Масляные фильтры. Испытание на качество.

	Как испытывают масляные фильтры?!

ВЛАДИМИР ВОЛКОВ, кандидат технических наук,
директор Испытательного центра автомобильных изделий НАМИ,
ЮРИЙ БУЦКИЙ, кандидат технических наук

Окружающее нас изобилие автомобильных фильтров радует. И одновременно затрудняет выбор - в силу того самого изобилия. Рекламные буклеты гордящихся собой производителей пестрят словами «лучший», «превосходный», «признанный» без всяких объяснений. Но подобных «заклинаний» для покупателя уже недостаточно – он сегодня искушен, придирчив и похвальбу воспринимает скептически...

Стенд для определения гидравлических характеристик, тонкости и полноты отсева масляного фильтра: 1 - проверяемый фильтр 2 - электродвигатель для привода масляного насоса 3 - масляной насос (расположен за щитом), соединенный с маслянной ванной 4 - проставка с калиброванными каналами, выполненная по требованиям ISO 4548. Она позволяет однозначно трактовать гидравлические характеристики испытуемого изделия.

Не каждому право дано...

Несмотря на внешнюю простоту, масляные фильтры - сложные технические изделия. А иначе и быть не может, ведь они должны обеспечивать работоспособность и долговечность двигателя, весьма дорогого агрегата.

Определить на глаз эффективность работы фильтра невозможно. Но это и не требуется, поскольку все допущенные к эксплуатации «расходники» и запчасти имеют «паспорт» - сертификат.

«Изделие сертифицировано». Разумеется, за этой фразой стоят испытания. Строгие и бескомпромиссные. Обеспечивающие воспроизводимость результатов в пределах погрешности измерений. Узаконенные нормативной документацией: - ГОСТами, ОСТами, ТУ, а нередко и Правилами ЕЭК ООН, тем более, что многие современные российские стандарты основываются на европейских нормах.

Почему мы акцентируем внимание на воспроизводимости результатов, объективности и законодательной базе? А вот почему. В последнее время многие издания, от малоизвестных газет до солидных автомобильных журналов, увлеклись «независимыми редакционными испытаниями». Они берутся испытывать все - фильтры, тормозные колодки, масла и прочее. Пользуясь несуществующими «методиками», не имея необходимого оборудования и невнятно толкуя результаты, они выдают «редакционное мнение» за истину в последней инстанции. Какая уж тут воспроизводимость, какая объективность? А в итоге страдает не только сбитый с толку потребитель, но и производитель - ведь неадекватная оценка бросает тень на его доброе имя.

Поэтому мы решили рассказать читателям о настоящих, узаконенных испытаниях масляных фильтров. Только официальные экзамены позволяют судить о качестве изделий и служить основанием для выдачи им «путевки в жизнь» - сертификата.

Для «образцово-показательных испытаний» редакция выбрала масляные фильтры «Цитрон» TSN 9.2.5 (2101-1012005) и TSN 9.2.6 (2105-1012005). А в экзаменаторы пригласила Испытательный центр автомобильных изделий (ИЦАИ НАМИ), аккредитованный Агентством по техническому регулированию и метрологии (Госстандартом России) в качестве технически компетентной и независимой испытательной лаборатории.

Почему мы взяли именно «Цитрон» TSN 9.2.5 и TSN 9.2.6? Во-первых, это изделия для популярной «Лады». Во-вторых, производитель, компания на рынке более чем известная, заявил об их надежности и качестве. Давайте посмотрим, насколько это соответствует действительности.

Стенд для проверки перепускного клапана и испытаний фильтра на предельное давление

Стенд как зеркало мотора

Во всем мире основными методами оценки фильтров являются лабораторно-стендовые испытания. Они проводятся на аттестованном оборудовании по методикам ГОСТ и ISO. В частности, используются нормативы ISO 4548 «Методы испытаний полнопоточных масляных фильтров ДВС».

Масляные фильтры легковых автомобилей оцениваются по десяти параметрам, основными из которых являются следующие:

• начальное гидравлическое сопротивление;

• показатели эффективности очистки (тонкость и полнота отсева загрязняющих примесей);

• герметичность фильтра и отсутствие остаточных деформаций при давлении масла 1,5 МПа (~15 кгс/см2);

• работа перепускного и антидренажного клапана (при их наличии);

• габаритные размеры и присоединительная резьба фильтра.

Мы последовательно прошли все стенды, сначала с фильтрами TSN 9.2.5 (2101-1012005), а потом с TSN 9.2.6 (2105-1012005). Аккуратно сняли характеристики, обработали и свели в таблицу. И, разумеется, составили официальный Протокол испытаний. А теперь прокомментируем перечисленные параметры, опираясь на результаты испытаний и увязывая их с работой реального двигателя.

Начальное гидравлическое сопротивление. Эта характеристика показывает, как влияет фильтр (встроенный, периодически заменяемый узел!) на давление в системе смазки, что особо важно при работе двигателя на холостом ходу.

Если сопротивление фильтра велико, а оборотов мотора недостаточно, чтобы заставить открыться перепускной клапан, давление в системе падает ниже нормы. Двигателю грозят задиры и прочие последствия масляного голодания. А сопротивление фильтра велико, если штора некачественная или антидренажный клапан сделан плохо. Возможно и сочетание этих факторов.

Норматив начального гидравлического сопротивления - 0,03 МПа. Испытанные фильтры показали на стенде 0,013 и 0,012 МПа, за что производителям можно поставить заслуженную «пятерку». Падения давления на холостых оборотах не будет.

Показатели эффективности очистки (тонкость и полнота отсева загрязняющих примесей). Ну, показатели эффективности, они и есть показатели эффективности - что на стенде, что на двигателе. Впрочем, кое-какие объяснения все же потребуются.

Показатель «тонкость отсева» без определения «какая именно» неполон, а следовательно, неинформативен. Речь может идти о средней, номинальной или абсолютной тонкости отсева. Так, согласно ОСТ 37.001.417-90 «средняя тонкость отсева» означает, что фильтр задержит 50% частиц указанного размера. «Номинальная» - что 95%. И, наконец, «абсолютная» - что все 100% частиц указанного размера. Но при сертификационных испытаниях фильтров обычно оценивают номинальную тонкость отсева.

Кроме тонкости отсева, ОСТ содержит и другие важные показатели, в частности, «полноту отсева». Для полнопоточных фильтров она должна быть не менее 25%. Как это связано с «тонкостью»? Никакого секрета: в пересчете на номинальный показатель 95% получаем, что размер частиц не должен превышать 57 мкм. Иными словами, при полноте отсева 25% фильтр обязан задерживать 95% монодисперсных загрязняющих частиц размером 57 мкм.

Полнота отсева задает предельные значения загрязнений с учетом не только размеров, но и концентрации частиц. Так, полнота отсева менее 25% приводит к резкому увеличению интенсивности износа пар трения в двигателе. Однако не следует кидаться и в другую крайность: «тоньше» вовсе не означает «лучше» - так и штору забить недолго. Иными словами, при чрезмерно большой полноте отсева срок службы фильтра будет крайне малым. Значит, нужен некий оптимум - его-то и должен обеспечить производитель.

Смотрим в таблицу. Испытанные изделия показали номинальную тонкость отсева 39,7 и 40,3 мкм, что соответствует полноте отсева 44%. Весьма достойные показатели. Они говорят о том, что эти фильтры будут работать хорошо и прослужат долго.

Герметичность фильтра и отсутствие остаточных деформаций при давлении масла 1,5 МПа. Полагаем, с этим показателем все понятно. Полтора мегапаскаля примерно соответствуют пятнадцати техническим атмосферам. Такого давления в системе смазки двигателя достичь трудно - даже при неисправности редукционного клапана в масляном насосе. Тем не менее фильтры «Цитрон» его выдержали. Вердикт испытателей таков (см. таблицу, пункт 4): «Фильтры герметичны, остаточные деформации отсутствуют». Значит, корпус прочен, а закатка выполнена безупречно. О качественной сборке корпуса и внутренностей изделия свидетельствуют и другие «силовые» показатели, отраженные в пунктах 5 и 6 той же таблицы.

Словом, испытанным масляным фильтрам не грозят «раздувание» и превратности небрежной транспортировки - в России ведь всякое бывает.

Работа перепускного и антидренажного клапана (при их наличии). Разумеется, в фильтрах для автомобилей ВАЗ имеются оба клапана. Начнем с перепускного.

Если кто-то подзабыл, этот клапан обеспечивает подачу масла в двигатель при невозможности его прохождения через фильтрующий элемент. Такое бывает, если штора загрязнена, или при повышении вязкости масла в холодное время года, или при резком увеличении оборотов двигателя.

Перепускной клапан настраивают на определенный перепад давления «до» и «после» фильтрующей шторы, а конкретные цифры задаются моторным или автомобильным заводом. Так, стандартный «жигулевский» фильтр открывает клапан при перепаде давления в диапазоне от 0,075 до 0,1 МПа. Испытанные фильтры показали открытие перепускного клапана при перепадах 0,09 и 0,085 МПа (см. таблицу, пункт 7). Нет претензий и к гидравлическому сопротивлению перепускного клапана - оно равно 0,13 МПа при норме не более 0,15 МПа (см. таблицу, пункт 8).

Назначение антидренажного клапана - удерживать масло в корпусе фильтра при неработающем двигателе, чтобы обеспечить быстрый подъем давления при запуске. В противном случае при прокручивании стартера мотор будет работать без масла, ведь на наполнение фильтра потребуется время. Впрочем, купившим фильтры «Цитрон» это не грозит - антидренажные клапаны у них герметичны (см. таблицу, пункт 9).

Габаритные размеры и присоединительная резьба фильтра. Габаритные размеры должны обеспечивать возможность легкого монтажа и демонтажа фильтра в подкапотном пространстве. По габаритам к производителю претензий нет.

Проверяем присоединительную резьбу. Слишком тугая затруднит упомянутый монтаж, прослабленная не обеспечит герметичности соединения. Диаметр резьбы для масляных фильтров автомобилей ВАЗ должен быть в пределах от 17,323 до 17,678 мм. У испытанных фильтров этот показатель находится в середине диапазона. Словом, норма. А надежная фиксация кольцевого резинового уплотнения исключает подтекание масла и самопроизвольно отвинчивание фильтра при вибрации двигателя.

Наше резюме

Один из фильтров мы разрезали - очень хотелось взглянуть на фильтрующий элемент, состоящий из шторы и двух крышек. Штора - основная деталь фильтра. В качестве фильтрующего материала используется специальная бумага с определенной пористостью, высокой прочностью и специально пропиткой для придания водостойкости.

Отметим, что лучи «звезды» в шторах испытанных фильтров заканчиваются не острым углом, а небольшой площадкой. Это снижает концентрацию напряжений и вероятность разрыва шторы. А специальные «выдавки» на боковых поверхностях гофр предотвращают их слипание. Что ж, фильтрующий элемент дополнил общее хорошее впечатление от испытаний.

А общий вывод таков. Фильтры TSN 9.2.5 и TSN 9.2.6 получили сертификат заслуженно, что еще раз подтверждено нашими, пусть и «внеплановыми», но полноценными испытаниями по официально утвержденной методике. Кстати, это еще раз говорит о той самой воспроизводимости результатов, без которой не бывает ни науки, ни практики. Испытывай изделия десять, сто, тысячу раз - итоговые цифры будут совпадать в пределах погрешности измерений. А смогут ли этого добиться доморощенные «испытатели»? Впрочем, на этот вопрос читатель теперь сможет ответить сам.