла в большинстве случаев находится в картере двигателя и не требует замены на протяжении всего срока службы автомобиля. Этот тип масляного фильтра позволяет очищать моторное масло от крупных частиц, которые могут быстро забить фильтр тонкой очистки масла. Фильтр тонкой очистки масла, в свою очередь, задерживает более мелкие частицы грязи и нагара, обеспечивая тем самым полную чистоту моторного масла.
Фильтрующий элемент масляного фильтра грубой очистки бывает пластинчатого, сетчатого или проволочного типа. Масляные фильтры типа тонкой очистки масла содержат в себе бумажный или войлочный фильтрующий элемент. Дополнительно масляные фильтры такого типа могут оснащаться еще и специальной сеткой с перфорацией или насечками. Устройство данного типа масляного фильтра мы подробно рассматривали в статье: Из чего состоит масляный фильтр?
Масляные фильтры тонкой очистки масла можно разделить еще на два типа. Это разборные и неразборные (одноразовые) масляные фильтры. На современном рынке продаются только неразборные одноразовые масляные фильтры, которые заменяются новыми при замене моторного масла. Но во времена советского союза были распространены разборные (многоразовые масляные фильтры). В стране был ужасный дефицит и немногочисленные автовладельцы покупали только фильтрующий элемент, а сам корпус масляного фильтра не менялся. Кстати, на некоторых современных автомобилях масляные фильтры представляют собой только сам фильтрующий элемент (картридж), а сам картридж вставляется в специальный «отсек» в двигателе. Это, например, германский масляный фильтр SCT с маркировкой SH-402, который продается в нашем интернет-магазине:
Итак, мы разобрали первую часть вопроса «Какие бывают типы масляных фильтров?» Давайте теперь подытожим и будем двигаться дальше.
Самый распространенный тип масляного фильтра — это фильтр механической очистки масла, который в свою очередь делится на фильтр тонкой очистки масла и фильтр грубой очистки масла. По типу фильтрующего элемента фильтр механической очистки масла делится на бумажный, войлочный, сетчатый, пластинчатый, проволочный и т.д. Фильтр тонкой очистки бывает двух типов — закрытого типа (корпусный) и картридж (фильтрующий элемент). Масляный фильтр закрытого типа бывает разборным и неразборным.
Следующим типом масляных фильтров является гравитационные масляные фильтры (или фильтры-отстойники). Такой тип масляных фильтров в автомобилях применяется значительно реже, чем фильтры механической очистки, но все же в природе встречаются, поэтому давайте рассмотрим их принцип работы. Масляный фильтр гравитационного типа представляет собой некую «колбу» с фильтрующим элементом и резервуаром (отстойником), в котором под действием силы тяжести скапливаются частицы грязи. Происходит это из снижения скорости потока масла, благодаря чему грязь выпадает в осадок. Через некоторое время приходится очищать резервуар от грязи самостоятельно. При этом теряется часть загрязненного масла. Не очень практично, но достаточно эффективно, так как грязь уже не будет в масляной системе двигателя автомобиля. Масляный фильтр гравитационного типа представлен на фото ниже:
Очень интересен масляный фильтр центробежного типа. Этот тип масляного фильтра известен нам еще с незапамятных времен. А именно, устанавливались фильтры такого типа еще на старые «Запорожцы». Принцип работы заключается в замене гравитационной силы на центробежную, благодаря которой частицы грязи оседали на стенках корпуса масляного фильтра. Масляные фильтры такого типа именно поэтому еще называют центрифугами. Устройство гравитационного масляного фильтра представлено на фото ниже:
Ну и последним типом масляного фильтра является магнитный масляный фильтр. В основном этот тип фильтра совмещен со сливной пробкой, так как по логике это самая нижняя точка двигателя. Здесь благодаря магниту скапливается металлическая стружка, которая при замене удаляется. Широко распространен данный тип масляного фильтра в сливных пробках автоматических коробок переключения передач, в процессе работы которых постоянно образуется металлическая стружка, без удаления которой КПП выйдет из строя. Фото масляного фильтра магнитного типа смотрите на рисунке ниже:
Масляные фильтры разделяются не только на типы. Существуют еще и три основных вида масляных фильтров: полнопоточный, частичнопоточный и комбинированный виды масляных фильтров.
Полнопоточный масляный фильтр это наиболее распространенный вид масляного фильтра. Кстати, чаще всего такой вид фильтра сложнее всего открутить при замене масла в двигателе. Чтобы облегчить Вам задачу, оставлю тут ссылку на статью: Как снять масляный фильтр. Такой вид масляного фильтра устанавливается практически на все современные автомобили. Принцип работы этого вида фильтра заключается в фильтрации всего потока масла, поступающего от масляного насоса к двигателю автомобиля. Важной деталью такого вида масляного фильтра является перепускной клапан. Если фильтр забит грязью, то в критический момент перепускной клапан открывается и пропускает в двигатель неочищенное масло. Это не так хорошо, но гораздо лучше, чем двигатель остался бы совсем без смазки.
Следующим видом масляного фильтра является частичнопоточный (или частичнопроточный). В данном виде масляного фильтра есть два контура. Первый контур непрерывно направляется масло в двигатель, а во втором контуре происходит очистка масла. Время на полную очистку масла уходит гораздо больше, чем в полнопоточном фильтре, зато очистка более качественная. Частичнопроточный масляный фильтр считается более надежны, чем полнопоточный, но применяется в автомобилях значительно реже.
И последний вид масляного фильтра — это комбинированный масляный фильтр, который состоит из полнопоточного и частичнопроточного. Это наиболее совершенный масляный фильтр, но встречается он еще реже из-за своей дороговизны.
На этом все. Теперь можно подвести итог, так как мы полностью рассмотрели все типы масляных фильтров, их принцип работы, описание и фото. Остается только сказать, что масляные фильтры бывают четырех типов: механической очистки, гравитационные, центробежные и магнитные. Кроме этого, масляные фильтры бывают трех видов: полнопоточные, частичнопроточные и комбинированные.
Автофильтры – различные элементы с общей задачей
От состояния чистоты использующихся технических жидкостей и воздуха «жизненно» зависит работа любого транспортного средства, а уж к спецтехнике, с её, порой, сложнейшими условиями эксплуатации, это утверждение относится на все 200%.
Какой фильтр важнее?
Концентрация пыли на дорогах нашего Отечества значительно выше, чем на трассах Европы. Данные замеров говорят о содержании твёрдых частиц на уровне 2-10 мг/м3. Воздушный фильтр, кроме того, что он на 20-25% понижает уровень шума, создаваемого двигателем, служит преградой для проникновения в камеру сгорания двигателя неочищенного воздуха. Плохо отфильтрованный воздух приводит к преждевременному усиленному износу деталей поршневой группы, повышает расход топлива, снижает мощность двигателя. Работая на неочищенном воздухе, двигатель через непродолжительное время обязательно выйдет из строя. Недостаточная фильтрация ведёт к повышенному загрязнению масла.
Важная роль масла в двигателе известна: смазывание трущихся поверхностей, уменьшение износа компонентов. Масло отводит тепло, защищает от коррозии, а также очищает двигатель, удаляя и рассеивая различные загрязнения, которые накапливаются и удерживаются в масле в значительном количестве. Сегодня, несмотря на то, что разработано много методов фильтрации масла: магнитный, гравитационный, центрифужный и другие, механические фильтры являются самым популярным видом масляных фильтров. Они устроены таким образом, что удаление нежелательных примесей осуществляется на механической основе. Чаще всего они представляют собой фильтровочные элементы или картриджи, которые в случае чрезмерного засорения заменяются новыми.
Каждый масляный фильтр обычно предназначен для использования с конкретным двигателем, поэтому фильтр конструируют, учитывая габаритные размеры, необходимое оптимальное давление потока фильтруемого масла, требующуюся для эффективной работы пропускную способность. Использование фильтра, подходящего, возможно, по присоединительным размерам, но с другими параметрами, может привести к выходу двигателя из строя. Стабильно же функционирующий масляный фильтр является залогом долговечной и бесперебойной работы двигателя.
В топливе, ещё одном объекте фильтрации, присутствуют все возможные виды загрязнений. Это и твёрдые минеральные частицы, и органические загрязнители в виде нагара и смол. Вредные примеси проникают в топливо уже на стадии его производства. Затем их объём в топливе только увеличивается: транспортировка, хранение, даже при заливке в бак в топливо попадает пыль и вода. Уже в топливной системе машины в горючее добавляется ржавчина из топливопроводов, а также нагар и масло, которые просачиваются через зазоры топливного насоса со смазкой. Чтобы противостоять такому мощному загрязнению, очистка топлива в дизельном моторе организована в несколько этапов. Это, как правило, предварительная очистка в топливном баке, грубая в фильтре грубой очистки на линии всасывания, до подкачивающего насоса, и тонкая в фильтре тонкой очистки в линии нагнетания.
Сегодня на рынке существуют различные комбинированные фильтры-модули, в которых в одном корпусе имеется сменный фильтрующий элемент для очистки от механических примесей, а также осуществляется подогрев топлива в зимних условиях и вмонтирован узел сепарации воды.
Распространение использования в дизельных двигателях системы впрыска Common Rail потребовало ещё большей степени очистки, чем это было необходимо для обычных двигателей с механическим управлением впрыска. В системе Common Rail используются топливные насосы, создающие очень высокое давление. Самым чувствительным узлом к воздействию абразивных частиц является плунжерная пара. Механические примеси в виде песка или глинозёма могут образовывать риски и царапины на поверхностях трущихся пар. Засорение сопел форсунок, имеющих диаметр, равный сотым долям мм, может затруднить подачу топлива. В связи с этим, попадание пыли в топливо становится просто недопустимым.
Вода, в основном, ухудшает смазывающие свойства топлива. Изнашивается направляющая игла распылителя, нарушается её подвижность. По исследованиям МАДИ, обводнённость топлива более 0,05% по массе уже вызывает износ и нарушение подвижности иглы распылителя. 85% поломок топливной системы происходит в связи с недостаточно очищенным дизтопливом.
По ГОСТу 14146-88, являющемуся нашим нормативным документом по эффективности топливных фильтров, показателем «номинальной тонкости отсева», т. е. размером частиц, улавливание которых фильтром должно составлять 95%, для дизельных двигателей принят размер частиц 5-7 мкм. По тому же ГОСТу, полнота отделения воды, содержащейся в дизтопливе, должна составлять для фильтров разных категорий 50-80% от массы всей воды. По зарубежным стандартам содержание воды в дизтопливе, после ее отделения в фильтре-отстойнике, не должно превышать 0,03%.
Фильтровальная бумага – главный элемент фильтра
Сегодня, в массовом производстве автотранспортных фильтров, производитель, как правило, использует один фильтровальный материал для выпуска и воздушных, и масляных фильтров, и топливных фильтров тонкой очистки. В большинстве случаев материалом этим является фильтровальная бумага, пропитываемая или не пропитываемая полимерным композитом.
Сама бумага, в большой мере, состоит их целлюлозы. Целлюлоза далеко не однородна по составу. В зависимости от вида и сорта древесины, целлюлоза может быть длинноволокнистой и коротковолокнистой, волокна могут значительно отличаться по толщине. Само структурное расположение волокон друг относительно друга, с системой внутренних «каналов» и пор, может быть различным в разных сортах целлюлозы. В лучших образцах фильтровальной бумаги в её состав могут входить до 6 различных типов волокон целлюлозы.
Фильтровальная бумага – очень специфический материал. Кроме свойства «тонкой» очистки различных материалов, эта бумага не должна терять своих свойств в значительном тепловом диапазоне, прочность её не должна снижаться даже в агрессивной среде горячего масла, а отсеянные включения должны надёжно удерживаться и т. д.
Во второй половине ХХ века в состав фильтровальной бумаги стали вводить синтетические волокна, которые существенно улучшили показатели фильтрации, а также изменили свойства бумаги, особенно в части придания армирующих свойств, прочности.
Производитель спецтехники Komatsu, выпускающий ещё и фильтры для своей и аналогичной ей техники, вообще целлюлозу не использует. Дело в том, что, например, целлюлозный маслофильтр при фильтрации удерживает почти 99% твёрдых частиц с размером зерна более 30 мкм и только 30% частиц с размером более 10 мкм. А фильтры Komatsu, с фильтрующим материалом из полиэфирных волокон и адгезивных полимеров, крупные частицы удерживают на уровне целлюлозных фильтров, но частицы с размером 10 мкм и выше отделяют в 2 раза эффективнее.
Топливные фильтры предварительной очистки Komatsu, имеющие функцию водоотделения, благодаря синтетическому наполнителю, очень эффективно задерживают частицы пыли крупнее 10 мкм. А сменные элементы тонкой очистки топлива, благодаря революционному составу фильтровального материала, рассчитаны на удерживание частиц размерами выше 2 мкм. Для сравнения, толщина человеческого волоса равна 50 мкм, а Ø2 мкм соответствует размеру бактерий.
Интересна разработка компании Mann + Hummel. Разработанный многослойный фильтрующий материал Miltigrade, по утверждению компании-разработчика, значительно эффективнее целлюлозных фильтров отделяет воду, задерживает более 90% частиц 3-5 мкм. На рынке фильтров есть и другие инновационные материалы и разработки, но целлюлозные фильтры ещё очень распространены, главным образом, в силу низкой стоимости.
Бумага, из которой состоит целлюлозный фильтр, многослойная. Причём слои, которые первыми «воспринимают» фильтруемый материал, будь то воздух или масло, имеют большую пористость, чем слои, расположенные во втором и третьем «эшелоне». Таким образом, фильтрация происходит постепенно, оставляя в каждом слое всё более и более мелкие включения. Такая фильтрация получила название объёмной. Зная это, становится ясно, что, продувая компрессором выработавший ресурс фильтр, можно «выдуть» то, что задержал только верхний слой бумаги фильтра, отфильтрованное же внутренними слоями так и останется навсегда в них.
Промывать фильтры тем более не стоит, хотя кому-то это может показаться действенным. Во-первых, промыв масляный фильтр, мы удалим, как и при продувке, в лучшем случае некоторое количество частиц, задержанных верхним слоем, а во-вторых, рискуем растворить пропитку, особенно это касается фильтров китайских и некоторых отечественных недобросовестных производителей. Лишённый пропитки, такой фильтр в дальнейшем будет пропускать при работе чуть ли не всё подряд.
Пропитка сегодня – необходимый технологический этап. Ведущие мировые производители фильтровальной бумаги, а их два – американская компания Hollingsworth и итальянская Ahlstrom, – уделяют огромное внимание поискам новейших составов. В частности, сегодня и Ahlstrom, и Hollingsworth используют многокомпонентные полимерные вещества, состав которых не разглашается.
Не так давно для каждого элемента фильтрации, будь то топливо или моторное масло, ведущие производители разрабатывали и применяли отдельные составы пропитки. Но сегодня, идя по пути упрощения, а главное, удешевления технологии, существуют и применяются универсальные составы, которые при пропитке ими обеспечивают высокие показатели для фильтров всех автокомпонентов. В частности, при использовании силиконовой добавки в составе пропитки бумага всех фильтров приобретает водоотталкивающие свойства.
Кстати, также для снижения себестоимости производства фильтров сегодня исключена из техпроцесса термообработка, которая ранее обязательно следовала за процессом пропитки бумаги и требовала жёсткого соблюдения режима, а некачественная термообработка существенно снижала потребительские свойства бумаги.
На закупаемой импортной технике всё чаще можно встретить установленный для очистки воздуха в кабине салонный фильтр. Этот фильтр в целом мало чем отличается от воздушного, только между слоями фильтрующей бумаги имеется прослойка активированного угля, который, благодаря своей пористой структуре, отлично поглощает запахи и дымы, не допуская их к лёгким водителя.
Что можно обнаружить при осмотре?
Что можно установить при визуальном осмотре? В общем-то, немного, поскольку большей частью даже некачественная фильтровочная бумага мало чем отличается от бумаги высокого качества.
Прежде всего, если при внимательном изучении поверхности бумаги фильтра, уже поработавшего некоторое время, обнаруживается коробление, а бумага меняет свою гладкость, то это означает, что таким образом на бумагу влияет влага, и пропитка либо не производилась совсем, либо не отвечает водоотталкивающим требованиям.
Косвенным признаком низкого качества пропитки может служить и бледный цвет самого фильтрующего материала. Это, скорее всего, значит, что бумага если и пропитывалась, то с нарушениями технологии.
«Кричащие» признаки фильтра низкого качества – трещины, пусть самые незначительные, в местах сгибов гофры. Гофрирование является одним из необходимых условий для получения качественной фильтрации. Оно увеличивает площадь фильтрации и придаёт большую жёсткость бумажной конструкции. Сами гофрированные складки укладываются равномерно, с совершенно одинаковым шагом 1,5-2 мм. Для соблюдения этого условия в технологии производства имеется специальная операция, т. н. «придавка». Если складки легко «открываются», уложены неравномерно, а тем более с шагом 3-4 мм или более, то бумага обязательно ляжет неровно, и линии перегибов через небольшой период эксплуатации поменяют «геометрию», вплоть до зигзагообразного вида. Подобные явления свидетельствует о том, что с одной стороны, производитель хотел сэкономить на количестве укладываемой в фильтр бумаги, а значит уменьшить площадь фильтрации, а с другой – констатирует плохую работу оборудования при изготавливании.
Крайние, замыкающие складки гофры должны быть надёжно и герметично сфальцованы, т. е. соединены вместе при помощи металлической накладки. При некачественном соединении во время эксплуатации образуются щели, которые существенно снижают уровень фильтрации.
Приобретая новый воздушный фильтр, надо также обратить внимание, прилегает ли приобретённый элемент к корпусу. Если прилегание неполное, то за счёт «подсоса» 30-35% воздуха будет попадать в двигатель неочищенными, а это недопустимо.
Важно помнить, что для дизельного двигателя требуется более тонкая очистка, в частности, масляный фильтр для дизеля задерживает гораздо более мелкие частицы, чем аналогичный фильтр для карбюраторного двигателя. Для изготовления бензиновых масляных фильтров применяется более пористая, более дешёвая бумага. Известны случаи, когда недобросовестные производители использовали её для изготовления фильтров, реализуемых затем как фильтры масла для «дизелей».
В процессе эксплуатации бумага фильтра подвергается интенсивному воздействию фильтруемой субстанции. Но, поскольку, постепенно поры заполняются твёрдыми частицами, выделенными при фильтровании, транспортное средство ощутимо теряет мощность на 5-10%, а сопротивление прохождению фильтруемого воздуха или масла растёт. Для сохранения формы фильтр имеет каркас, который и противостоит потере внешнего вида. Обычно это трубка из тонколистовой перфорированной стали.
Но если предполагается, что спецтехника будет работать в условиях сильной запылённости, например, в карьере, или самосвал будет задействован на вывозе строительного мусора или перевозке сыпучих грузов, создающих пылевые облака вокруг машины, специалисты утверждают, что необходимо устанавливать воздушные фильтры с усиленным каркасом. Усиленный используется фильтр или нет, можно определить, если заглянуть в опорную трубку. Внутри центральной опорной трубки фильтра должны быть вварены дополнительные распорные кольца, а сама трубка, чаще всего, цельнометаллическая, изготовленная путём навивки стальной полосы шириной 100-150 мм на стальной сердечник. Усиленные фильтрэлементы, конечно, стоят дороже обычных, но и бумага в них используется более пылеёмкая, поэтому прослужит такой фильтр при эксплуатации на дорогах общего пользования значительно дольше, чем рядовой, стандартный.
Важно также обратить внимание на верхнюю и нижнюю крышки фильтр-элемента. Они должны быть надёжно, в 8-12 местах, приварены точечной сваркой к внутренней трубе. Торцы гармошки фильтра приклеиваются к верхней и нижней крышкам специальным клеем, обеспечивающим герметичность.
Подделку, всё-таки, практически всегда можно отличить от оригинала по качеству бумаги и деталям внешнего оформления, но повышенное гидравлическое сопротивление и малый ресурс невозможно определить визуально. Зачем рисковать? Приобретая у проверенного продавца фильтр компании, которая дорожит своей репутацией, вы обеспечите себе уверенность в том, что работаете на чистом топливе, двигатель ваш смазывается чистым маслом, а «дышит» чистым воздухом.
Николай Днепров
Автор: ТЕХНОmagazine
Поделиться«ДОЛГОИГРАЮЩИЙ» МАСЛЯНЫЙ ФИЛЬТР | Наука и жизнь
Качество автомобильных моторных масел постоянно повышается, но одновременно растёт их цена. Средства владельцев автомобилей поможет сэкономить усовершенствованный масляный фильтр: его применение намного увеличивает пробег между заменами масла. При холодном запуске усовершенствованный масляный фильтр работает как обычный: основной поток масла попадает в систему через перепускной клапан (вверху).‹
›
Примеси, загрязняющие масло, бывают двух видов: органические и неорганические. Органические состоят из продуктов неполного сгорания топлива и продуктов термического разложения и окисления масла, а неорганические представляют собой смесь металлических частиц, появляющихся из-за абразивного износа деталей, пыли, попавшей в систему смазки, и сработавшихся зольных присадок.
Современные технологии позволяют повысить точность изготовления деталей и, следовательно, уменьшить зазоры между подвижными элементами двигателя в подшипниках скольжения коленчатого и распределительного валов, масло- и бензонаносов, между толкателями и направляющими втулками клапанов и др. Это в свою очередь улучшает работу двигателя, делает её более равномерной, менее шумной и позволяет повысить мощность двигателя и увеличить крутящий момент. Кроме того, снижение зазоров опосредованно улучшает условия сгорания топлива, и в результате выхлопные газы становятся более чистыми.
Однако чем меньше зазор в трущейся паре, тем чище должно быть масло, поскольку в узких зазорах в процесс износа начинают активно вмешиваться очень мелкие частицы. В современных моторах наибольший вред наносят частицы размером 10—50 мкм, но и «мелочь» размером в несколько микрон вносит «посильный вклад» в износ.
Противостоять этой напасти должен масляный фильтр, собирающий загрязнения и тем самым предотвращающий преждевременный износ двигателя и продлевающий срок службы масла.
На большинстве автомобилей устанавливаются фильтры с бумажной фильтрующей шторой, которая задерживает лишь частицы размером более 38—45 мкм.
Но самое печальное состоит в том, что при запуске в холодную погоду масло обладает высокой вязкостью и фильтрующая штора представляет для него очень высокое гидравлическое сопротивление. Чтобы обеспечить достаточно большой поток масла в двигатель, в конструкции фильтра предусмотрен перепускной клапан, который остаётся открытым, пока масло не прогреется до температуры около 70°С. Это занимает в среднем 25—30 минут, и всё это время двигатель работает на неочищенном масле. Более того, оно ещё больше загрязняется, так как смывает с поверхности фильтра осевшие ранее загрязнения. Есть данные, что около 75% износа двигателя приходится на первые 10 минут работы после запуска.
Чтобы усовершенствовать фильтр и заставить его работать дольше, предлагается совместно с бумажной шторой использовать объёмно-капиллярную фильтрующую штору из синтетического волокна. Такая штора представляет собой многослойную обмотку из полиамидной нити, причём внутренние слои имеют большую плотность намотки, чем внешние.
В результате получается фильтрующий элемент с анизотропными, то есть неодинаковыми в различных направлениях, свойствами, которыми к тому же можно управлять в процессе изготовления.
Инородные частицы в такой шторе движутся не по радиусу, как в бумажной, а по спирали — вдоль нити. По пути они неизбежно будут тормозиться и в результате в каком-то месте прилипнут к ней. В объёмном фильтре задерживается до 95% частиц размером от 8 мкм. Переменная плотность намотки позволяет «ранжировать» частицы по размерам, погребая их на различной глубине: крупные — ближе к периферии, мелкие — ближе к центру. Но на поверхности их точно не окажется.
Удельная фильтрующая поверхность у объёмного фильтрующего элемента гораздо больше, чем у бумажного, поэтому он будет служить чем-то вроде аккумулятора грязи, имеющего очень большую ёмкость. В результате масло в двигателе оказывается более чистым и на поверхности бумажного фильтра накапливается меньше загрязнений.
При запуске фильтр будет работать практически так же, как и «классический»: основной поток пойдёт через перепускной клапан. Но поскольку в объёмном фильтрующем элементе грязь находится внутри, то в магистраль она не попадёт. Когда масло разогреется и перепускной клапан закроется, потоки масла перераспределятся: из-за более высокого гидравлического
сопротивления через полиамидный фильтр пойдёт около 10% объёма масла, а остальное масло потечёт через бумажный фильтр.
Как показали сравнительные испытания, проведённые в лаборатории сертификационного центра НАМИ, использование комбинированного фильтра увеличивает срок службы масла в 1,6 раза.