Масляний фільтр служить для очищення оливи від твердих частинок продуктів зношування деталей двигуна, нагару і т. п. Забруднене масло викликає прискорене зношування двигуна і засмічує канали системи мащення.
За місцем розташування в контурі циркуляції масла, розрізняють повнопоточні і неповнопоточні масляні фільтри, а також комбіновану систему з обох типів фільтрів. Масляні фільтри називають повнопоточними, якщо через них проходить все масло, і неповнопоточними, якщо через них проходить лише його частина.
Перевагу віддають повнопоточним масляним фільтрам, так як в них через фільтруючий елемент пропускається весь потік оливи. Тим самим забезпечується фільтрація забруднень вже при першому проходженні оливи через фільтр. Недолік такого розташування полягає в тому, що фільтр повинен виконувати очистку всього об'єму масла. Повнопотокові масляні фільтри повинні мати байпасний клапан. В контурі циркуляції мастила він завжди повинен розташовуватись за редукційним клапаном.
Повнопоточний масляний фільтр в основній лінії
1 - перепускний клапан; 2 - манометр; 3 - місця змащування двигуна; 4 - повнопоточний масляний фільтр; 5 - масляний піддон; 6 - масляний насос; 7 - запобіжний клапан
Неповнопоточний фільтр (bypass filter) розміщується в паралельному основній лінії відгалуженні (паралельна лінія). Цей маслопровід під'єднаний між масляним насосом та головною магістраллю. Внаслідок наявності дросселя (длосельного отвору або клапану) через цей фільтр проходить тільки частина масла (5 – 10 %). Тому до місць змащування поступає тільки частково очищене масло.
Неповнопоточний масляний фільтр в паралельній лінії
1 - манометр; 2 - дросель; 3 - місця змащування двигуна; 4 - масляний піддон; 5 - масляний насос; 6 - запобіжний клапан
Через низьку пропускну здатність і малу швидкість протікання неповнопоточний фільтр не може дуже швидко відфільтровувати частинки бруду. Тому його слід розглядати як фільтр тонкої очистки з високим ступенем фільтрації: неповнопоточні фільтри застосовують як додаткові до основних - повнопоточних для більш тонкого очищення оливи.
При використанні неповнопоточних фільтрів у поєднанні з повнопоточними фільтрами досягається надзвичайно ефективна фільтрація: найдрібніші частинки, які пропускає повнопоточний фільтр, відфільтровуються неповнопоточним фільтром. Неповнопоточний фільтр забезпечує дуже інтенсивну фільтрацію з високим ступенем очищення.
Масляний фільтр у комбінованій системі
1 - масляний радіатор; 2 - дросель; 3 - повнопоточний масляний фільтр; 4 - перепускний клапан; 5 - місця змащування; 6 - неповнопоточний масляний фільтр; 7 - масляний піддон; 8 - запобіжний клапан; 9 - масляний насос
У системах мащення двигунів вантажних автомобілів часто застосовують по два фільтри: один — повнопоточний зі змінним фільтруючим елементом, другий — неповнопоточний відцентровий. В якості неповнопоточного фільтра застосовується зазвичай центрифуга з реактивним приводом (фільтр відцентрового очищення масла).
Відцентровий фільтр (центрифуга) приводиться в дію за рахунок реактивних сил масла, що витікає під тиском із спеціальних сопел (жиклерів), направлених у різні боки. При цьому виникають реактивні сили, які і приводять ротор у рух. В залежності від тиску і температури частота обертання ротора може досягати від 4000 до 8000 об/хв. Ротор, що обертається з великою швидкістю разом із соплами, знаходиться всередині корпусу фільтра і заповнений маслом, з якого за рахунок відцентрових сил видаляються тверді частинки, які осідають на внутрішній поверхні ковпака ротора.
Конструкція відцентрового масляного фільтра (центрифуги):
1 - корпус; 2 - ковпак ротора; 3 - ротор; 4 - ковпак фільтра; 5 - гайка кріплення ковпака ротора; 6 - упорний кульковий підшипник; 7 - упорна шайба; 8 - гайка кріплення ротора; 9 - гайка кріплення ковпака фільтра; 10 - верхня втулка ротора; 11 - вісь ротора; 12 - екран; 13 - нижня втулка ротора; 14 - палець стопора; 15 - пластина стопора; 16 - пружина стопора; 17 - трубка відведення оливи
Існують три основні типи конструкції повнопоточних масляних фільтрів:
Розбірні - застосовуються у багатьох сучасних автомобілях. У них змінюється лише фільтруючий елемент (картридж), а їх корпус є багаторазовим.
Нерозбірні (spin-on) - на даний момент одна з найпоширеніших конструкцій масляних фільтрів. У ній фільтруючий елемент знаходиться всередині корпусу, а конструкція змінюється вся в зборі.
Модульні - такі фільтри мають досить складну конструкцію, в яку можуть встановлюватися магніт (для уловлювання металевої стружки), фільтруючий елемент (картридж), датчик тиску, температури оливи та інше.
Зовнішній вигляд і будова нерозбірного повнопоточного об'ємно-адсорбуючого масляного фільтра:
1 - корпус; 2 - штора (фільтруючий елемент); 3 - перепускний клапан; 4 - протидренажний клапан; 5 - протизливний клапан; 6 - шлях оливи при відкритті перепускного клапана
Будова розбірного повнопоточного об'ємно-адсорбуючого масляного фільтра:
1 - корпус; 2 - штора (фільтруючий елемент); 3 - перепускний клапан; 4 - протидренажний клапан; 5 - канал зливу масла в картер при заміні фільтруючого елемента; 6 - шлях оливи при відкритті перепускного клапана
Модульний фільтр
Змінний фільтруючий елемент розбірного (модульного) фільтра
Фільтруючі елементи повнопоточних фільтрів виготовляють із пористого матеріалу (паперу, пористого картону, синтетичних матеріалів). У разі засмічення фільтруючого елемента його пропускна здатність погіршується. Для того, щоб у головній масляній магістралі не відбулося падіння тиску масла, всередині фільтра є перепускний (байпасний) клапан. Перепускний клапан відкривається при певному значенні тиску всередині фільтра і забезпечує надходження оливи в двигун, минаючи фільтруючий елемент.
Слід зазначити, що краще подавати в двигун неочищену оливу, ніж допустити падіння тиску в системі мащення. Перепускний клапан може відкриватися також у разі надмірного загустіння оливи при холодному пуску двигуна. Є конструкції фільтрів, в яких встановлені два перепускні клапани. Іноді використовуються спеціальні датчики, що сигналізують про засмічення масляного фільтра. Протидренажний клапан, встановлений на вході у фільтр, перешкоджає витіканню оливи з фільтра після зупинки двигуна, щоб при наступному пуску не втрачався час на заповнення корпусу фільтра і двигун не відчував масляного голодування.
Деякі нерозбірні фільтри мають ще один клапан – протизливний (anti-syphon valve). Перекриваючи випускний отвір корпусу, він не дозволяє маслу витікати при відвертанні фільтра.
Змінні фільтруючі елементи розбірних (модульних) фільтрів сучасних автомобілів виготовляють із неметалевих компонентів. Незважаючи на деякі незручності обслуговування та заміни елемента, розбірні фільтри суттєво дешевші за нерозбірні, а також екологічніші, оскільки простіше утилізуються.