Масляный фильтр ДВС: процесс совершенствования

Поначалу в ДВС самодвижущихся экипажей вообще не было системы смазки в ее привычном понимании, собственно, отсутствовал даже картер двигателя, так что говорить о каких-то фильтрующих элементах в тех древних конструкциях вообще смешно – применялись капельная смазка или пресс-масленки. Маломощные моторы с низкими угловыми скоростями сопрягающихся деталей такая система смазки пока устраивала, но это пока.

Но уже в начале ХХ века какая-никакая, а централизованная система смазки все-таки появилась. Разумеется, современных важных элементов там не было, например масляного насоса, масло разбрызгивалось приливами на коленвале и создавало внутри ДВС масляный туман, который на тот момент справлялся с возложенными на него обязанностями. Ну как справлялся… Ресурс компонентов был таков, что время, проведенное машиной в пути, не факт, что было больше времени, проведенного этой же машиной в ремонте.

До 20-х годов масляный насос отсутствовал, как и система даже примитивной фильтрации моторного масла. Автолюбителям помогала сама природа, поскольку продукты износа оседали на дне картера как более тяжелые, а сверху, откуда приливы зачерпывали смазку, масло было относительно чистым. Ford T как раз и использовал подобную систему смазки. Масло быстро загрязнялось и теряло свои свойства, так что ресурс даже дорогостоящих на тот момент смазок не превышал 1000 миль.

Но инженеры прекрасно понимали, что смазка под давлением значительно эффективнее, и вели постоянные работы в этом направлении. Уже в 1905 году появился первый мотор с принудительной системой смазки, а после 20-х годов прошлого века эта схема вытеснила старую конструкцию практически полностью. Осознав, что теперь появилась возможность фильтровать масло, сохраняя последнее долгое время чистым, каждый из производителей, в соответствии со своими предпочтениями, начал вводить фильтрующие элементы в штатную систему смазки. Ближе всех к нынешним реалиям оказалась американская компания Purolator, которая поначалу использовала в качестве фильтрующего элемента ткань, но позже перешла на прессованную целлюлозу. Первым автомобилем с масляным фильтром Purolator стал Chrysler Six, в котором интервал замены масла стал уже не 1000, а 8000 миль. Позже компания разработала сменный картридж, который сильно удешевил процесс замены. Надо заметить, что первые масляные фильтры не были полнопроточными – фильтровалась лишь часть масла, остальное шло в обход, дабы не создавать излишнего гидравлического сопротивления – технологи пока не придумали фильтрующий элемент с низким сопротивлением и одновременно с хорошими фильтрующими свойствами, но сама схема уже появилась.

В Европе мнения разделились: немцы использовали нечто похожее на продукцию компании Purolator – два фильтра последовательно, грубой и тонкой очистки. Первый был просто металлической сеточкой, второй – обычно картриджем из целлюлозы. Кстати, компания Mercedes-Benz всегда использовала картриджи, вплоть до самого последнего времени.

Французы пошли по другому пути, особенно отличилась фирма Renault, там инженеры разработали центробежную систему очистки с приводом от коленвала. Оригинальное и довольно действенное решение, поскольку вся грязь оседала в специальном резервуаре, достаточно было просто вовремя промывать последний. Еще одним плюсом центробежной схемы являлось то, что она была полнопроточной, т.е. фильтровала весь объем масла, а не 10–15% на круг, как конкуренты с фильтрующими элементами. В общем, центробежная схема успешно прижилась и часто использовалась на автомобилях французских марок.

По мере роста технологий и появления новых материалов стал разрабатываться полнопроточный масляный фильтр. Опять же, дело не обошлось без пионеров рынка – компании Purolator. В 1926 году фирма выпустила первый гофрированный фильтрующий элемент, в 1943 году появился первый полнопроточный фильтр, а к 1946 году данное ноу-хау стало достоянием общественности и потихоньку начало вытеснять все остальные варианты масляных фильтров ДВС с рынка.

Что есть современный фильтр? Сегодня это автономная и довольно простая конструкция, обеспечивающая необходимую чистоту моторного масла. Гофрированный фильтрующий элемент имеет оптимальные ячейки необходимого сечения (дабы грязь осталась внутри фильтра, но присадки там не задерживались) и высокую пропускную способность, т.е. все фильтры теперь полнопроточные. Повторюсь, Mercedes-Benz долгое время использовал сменные картриджи, которые представляли собой лишь гофрированную бумагу, завальцованную с торцов металлическими основаниями. Но в конце концов полная автономия победила, и теперь практически все современные машины используют масляный фильтр идентичной конструкции. Он состоит из корпуса, основания с отверстиями (в которые насос нагнетает масло) и центрального резьбового отверстия, из которого масло выходит уже чистым. Естественно, между контурами находится фильтрующий элемент – специальная гофрированная бумага, но не только. В дополнение к этому вроде бы достаточному минимуму идут еще два клапана, серьезно улучшающие потребительские качества фильтра в целом и обеспечивающие защиту мотора в самых экстремальных режимах.

Итак, первым клапаном является по сути резиновая лента, которая герметично закрывает боковые отверстия, пока масляный насос не начнет давать давление. Под давлением лента приподнимается, и масло начинает нагнетаться в фильтр. Зачем она? Все очень просто: если ленту убрать, после каждой остановки мотора, когда давление в масляной магистрали пропадет, масло из фильтра будет вытекать и при следующем пуске насосу опять придется накачивать полный фильтр, а мотор в это время будет молотить без поступления смазки. Ладно, если фильтр маленький, а если здоровенный, как на дизелях? Наверняка каждому автолюбителю попадался брак с неработающим нижним клапаном – это дефект распространенный, особенно в бюджетном сегменте. Лучше такой фильтр сразу заменить. Именитые производители делают разные ленты, меняют профиль сечения – в общем, совершенствуют конструкцию, стараясь снизить количество отказов.

Верхний клапан называется перепускным и служит соответствующей цели. Он настроен на определенное давление самым простым способом – калиброванной винтовой или пластинчатой пружиной. Зачем он? Если по каким-то причинам внутри фильтра давление масла достигает критической величины – вот-вот начнется масляное голодание двигателя, пружина срабатывает, клапан открывается, и масло идет в обход фильтрующего элемента напрямую. Лучше грязное масло, чем вообще никакого. Почему так происходит? Обычно в очень холодную погоду, когда масло загустело и насос не в состоянии протолкнуть его сквозь фильтрующий элемент. Но это не беда – мотор чуть прогреется, масло станет менее вязким, клапан закроется, и все придет в норму. Другой случай – безалаберность владельца или сознательный умысел ремонтников при ТО. Фильтр при замене масла не поменяли, он забился и теперь создает такое гидравлическое сопротивление, что клапан всегда открыт и масло идет в обход. Такое, к сожалению, тоже часто бывает.

Сам фильтрующий элемент в зависимости от производителя может иметь разный состав, структуру и площадь, однако, как правило, в течение межсервисного пробега все сертифицированные фильтры отрабатывают свой хлеб полностью, естественно, за исключением контрафакта. Деталь хоть элементарная и дешевая, но для двигателя имеет серьезное значение, так что обращайте внимание на производителя и место покупки.