Масляные фильтры. Испытание на качество.
Как испытывают масляные фильтры?!

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...

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

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» 9.2.5 (2101-1012005) и 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» 9.2.5 и 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 9.2.5 (2101-1012005), а потом с 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 9.2.5 и 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.