Partner w transporcie: filtracja olejów
Jak już informowaliśmy, na blogu firmy Europart Polska „Partner w transporcie” pojawiła się ostatnio tematyka związana z olejami do pojazdów użytkowych.
W sierpniu „Partner w transporcie” zaczął omawiać tematy związane ze środkami smarnymi. W ostatnich dwóch wpisach omówione została zagadnienia związane z filtracją olejów w samochodach użytkowych. Ich silniki pracują pod dużym obciążeniem i w wysokich temperaturach. Powstające w takim środowisku zanieczyszczenia wymagają szczególnych metod filtracji ich z oleju. „Partner” zaprezentował te najskuteczniejsze.
Rodzaje zanieczyszczeń
W procesie spalania paliwa i oleju powstaje duża ilość sadzy, np. w wyniku ponownego przepływu (recyrkulacji) gazów spalinowych. Sadza zwiększa lepkość oleju i zmniejsza jego właściwości smarne. Dla silnika szkodliwe są również osady i kwaśne związki zanieczyszczeń powstałe ze spalania paliwa z dużą zawartością siarki. Trzeba też wspomnieć o szlamie, szczególnie tym niskotemperaturowym, powstającym w okresie zimowym, który powoduje zatykanie porów filtra oleju. Z punktu widzenia zużycia elementów wewnętrznych silnika duże znaczenie mają pojedyncze cząstki o średnicy od 8 do 60 µm (mikrometrów) pływające w oleju, ale nie bez wpływu na trwałość jednostki napędowej pozostają te o średnicy poniżej 1 µm (zwłaszcza wtedy, gdy ich stężenie jest duże).
Filtr bocznikowy
Dodatkową zaporę dla najdrobniejszych cząstek krążących w oleju może stanowić filtr bocznikowy, w który wyposaża się pojazdy użytkowe. Instaluje się go przed filtrem pełnego przepływu. Jego działanie jest proste. W miejscu, w którym ciśnienie oleju jest najwyższe odgałęziany jest jego niewielki strumień, którym przepływa 5-10% objętości cieczy. Filtr bocznikowy jest w stanie odfiltrować cząstki o średnicy poniżej 1µm. Między wymianami oleju gromadzi się w nim nawet 500 g sadzy i innych zanieczyszczeń. W ten właśnie sposób usuwane są najmniejsze cząstki, które przedostawałyby się do pełnoprzepływowego filtra oleju, a dalej do silnika, przyspieszając jego zużycie.
Separator odśrodkowy
Inną metodą filtracji oleju wykorzystywaną w samochodach użytkowych są separatory odśrodkowe strumienia swobodnego, popularnie zwane „wirówkami”. Wirnik wykonany z metalu lub tworzywa sztucznego napędzany jest za pomocą ciśnienia oleju w silniku i obraca się z prędkością 11 tys. obr/min. Spiralne łopatki we wnętrzu wirówki sprawiają, że olej silnikowy obraca się z taką samą prędkością obwodową jak wirnik, dzięki czemu powstaje siła odśrodkowa 2000 razy większa niż siła ciężkości. Metaliczne cząsteczki zanieczyszczeń, sadza oraz cząsteczki zasysane z powietrza są odkładane na wewnętrznych ściankach wirnika. W ten sposób olej silnikowy przez dłuższy czas pozostaje czysty. Filtry pełnoprzepływowe i „wirówki” są zintegrowane w moduł filtracyjny, w którym znajduje się również chłodnica oleju, czujnik temperatury i ciśnienia, elektrozawór oraz filtr paliwa.
Systemy dwustopniowe
Najlepszy efekt separacji zanieczyszczeń dają systemy dwustopniowe, czyli takie, w których filtr pełnoprzepływowy jest połączony z filtrem przepływu bocznego lub separatorem odśrodkowym. W pierwszym rozwiązaniu filtr pełnoprzepływowy o dużej trwałości zatrzymuje większe zanieczyszczenia, natomiast bocznikowy wychwytuje te najdrobniejsze. Wartość 5-10% objętości oleju, która przez niego przepływa, wciąż z powodzeniem pozwala na dostarczenie właściwej ilości cieczy niezbędnej do prawidłowego funkcjonowania układu smarowania. W drugim przypadku dużą zaletą jest natomiast wysoka skuteczność separacji najdrobniejszych cząstek przez „wirówkę” oraz ich odkładania w formie zwartej masy na wewnętrznych ściankach, co zdecydowanie przyspiesza wymianę samego wirnika.
Filtracja a długie przebiegi
Różne filtry oleju charakteryzują się różnym stopniem pochłaniania zanieczyszczeń i okresem eksploatacji. Oleje klasy jakości (wg ACEA) E4, E6, E7 czy E9, a więc opracowane z myślą o wydłużonych przebiegach silników Diesla, uszlachetnione zostały pakietami dodatków zwiększających trwałość oleju. Jednocześnie są one bardziej agresywne w porównaniu z olejami półsyntetycznymi i bardziej oddziaływują na systemy filtracyjne. W takim przypadku rekomendowane jest użycie filtrów o zwiększonej odporności na działanie olejów hydrosyntetycznych, np. syntetycznych czy kompozytowych, które zatrzymują cząstki o wielkości do 4µm i separują 20 razy lepiej cząstki o średnicy 10 µm. W efekcie otrzymujemy czystszy olej w układzie smarowania i lepszą ochronę elementów silnika. Filtry te są też bardziej odporne na procesy starzenia, wysoką temperaturę i przepuklenia (miara mechanicznej wytrzymałości). Dodatkowo w porównaniu ze standardowymi, wykazują dobrą odporność chemiczną i wyróżniają się zwiększoną skutecznością separacji zanieczyszczeń. Gwarancją wydłużonych przebiegów nie jest zatem tylko dobrze dobrany olej, ale także odpowiedni filtr. Pamiętajmy jednak, by w jego wyborze kierować się zaleceniami producenta.
Zalety stosowania nowoczesnych systemów filtracji
- redukcja osadów
- dłuższa stabilność lepkości oleju
- dłuższe okresy pomiędzy wymianą oleju
- redukcja kosztów związanych z zakupem oleju
- redukcja kosztów operacyjnych
- redukcja kosztów związanych z utylizacją zużytego oleju
- zwiększona dbałość o środowisko naturalne
- wydłużenie żywotności silnika i pojazdu
- redukcja nieplanowanych awarii i napraw
- eliminacja do 99% wody z oleju
- ochrona uszlachetnień zawartych w oleju
Artykuł powstał we współpracy z firmą Hengst-Filter
Konsultacja merytoryczna Arkadiusz Ostaszewski
(C)