Olje/smørefilter

Et olje/smørefilter er et filter designet for å fjerne forurensninger fra motorolje, transmisjonsolje, smøreolje eller hydraulikkolje. Deres hovedbruk er i forbrenningsmotorer for motorkjøretøyer (både på og terreng), drevne fly, jernbanelokomotiver, skip og båter, og statiske motorer som generatorer og pumper. Andre kjøretøyhydraulikksystemer, for eksempel de i automatiske girkasser og servostyring, er ofte utstyrt med et oljefilter. Gassturbinmotorer, som de på jetfly, krever også bruk av oljefiltre. Oljefiltre brukes i mange forskjellige typer hydrauliske maskiner. Oljeindustrien bruker selv filtre for oljeproduksjon, oljepumping og oljegjenvinning. Moderne motoroljefiltre har en tendens til å være "full-flow" (inline) eller "bypass".

Historie

Historien til olje/smørefilter er et bevis på viktigheten av å opprettholde motorens renhet og ytelse. Fra de første dagene med rudimentære sikter og siler til moderne spin-on-filtre og avanserte filtreringsteknologier, har oljefiltre utviklet seg betydelig over tid. Ettersom bilindustrien fortsetter å vokse og utvikle seg, vil også teknologien som brukes for å holde motorene gå jevnt og effektivt.

Tidlig utvikling

Tidlige filtre: I de tidlige dagene med bilmotorer var det ingen dedikerte oljefiltre. I stedet ble det brukt enkle sikter eller siler for å fjerne store partikler fra oljen. Disse tidlige enhetene var rudimentære og ofte ineffektive for å fjerne finere forurensninger.

Progresjon: Etter hvert som motorteknologien utviklet seg, ble behovet for mer effektiv oljefiltrering tydelig. Oljesystemene til tidlige motorer ble gradvis forbedret for å inkludere bedre filtreringsmekanismer.

Viktige milepæler

Fullstrømsfiltre: Fullstrømsoljefiltre, som filtrerer all oljen som strømmer gjennom motoren, dukket opp som en betydelig forbedring i forhold til tidligere design. Disse filtrene ble designet for å fjerne et bredere spekter av forurensninger, og forbedre motorytelsen og lang levetid.

Spin-On-filtre: Et stort gjennombrudd kom i 1954 da WIX oppfant spin-on-oljefilteret. Dette designet revolusjonerte utskifting av oljefilter, noe som gjorde det til en rask og enkel prosess. Spin-on-filteret er en selvstendig enhet som enkelt kan fjernes og erstattes ved å skru den av motorblokken. Denne designen har blitt standarden for de fleste moderne kjøretøy.

Teknologiske fremskritt

Materialer og design: Over tid har materialene som brukes i oljefiltre forbedret seg betydelig. Tidlige filtre ble laget av metallnett eller papir, men moderne filtre bruker ofte syntetiske materialer som gir bedre filtreringseffektivitet og holdbarhet. Utformingen av filtre har også utviklet seg, med mange moderne filtre med plissert papir eller syntetiske medier som gir større overflate for fangst av forurensninger.

Effektivitet og holdbarhet: Moderne oljefiltre er designet for å fjerne selv de minste partiklene fra oljen, og sikrer at motoren går jevnt og effektivt. De er også bygget for å tåle de tøffe forholdene inne i motoren, og sikrer langvarig ytelse.

Industritrender

Markedsvekst: Det globale oljefiltermarkedet har vokst jevnt og trutt, drevet av den økende etterspørselen etter biler og behovet for regelmessig vedlikehold. Ettersom antall kjøretøy på veien fortsetter å stige, øker også etterspørselen etter oljefiltre.

Innovasjon: Produsenter innoverer hele tiden for å forbedre ytelsen og effektiviteten til oljefiltre. Dette inkluderer utvikling av nye filtreringsteknologier, som nanofibermedier, som kan fjerne enda mindre partikler fra oljen.

Miljøhensyn: Med økende miljøhensyn fokuserer produsenter også på å utvikle oljefiltre som er mer miljøvennlige. Dette inkluderer bruk av resirkulerbare materialer og utforming av filtre som enkelt kan kastes eller resirkuleres.

Trykkavlastningsventiler

De fleste trykksmøresystemer har en overtrykksventil for å tillate olje å omgå filteret hvis strømningsbegrensningen er for stor, for å beskytte motoren mot oljesult. Filterbypass kan oppstå hvis filteret er tilstoppet eller oljen blir tykkere av kaldt vær. Overtrykksventilen er ofte integrert i drivstoff/dieselfilteret. Filtre montert slik at olje har en tendens til å renne fra dem, har vanligvis en anti-dreneringsventil for å holde olje i filteret etter at motoren (eller annet smøresystem) er slått av. Dette gjøres for å unngå en forsinkelse i oppbygging av oljetrykk når systemet er startet på nytt; uten en anti-dreneringsventil, må trykksatt olje fylle filteret før den går videre til motorens arbeidsdeler. Denne situasjonen kan forårsake for tidlig slitasje på bevegelige deler på grunn av initial mangel på olje.

Typer oljefilter

Mekanisk

Mekaniske design bruker et element laget av bulkmateriale (som bomullsavfall) eller plissert filterpapir for å fange og binde opp suspenderte forurensninger. Etter hvert som materiale bygges opp på (eller i) filtreringsmediet, begrenses oljestrømmen gradvis. Dette krever periodisk utskifting av filterelementet (eller hele filteret, hvis elementet ikke er separat utskiftbart).

Patron og spin-on

Erstatningspapirfilterelement for en JCB

Tidlige motoroljefiltre var av patronkonstruksjon (eller utskiftbart element), der et permanent hus inneholder et utskiftbart filterelement eller en patron. Huset monteres enten direkte på motoren eller eksternt med tilførsels- og returrør som kobler det til motoren. På midten av 1950-tallet ble spin-on-oljefilterdesignet introdusert: et selvstendig hus og elementmontering som skulle skrus av festet, kastes og erstattes med et nytt. Dette gjorde filterbytte mer praktisk og potensielt mindre rotete, og ble raskt den dominerende typen oljefilter installert av verdens bilprodusenter. Konverteringssett ble tilbudt for kjøretøy som opprinnelig var utstyrt med filtre av patrontype. På 1990-tallet begynte spesielt europeiske og asiatiske bilprodusenter å skifte tilbake til fordel for filterkonstruksjon med utskiftbare elementer, fordi det genererer mindre avfall ved hvert filterskifte. Amerikanske bilprodusenter har likeledes begynt å gå over til utskiftbare patronfiltre, og ettermonteringssett for å konvertere fra spin-on- til patron-type filtre tilbys for populære bruksområder. Kommersielt tilgjengelige biloljefiltre varierer i design, materialer og konstruksjonsdetaljer. De som er laget av helt syntetisk materiale bortsett fra metallavløpssylindere inne i er langt overlegne og varer lenger enn den tradisjonelle papp/cellulose/papirtypen som fortsatt dominerer. Disse variablene påvirker effektiviteten, holdbarheten og kostnadene til filteret.

Motorsykkeloljefiltre på Kawasaki W175. Gammel (venstre) og ny (høyre).

Magnetisk

Magnetiske filtre bruker en permanent magnet eller en elektromagnet for å fange ferromagnetiske partikler. En fordel med magnetisk filtrering er at vedlikehold av filteret ganske enkelt krever rensing av partiklene fra overflaten av magneten. Automatiske girkasser i kjøretøy har ofte en magnet i væskebeholderen for å binde magnetiske partikler og forlenge levetiden til væskefilteret av medietype. Noen selskaper produserer magneter som festes på utsiden av et oljefilter eller magnetiske tappeplugger – først oppfunnet og tilbudt for biler og motorsykler på midten av 1930-tallet – for å hjelpe til med å fange opp disse metalliske partiklene, selv om det er pågående debatt om effektiviteten av slike enheter.

Sedimentasjon

Et sedimentasjons- eller gravitasjonsbedfilter lar forurensninger som er tyngre enn olje legge seg til bunnen av en beholder under påvirkning av tyngdekraften.

Sentrifugal

En sentrifugeoljerenser er en roterende sedimenteringsanordning som bruker sentrifugalkraft i stedet for gravitasjon for å skille forurensninger fra oljen, på samme måte som enhver annen sentrifuger. Trykksatt olje kommer inn i midten av huset og passerer inn i en trommelrotor fritt til å spinne på et lager og tetning. Rotoren har to stråledyser anordnet for å rette en strøm av olje mot det indre huset for å rotere trommelen. Oljen glir deretter til bunnen av husveggen, og etterlater partikkelformige oljeforurensninger fast til husveggene. Huset må rengjøres med jevne mellomrom, ellers vil partiklene samle seg til en slik tykkelse at trommelen ikke roterer. I denne tilstanden vil ufiltrert olje resirkuleres. Fordeler med sentrifugen er: (i) at den rensede oljen kan separeres fra alt vann som, som er tyngre enn olje, legger seg på bunnen og kan tappes av (forutsatt at vann ikke har emulgert med oljen); og (ii) de er mye mindre sannsynlighet for å bli blokkert enn et konvensjonelt filter. Hvis oljetrykket ikke er tilstrekkelig til å rotere sentrifugen, kan den i stedet drives mekanisk eller elektrisk.

Merk: noen spin-off-filtre er beskrevet som sentrifugale, men de er ikke ekte sentrifuger; snarere er oljen rettet på en slik måte at det er en sentrifugalvirvel som hjelper forurensninger å feste seg på utsiden av filteret.

Høy effektivitet (HE)

Høyeffektive oljefiltre er en type bypass-filter som hevdes å tillate utvidede oljetappeintervaller. HE-oljefiltre har typisk porestørrelser på 3 mikrometer, som studier har vist reduserer motorslitasje. Noen flåter har vært i stand til å øke dreneringsintervallene opp til 5-10 ganger.