Olie/smørefilter

Et olie/smørefilter er et filter designet til at fjerne forurenende stoffer fra motorolie, transmissionsolie, smøreolie eller hydraulikolie. Deres hovedanvendelse er i forbrændingsmotorer til motorkøretøjer (både on- og off-road), drevne fly, jernbanelokomotiver, skibe og både og statiske motorer såsom generatorer og pumper. Andre køretøjshydrauliksystemer, såsom dem i automatiske gearkasser og servostyring, er ofte udstyret med et oliefilter. Gasturbinemotorer, såsom dem på jetfly, kræver også brug af oliefiltre. Oliefiltre bruges i mange forskellige typer hydrauliske maskiner. Olieindustrien anvender selv filtre til olieproduktion, oliepumpning og oliegenanvendelse. Moderne motoroliefiltre har en tendens til at være "fuldt flow" (inline) eller "bypass".

Historie

Historien om olie/smørefilter er et vidnesbyrd om vigtigheden af ​​at opretholde motorens renhed og ydeevne. Fra de tidlige dage med rudimentære sigter og si til de moderne spin-on-filtre og avancerede filtreringsteknologier har oliefiltre udviklet sig betydeligt over tid. Efterhånden som bilindustrien fortsætter med at vokse og udvikle sig, vil den teknologi, der bruges til at holde motorerne køre jævnt og effektivt, også gøre det.

Tidlig udvikling

Tidlige filtre: I de tidlige dage med bilmotorer var der ingen dedikerede oliefiltre. I stedet blev der brugt simple sigter eller si til at fjerne store partikler fra olien. Disse tidlige enheder var rudimentære og ofte ineffektive til at fjerne finere forurenende stoffer.

Progression: Efterhånden som motorteknologien udviklede sig, blev behovet for mere effektiv oliefiltrering tydeligt. Oliesystemerne i tidlige motorer blev gradvist forbedret for at omfatte bedre filtreringsmekanismer.

Nøgle milepæle

Fuldstrømsfiltre: Fuldstrømsoliefiltre, som filtrerer al den olie, der strømmer gennem motoren, fremkom som en væsentlig forbedring i forhold til tidligere designs. Disse filtre er designet til at fjerne en bredere vifte af forurenende stoffer, hvilket forbedrer motorens ydeevne og levetid.

Spin-on-filtre: Et stort gennembrud kom i 1954, da WIX opfandt det spin-on-oliefilter. Dette design revolutionerede udskiftning af oliefilter, hvilket gjorde det til en hurtig og nem proces. Spin-on-filteret er en selvstændig enhed, der nemt kan fjernes og udskiftes ved at skrue det af motorblokken. Dette design er blevet standarden for de fleste moderne køretøjer.

Teknologiske fremskridt

Materialer og design: Over tid er materialerne, der bruges i oliefiltre, blevet væsentligt forbedret. Tidlige filtre blev lavet af metalnet eller papir, men moderne filtre bruger ofte syntetiske materialer, der giver bedre filtreringseffektivitet og holdbarhed. Designet af filtre har også udviklet sig, med mange moderne filtre med plisseret papir eller syntetiske medier, der giver større overfladeareal til opsamling af forurenende stoffer.

Effektivitet og holdbarhed: Moderne oliefiltre er designet til at fjerne selv de mindste partikler fra olien, hvilket sikrer, at motoren kører jævnt og effektivt. De er også bygget til at modstå de barske forhold inde i motoren, hvilket sikrer langvarig ydeevne.

Industritendenser

Markedsvækst: Det globale oliefiltermarked er vokset støt, drevet af den stigende efterspørgsel efter biler og behovet for regelmæssig vedligeholdelse. I takt med at antallet af køretøjer på vejene fortsætter med at stige, stiger efterspørgslen efter oliefiltre.

Innovation: Producenterne innoverer konstant for at forbedre ydeevnen og effektiviteten af ​​oliefiltre. Dette omfatter udvikling af nye filtreringsteknologier, såsom nanofibermedier, der kan fjerne endnu mindre partikler fra olien.

Miljøhensyn: Med voksende miljøbekymringer fokuserer producenterne også på at udvikle oliefiltre, der er mere miljøvenlige. Dette omfatter brug af genanvendelige materialer og design af filtre, der let kan bortskaffes eller genbruges.

Overtryksventiler

De fleste tryksmøresystemer har en overtryksventil for at tillade olie at passere filteret, hvis dets strømningsbegrænsning er for stor, for at beskytte motoren mod olieudsultning. Filterbypass kan forekomme, hvis filteret er tilstoppet, eller olien bliver fortykket af koldt vejr. Overtryksventilen er ofte indbygget i brændstof/dieselfilteret. Filtre monteret således, at olie har en tendens til at dræne fra dem, har normalt en anti-drænventil til at holde olie i filteret, efter at motoren (eller andet smøresystem) er lukket ned. Dette gøres for at undgå en forsinkelse i olietryksopbygningen, når først systemet er genstartet; uden en anti-tilbageløbsventil skal olie under tryk fylde filteret, før det kører videre til motorens arbejdsdele. Denne situation kan forårsage for tidligt slid på bevægelige dele på grund af initial mangel på olie.

Oliefiltertyper

Mekanisk

Mekaniske designs anvender et element lavet af bulkmateriale (såsom bomuldsaffald) eller plisseret filterpapir til at fange og binde suspenderede forurenende stoffer. Efterhånden som materiale ophobes på (eller i) filtreringsmediet, begrænses oliestrømmen gradvist. Dette kræver periodisk udskiftning af filterelementet (eller hele filteret, hvis elementet ikke kan udskiftes separat).

Patron og spin-on

Udskiftning af papirfilterelement til en JCB

Tidlige motoroliefiltre var af patronkonstruktion (eller udskifteligt element), hvor et permanent hus indeholder et udskifteligt filterelement eller en patron. Huset monteres enten direkte på motoren eller eksternt med tilførsels- og returrør, der forbinder det med motoren. I midten af ​​1950'erne blev spin-on oliefilterdesignet introduceret: et selvstændigt hus og elementsamling, som skulle skrues af sin montering, kasseres og erstattes med en ny. Dette gjorde filterskift mere bekvemt og potentielt mindre rodet, og blev hurtigt den dominerende type oliefilter installeret af verdens bilproducenter. Konverteringssæt blev tilbudt til køretøjer, der oprindeligt var udstyret med filtre af patrontype. I 1990'erne begyndte især europæiske og asiatiske bilproducenter at skifte tilbage til fordel for filterkonstruktion med udskiftelige elementer, fordi det genererer mindre spild ved hvert filterskift. Amerikanske bilproducenter er ligeledes begyndt at skifte til filtre med udskiftelige patroner, og eftermonteringssæt til at konvertere fra spin-on til filtre af patrontype tilbydes til populære applikationer. Kommercielt tilgængelige oliefiltre til biler varierer i deres design, materialer og konstruktionsdetaljer. Dem, der er lavet af fuldstændig syntetisk materiale bortset fra metalafløbscylindrene indeholdt i er langt overlegne og længere holdbare end den traditionelle pap/cellulose/papirtype, der stadig dominerer. Disse variabler påvirker filterets effektivitet, holdbarhed og omkostninger.

Motorcykel oliefiltre på Kawasaki W175. Gammel (venstre) og ny (højre).

Magnetisk

Magnetiske filtre bruger en permanent magnet eller en elektromagnet til at fange ferromagnetiske partikler. En fordel ved magnetisk filtrering er, at vedligeholdelse af filteret blot kræver at rense partiklerne fra magnetens overflade. Automatgear i køretøjer har ofte en magnet i væskebeholderen for at binde magnetiske partikler og forlænge levetiden af ​​væskefilteret af medietypen. Nogle virksomheder fremstiller magneter, der fastgøres til ydersiden af ​​et oliefilter eller magnetiske drænpropper - først opfundet og tilbudt til biler og motorcykler i midten af ​​1930'erne - for at hjælpe med at fange disse metalliske partikler, selvom der er løbende debat om effektiviteten af sådanne enheder.

Sedimentation

Et sedimentations- eller gravity bed-filter tillader forurenende stoffer, der er tungere end olie, at sætte sig på bunden af ​​en beholder under påvirkning af tyngdekraften.

Centrifugal

En centrifugeolierenser er en roterende sedimenteringsanordning, der bruger centrifugalkraft frem for tyngdekraft til at adskille forurenende stoffer fra olien på samme måde som enhver anden centrifuge. Trykolie kommer ind i midten af ​​huset og passerer ind i en tromlerotor, der frit kan rotere på et leje og tætning. Rotoren har to stråledyser arrangeret til at rette en strøm af olie mod det indre hus for at rotere tromlen. Olien glider derefter til bunden af ​​husets væg og efterlader partikelformige olieforurenende stoffer fast på husets vægge. Huset skal rengøres med jævne mellemrum, ellers vil partiklerne samle sig til en sådan tykkelse, at tromlen stopper med at rotere. I denne tilstand vil ufiltreret olie blive recirkuleret. Fordelene ved centrifugen er: (i) at den rensede olie kan skilles fra alt vand, der, da det er tungere end olie, sætter sig i bunden og kan drænes af (forudsat at vand ikke er emulgeret med olien); og (ii) de er meget mindre tilbøjelige til at blive blokeret end et konventionelt filter. Hvis olietrykket er utilstrækkeligt til at rotere centrifugen, kan den i stedet drives mekanisk eller elektrisk.

Bemærk: nogle spin-off-filtre beskrives som centrifugale, men de er ikke ægte centrifuger; snarere er olien rettet på en sådan måde, at der er en centrifugal hvirvel, der hjælper forurenende stoffer med at klæbe til ydersiden af ​​filteret.

Høj effektivitet (HE)

Højeffektive oliefiltre er en type bypass-filter, der hævdes at tillade forlængede olieaftapningsintervaller. HE oliefiltre har typisk porestørrelser på 3 mikrometer, hvilket undersøgelser har vist reducerer motorslid. Nogle flåder har været i stand til at øge deres dræningsintervaller op til 5-10 gange.