آشنایی با انواع فیلتر روغن از نظر نحوه نصب در موتور خودرو

فیلتر روغن ها از نظر نحوه نصب در موتور به دو گروه فیلتر روغن های کارتریجی و فیلتر روغن های پیچی تقسیم می شوند.

فیلتر روغن های کارتریجی Cartrdge Filters

در این فیلتر روغن ها المنت اصلی تصفیه به همراه قطعات نگهدارنده المنت و واشر آب بندی ارائه می گردد و در موقع عوض شدن فیلتر روغن تنها المنت تصفیه تعویض می شود و دیگر قطعات ثابت می باشند.
http://www.tuningforum.ir/images/imp...elementi-1.jpg

فیلتر روغن های پیچی Spin Filteres

در این فیلتر روغن ها المنت اصلی تصفیه به همراه بدنه فلزی و دیگر متعلقات در یک مجموعه مونتاژ می شوند و در حین عوض کردن فیلتر روغن همه ی قطعات تعویض می شوند.

http://www.tuningforum.ir/images/imp...5/spiral-1.jpg

بنابراین می توان گفت که فیلتر روغن های کارتریجی در حقیقت زیرمجموعه فیلتر روغن های پیچی می باشند . در یک فیلتر روغن پیچی کامل قسمت های مختلفی وجود دارند که عبارتند از پوسته فلزی ، فنر نگهدارنده المنت ، مجموعه سوپاپ کنار گذار ، المنت تصفیه لوله داخلی ، سری و تهی المنت ، مجموعه مانع برگشت روغن موتور صفحات فلزی ضخیم و نازک و واشر آب بندی فیلتر روغن. همه ی قطعات فلزی از طریق روش های فلز کاری مانند قالب سازی ، پرس کاری ، پانچ، رول، جوش و غیره تهیه شده و به همراه دیگر قطعات لاستیکی جهت تکمیل مجموعه نهایی وساخت فیلتر روغن به کار می روند .در این بین عامل اصلی تصفیه روغن موتور کاغذ مخصوص روغن موتور می باشد. این نوع کاغذ به طریق تزریق ( تلقیح ) رزین فتولیک ، نوالاک ساخته می گردند و می توان مطابق با سفارش متقاضی رزین فتولیک ریسول هم به آن اضافه کرد. هر دو نوع این کاغذها به صورت خام تحویل کارخانه های سازنده فیلتر می گردد و می بایست عملیات حرارتی مخصوص بر روی آنها انجام گردد حرارت دادن کاغذ حالت ثابت به خود می گیرد و در سیالات مورد استفاده در موتور مانند روغن موتور ، گازوئیل ، هوا و … غیر قابل حل می شود.

سوپاپ مجرای فرعی Relit ( Bypass ) Valve:

در یک سیستم جریان کامل روغن موتور از درون فیلتر روغن عبور می نماید و به یاتاقان ها می رسد . در این سیستم هرگاه منافذ میکرونی که جهت عبور روغن موتور از درون صافی فیلتر ایجاد شده به هر علتی مسدود شوند روغن موتور همه ی جریان روغن موتور از فیلتر روغن عبور نمی کند و یاتاقان ها خشک کار می کنند بنابراین به منظور پیش گیری از این اتفاق باید مجرای دیگری برای روغن کاری موتور در نظر گرفته شود . سوپاپ مجرای فرعی گردش روغن موتور تصفیه نشده را در داخل موتور ممکن می سازد . چرا که در هر حالت روغن موتور تصفیه نشده از عدم روغن کاری بهتر می باشد . این سوپاپ معمولاً در داخل موتور تعبیه می گردد در غیر این صورت یکی از قسمت های فیلتر خواهد بود . در شرایط نرمال این سوپاپ بسته می باشد . ( بر خلاف سوپاپ تنظیم فشار روغن ) . و این در حالیست که اگر منافذ میکرونی صافی فیلتر روغن مسدود گردند فشار جریان روغن موتور عبوری از فیلتر روغن بالا می رود . زمانی که این فشار به مقدار معینی برسد ( حدود ۸ PSI در اغلب اتومبیل های سواری ) سوپاپ جریان فرعی باز می شود و روغن موتور تصفیه نشده را از فیلتر روغن عبور می دهد . این پدیده زمانی رخ می دهد که کاغذ صافی قابلیت تصفیه خود را از دست بدهد.

موارد تاثیر گذار در مسدود شدن کاغذ فیلتر روغن عبارتند از :

کاربرد بیش از حد فیلتر روغن : در این مورد ناخالصی های موجود در روغن موتور بعد از مسدود شدن منافذ میکرونی پشت کاغذ صافی انباشته می شوند و توده های لجن مانندی را تشکیل می دهند .
عدم پخت کاغذ فیلتر روغن : کاغذ صافی باید تحت شرایط کنترل شده اصطلاحاً پخته شود تا منافذ میکرونی آن باز شوند در صورت عدم پخت کاغذ این منافذ همواره بسته باقی می مانند و روغن موتور از کاغذ عبور نمی کند.
افزایش غلظت روغن موتور در فصل زمستان : غلظت روغن موتور در هوای سرد و زمستان افزایش پیدا می کند و موجب کندی عبور جریان سیال در درون فیلتر روغن می گردد . این مورد در زمانی که فیلتر روغن هم مدتی کار کرده و درصدی از منافذ میکرونی آن مسدود شده است موجب باز شدن سوپاپ فوق می شود . بلافاصله بعد از گرم شدن روغن موتور سوپاپ بسته می شود و حالت عادی تصفیه برقرار می گردد.

سوپاپ مانع برگشت Anti – Drain Valve :

در برخی از موتورها به علت طراحی خاص موتور امکان دارد فیلتر با زاویه عمودی ( برعکس ) نصب گردد به طوری که در هنگام خاموش بودن موتور روغن موتور موجود در داخل فیلتر روغن به داخل کارنل تخلیه می گردد . زمانی که موتور دوباره روشن می شود، پیش از رسیدن روغن موتور به یاتاقان ها مدت زمانی طول می کشد تا فیلتر روغن دوباره پر شود .
در این مدت امکان آسیب دیدن قطعات به علت خشک بودن وجود دارد . در این نوع موتورها یک سوپاپ مانع برگشت مجدد روغن فیلتر روغن به کارنل می شود که در داخل فیلتر روغن تعبیه می گردد.

سوپاپ مانع برگشت مونتاژ شده قطعات سوپاپ مانع برگشت

ساختمان این سوپاپ معمولا ً شامل یک قطعه فنر، یک پولک فلزی و یک واشر لاستیکی می باشد. این قطعات بعد از نصب در فیلتر روغن و در زمان خاموش بودن موتور مانع برگشت روغن فیلتر روغن می شوند . .یک واشر لاستیکی با طراحی مخصوص می تواند به جای سه قطعه فوق هم عمل کند.

http://www.tuningforum.ir/images/imp.../oilpump-1.jpg

سوپاپ کنترل فشار اویل پمپ Oil Pump Pressure Regulating Valve

این سوپاپ معمولا ً در درون اویل پمپ تعبیه می گردد و در سیستم های جریان کامل ( Full Flow ) . بای پس (By Pass) از قسمت های لازم می باشد که وظیفه آن کنترل فشار مورد نیاز به منظور روغن کاری سیستم می باشد این سوپاپ توسط کارخانجات تولید کننده جهت تامین فشار روغن موتور مناسب ( معمولا ً بین ۴۰ تا ۶۰ PSI ) طراحی و تولید می گردد. ساختمان سوپاپ از یک قطعه فنر و یک عدد ساچمه یا شناور تشکیل شده است به طوریکه هر زمان فشار وارد شده از سوی جریان روغن موتور پایین تر از مقدار تنظیم شده جهت فشردن فنر باشد. این فنر ساچمه را مقابل دهانه ورودی سوپاپ نگه می دارد ( سوپاپ بسته است ) لذا روغن با فشار کم تر از حد لازم به یاتاقان ها می رسد . زمانی که میزان فشار جریان روغن موتور به حد دلخواه برسد فنر فشرده شده و جریان روغن موتور از سوپاپ گذر می کند در هنگام باز بودن سوپاپ فشار جریان روغن موتور تقریباً ثابت می ماند و با تغییر دور موتور تغییرات کمی خواهد داشت . این تغییرات در محدوده ثابتی صورت می گیرد و برای قطعاتی که روغن کاری می شوند آسیبی به دنبال نخواهد داشت .

هر زمان بعد از روشن شدن موتور سوپاپ تنظیم فشار روغن موتور به هر دلیلی در حالت بسته باقی بماند یا عمل باز و بسته شدن آن به کندی انجام گردد همه ی جریان روغن موتور ایجاد شده بر اثر پمپاژ پمپ روغن از فیلتر روغن عبور می نماید و اصطلاحاً حالت ( Over – Pressurized ) رخ می دهد . در این حالت فیلتر روغن نخست متورم شده و بعد لبه های درز گیری شده موجود در اتصال درب رینگی و پوسته اصلی شروع به باز شدن می نماید در نتیجه هر زمان فیلتر روغن یاتاقان با مشخصات ذکر شده را مشاهده نمودید باید بلافاصله نسبت به تعمیر یا عوض کردن سوپاپ اقدام نمایید.

سوپاپ در حالت بسته سوپاپ در حالت باز

نکته مهمی که باید به آن دقت داشت این است که یک فیلتر روغن متورم شده قادر نبوده است باعث زیاد کردن فشار در سیستم شود بلکه خود این فیلتر روغن هم نتیجه خرابی سوپاپ کنترل فشار در موتور می باشد . ممکن است این پرسش پیش بیاید که مسدود شدن منافذ میکرونی صافی فیلتر روغن آیا می تواند موجب بروز حالت فشار زیاد در موتور گردد ؟ پاسخ این است اکیداً خیر ! هر زمان سوپاپ کنترل فشار روغن موتور درست عمل کند فشار در موتور به حد لازم رسیده و مدام کنترل می گردد حتی اگر فیلتر روغن کاملا ً مسدود شده باشد .

تغییر شکل فیلتر روغن تحت فشار بالا Over –Pressurized Lube Oil Filters

طراحی موتورهای گوناگون ماشین ها با توجه به موارد استفاده آن از نظر قدرت ، سرعت ، نوع سوخت ، تعداد سیلندرها و خیلی موارد دیگر از ابتدای قرن حاضر آغاز شده و امروزه پیشرفت های زیادی نموده است . در انواع گوناگون موتورها با توجه به طراحی موتور ، فشار نرمال پمپ روغن موتور جهت روغن کاری سیستم مختلف است این عامل استفاده از فیلتر روغن های خاص با مشخصات کمی و کیفی خاص را در هر نوع موتور ایجاب می کند .

با توجه به تنوع خیلی بالای فیلتر روغن ها استفاده از جداول استاندارد سازندگان و خریداران فیلتر روغن را در انتخاب نوع محصول و مصرف آن کمک خواهد کرد .
در هر نوع موتور فشار نرمال سیستم هیچ نوع تغییر شکلی در بدنه اصلی فیلتر به وجود نمی آورد . زمانی که فشار روغن در سیستم به علت ایراد در سوپاپ کنترل فشار روغن به ۱۵۰ PSI ( حدود ۵/۱۰ at ) بالا تر از فشار روغن موتور در حالت عادی برسد . پوسته به صورت مختصر تغییر شکل همیشگی پیدا می کند و از قسمت بالایی فیلتر روغن متورم می شود . در این فشار واشر آب بندی فیلتر روغن و لبه های والس شده سالم شده باقی می مانند . زمانی که فشار به ۲۰۰ PSI ( حدود ۱۴at ) بالاتر از فشار طبیعی سیستم برسد . فیلتر روغن به صورت کاملا ًمحسوس متورم می شود و احتمال بیرون پریدن واشر آب بندی از بین فیلتر روغن و پایه فیلتر روغن وجود دارد که می تواند به تخلیه روغن موتور منجر بشود . در صورتی که فیلتر روغن بسیار سفت بسته شده باشد واشر فوق حرکت نمی کند و با بالا رفتن فشار روغن موتور تا حد ۲۵۰ PSI ( حدود ۵/۱۷ at ) بالاتر از فشار طبیعی موتور بخش های درزگیری شده از هم باز می شود و فیلتر به قول معروف می ترکد.

http://www.tuningforum.ir/images/imp...D984D8AA-1.jpg

فیلتر روغن و چگونگی تصفیه روغن موتور ( پیش از سوپاپ مجرای فرعی ) :

از نظر روش تصفیه ذرات آلوده از روغن راه های مختلفی وجود دارد اما در بیشتر آن ها روغن موتور از یک فضای متخلخل گذر می کند و ذرات خارجی جامد در میان خلل و فرج این فضا گیر می کنند . پدیده های گوناگونی که موجب جلوگیری از عبور ذرات می گردند عبارتند از :

– اثر کششی ( Straining Effect) : در این حالت ذراتی که ادازه آن ها بزرگ تر از فاصله آزاد بین الیاف کاغذ می باشد قادر نیستند از میان الیاف عبوشر کنند و ذرات نسبتا ً بزرگ بین دو الیاف سد می شوند در حالی که ذرات ریزتر به واسطه این اثر متوقف نمی گردند .

– اثر لختی ( Interial Effect ) : زمانی که مایعی از عامل تصفیه گذر می کند الیاف موجب ایجاد اغتشاش در مسیر آن می شوند و مسیر سیال در کنار الیاف دچار انحناء و خمیدگی می گردد . ذرات بزرگ تر هم نمی توانند در برابر تغییرات سریع جهت حرکت ناشی از اغتشاش عکس العمل خوبی نشان دهند و مسیر سیال را دنبال کنند و به سطح الیاف می چسبند .

– اثر حائل شوندگی ( Interception Effect ) ذراتی که به دلیل اثر لختی متوقف نشده اند و نسبتا ً ریز می باشند تمایل دارند مسیر سیال را دنبال کنند و از الیاف گذر کنند و برخی از آن ها که الیاف را لمس می کنند به الیاف می چسبند .

– اثر تفرقی( حرکت براوانی ) ( Diffusion Effect ) : ذرات بسیار کوچک تحت تاثیر اثر تفرقی و حرکت براونیان ملکول ها ، مستقل از جریان سیال شروع به نوسان می کنند. هرچه دامنه نوسان زیاد تر باشد احتمال متوقف شدن ذرات توسط الیاف بیشتر می گردد . هر چه تعداد الیافی که ذرات باید از آن ها عبور کنند بیشتر باشد احتمال به دام افتادن آنها در یکی از این الیاف بیشتر خواهد بود . لذا وزن و ضخامت کاغذ فیلتر روغن در میزان بازدهی کاغذ و راندمان تصفیه نقش مهمی را بر عهده دارد.

انواع آلودگی :

مایعات ذرات فلزی ، غیر فلزی گروه های اصلی آلودگی را تشکیل می دهند . هوا منبع مهم آلودگی سیستم های روغن کاری می باشد . رطوبت و ذرات ناشی از گرد و غبار اتمسفر یا جاده امکان دارد از راه مجاری ورودی سیستم ، شیرهای تخلیه و هوا گیری ، منافذ میکرونی واشرها و کاسه نمدها و یا هنگام تعمیرات سیستم وارد آن شوند . همچنان که قبلاً گفته شده خود سیستم هم ممکن است تولید کننده آلودگی از طریق ذرات ناشی از سایش و فرسایش قطعات باشد. روغن هیدرولیک در صورت تماس با اشیاء آلوده پیش از ورود به سیستم هم حاوی ذرات آلوده می باشد. نبود حمل و نقل مناسب فیلتر روغن یا عدم نصب درست آن باعث پاره شدن صافی فیلتر روغن در بعضی محل ها و ورود مواد صافی به سیستم می شود . در این موارد علاوه بر تصفیه نشدن روغن موتور به دلیل وجود ایراد در شبکه صافی خود فیلتر روغن هم یک منبع آلودگی به حساب می آید . بنابراین نصب صحیح فیلتر روغن سالم همواره قابل توصیه می باشد . تجزیه ترکیبات روغن موتور که در اثر واکنش شیمیایی آن در برابر مواردی مانند آب ، اسیدها ، هوا ، حرارت و فشار رخ می دهد باعث تشکیل رسوبات لجن مانندی در دیواره ی داخلی قطعات و سطح خارجی فیلتر می شود. که به نوبه خود علاوه بر فرسایش اجزا سیستم باعث کم تر شدن راندمان تصفیه فیلتر می گردد.

ایجاد شرایط واقعی محیط Practical Operating Conditions

در شرایط واقعی محیط موارد زیر در نحوه عملکرد و راندمان فیلتر روغن نقش اساسی دارند :

دانه بندی ذرات
تغییرات جزیی و کلی فشار
ارتعاش و لرزش سیستم
میزان دبی سیال
ویسکوزیته سیال