Масляный фильтр Советский патент 1992 года по МПК B01D27/00 

со

С

Масляный фильтр может быть использован в системах смазки карбюраторных и ди- зельныхдвигателейив теплоэнергоустановках для очистки смазочного масла и длительного поддержания на высоком уровне его физико-химических свойств. Изобретение позволяет увеличить ресурс работы фильтроматериала масляного .фильтра и снизить темп старения смазочного масла путем увеличения продолжительности поступления присадок из фильтра в смазочное масло без нежелательного повышения его вязкости. Для этого полимерный наполнитель с присадками, расположенный между слоем фильтроматериала и выходным патрубком, выполнен в виде пористых нерастворимых в масле гранул, а отношение произведения площади поверхности гранулы и среднего размера ее пор к объему гранулы лежит в диапазоне 0,0001-0,004. 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для фильтрации и может быть использовано в системах смазки карбюраторных и дизельных двигателей и в теплоэнергоустановках для очистки смазочного масла.

Известен фильтр масляный (Пат. Великобритании № 1569991, заявлен 5.11.1976 г. Ns 46175/76, опубликован 25.06.1980 г., кл. В 01 D 27/00), выбранный нами за прототип. Фильтр масляный состоит из корпуса, фильтроэлемента, выходного и входного патрубка с дросселем, обратного и перепускного клапана, уплотнений и пружин. Особенностью фильтра является наличие размещенного внутри корпуса над фильтрующим элементом наполнителя в виде массивного кольца из медленно растворяющихся в масле высокомолекулярных полимеров, смешанных с присадками, улучшающими эксплуатационные свойства

масла, Скорость растворения полимеров и поступления присадок в масло регулируется ограничением поверхности контакта полимерного кольца с маслом при помощи специального ограничителя.

Необходимо отметить, что в каждом из рассмотренных случаев постепенное поступление присадок из фильтра в смазочное масло позволяет увеличить ресурс работы применяемого фильтроэлемента вследствие уменьшения интенсивности процесса старения масла и за счет стабильного поддержания благоприятного режима фильтрации (отсутствие преждевременной забивки фильтроматериала, более эффективный отбор нерастворимых загрязнений). При этом известно, что наилучшие условия работы фильтра достигаются, если поступление присадок обеспечивается со скоростью,

vj VJ

О

- N3 СО

равной скорости их срабатывания в двигателе.

К недостаткам прототипа относятся сравнительно низкая эффективность используемого полимерного кольца для постепенного ввода присадок в смазочное масло. Так, в процессе работы фильтра наблюдается слишком быстрый выход присадок из полимерного кольца при его растворении, что связано с изменением геометрической формы, объема и площади контакта кольца с маслом вне зависимости от специального ограничителя, который эффективен только на ранней стадии растворения полимерного кольца. Вследствие этого продолжительность дозирования присадок из фильтра не превышает 100-150 часов, причем скорость ввода присадок в масло не соответствует скорости их срабатывания в двигателе. Расположение кольца из высокомолекулярных полимеров с присадками до фильтроэле- мента приводит к сильному загрязнению поверхности кольца нерастворимыми осадками и смолообразными продуктами, содержащимися в работающем масле, что также отрицательно влияет на эффективность ввода присадок, Кроме того, по мере растворе- ния полимерного кольца происходит нежелательное повышение вязкости масла за счет загущающей способности полимеров, что затрудняет процесс фильтрации.

Указанные недостатки масляного фильтра приводят к снижению ресурса работы применяемого фильтроматеризла (фильтро- элемента) и, как следствие, к увеличению темпа старения смазочного масда.

Цель изобретения -увеличение ресурса работы фильтроматериала масляного фильтра и снижение темпа старения смазочного масла.

Поставленная цель достигается тем, что в масляном фильтре, содержащем корпус, крышку, входной и выходной патрубки, слой фильтроматериала и полимерный наполнитель с присадками, расположенный между слоем фильтроматериала и выходным патрубком и выполненный в виде пористых, нерастворимых в масле гранул, площадь поверхности, объем и средний размер пор которых связаны соотношением

0,0001(S R)/V 0,004, где S - площадь поверхности гранул;

V - объем гранул;

R - средний размер пор.

В качестве присадок к маслу могут быть использованы сульфонаты, фосфонаты. феноляты, салицилаты, дитиофосфаты металлов,затрудненныефенолы, алкенилсукцинимиды и др., причем как в жидком, так и в твердом виде Гранулы полимерного наполнителя могут быть изготовлены также из нерастворимых в масле микропористых мембран.

На фиг. 1 и фиг. 2 представлена конструктивная схема предлагаемого фильтра. На фиг. 3 представлены графики по выходу присадок из прототипа и предлагаемого масляного фильтра в зависимости от времени работы двигателя.

0 Масляный фильтр состоит из корпуса 1, слоя фильтроматериала 2, используемого в фильтроэлементе осевого (фиг, 1) или радиального (фиг. 2) типа, наполнителя 3, выполненного в виде полимерных гранул с

5 присадками, крышки 4, входного патрубка 5 с дросселем 6, выходного патрубка 7, уплотнений и пружин.

Масляный фильтр работает следующим образом.

0 Загрязненное масло через входной патрубок 5, дроссель 6 поступает в корпус 1, проходит через фильтрующий материал фильтроэлемента 2, где происходит очистка масла, после чего омывает слой гранул 3 из

5 нерастворимого в масле микропористого полимера, где обогащается присадками, и через выходной патрубок 7 выводится из фильтра.

Поступление присадок в смазочное мас0 ло происходит за счет их диффузии из микрообъемов полимера, при этом оптимальная скорость и полнота выхода присадок определяется геометрическими характеристиками полимерных гранул и

5 размерами микропор. При размещении гранул после слоя фильтроматериала исключается их сильное загрязнение нерастворимыми осадками и смолообразными веществами, при использовании не0 растворимого полимерного наполнителя не происходит нежелательного повышения вязкости масла. Размещение гранул наполнителя после слоя фильтроматериала, кроме того, позволяет использовать их в

5 качестве дренажного слоя либо экспандера. Сравнительная характеристика работы предлагаемого фильтра и прототипа представлена в табл. 1 и табл. 2.

Как видно из табл. t, при отношении

0 (S.R),004 время полного выхода присадок из фильтра не превышает этого показателя у прототипа. При отношении (S.R),0001 существенно снижается полнота выхода присадок (до 60%), При соотно5 шении 0,0001(S R)/V 0,004 время эффективного поступления присадок из фильтра возрастает со 120-150 часов, как у прототипа, до 500-600 часов. Это позволяет, соответствен но, увеличить ресурс работы применяемого фильтроматеризла

(фильтроэлемента), а также более длительное время поддерживать эксплуатационные свойства смазочного масла на высоком уровне за счет снижения темпа его старения. Кроме того, как следует из табл, 1, мож- но лучше согласовать продолжительность эффективной очистки масла применяемым фильтроматериалом с продолжительностью поступления присадок.

В табл. 2 представлены сравнительные результаты по влиянию полимерного наполнителя прототипа и предлагаемого фильтра на рост вязкости смазочного масла вследствие загущающей способности полимеров. Как следует из приведенных данных, отно- сительный рост вязкости масла при исполь- зовании предлагаемого фильтра по сравнению с прототипом практически отсутствует. Это облегчает процесс фильтрации.

Как видно из фиг. 3, предлагаемый фильтр (кривая 2) по сравнению с прототипом (кривая 1) обладает оптимальной скоростью ввода присадок в смазочное масло, которая хорошо соответствует скорости срабатывания присадок в двигателе (кривая 3), что способствует достижению наилучших условий работы масляного фильтра.

Таким образом, новизной и существенными отличиями предлагаемого масляного фильтра является то, что в известном масляном фильтре, состоящем из неразборного корпуса, слоя фильтроматериала, выходного и входного патрубка с дросселем, обратного и перепускного клапана,уплотнений и пружин, а также полимерного наполнителя в виде размещенного над фильтроэлементом массивного кольца из маслораствори- мых полимеров с присадками, улучшающими свойства смазочного масла, и ограничителя поверхности контакта полимерного кольца с маслом, с целью увеличения ресурса работы фильтроматериала и снижения темпа старения смазочного масла полимерный наполнитель выполнен в виде гранул известного микропористого нерастворимого в масле высокомолекулярного полимера, в микрообъемах которого находятся присадки, улучшающие свойства масла, причем гранулы расположены между слоем фильтроматериала и выходным патрубком (внутри фильтроматериала или вне его), а отношение произведения площади поверхности и среднего размера пор полимерной гранулы к ее объему составляет от 0,0001 до 0,004.

Формула изобретения Масляный фильтр, содержащий корпус, крышку, входной и выходной патрубки, слой фильтроматериала и полимерный наполнитель с присадками, отличающийся тем, что, с целью увеличения ресурса работы фильтроматериала и снижения темпа старения масла, полимерный наполнитель с присадками расположен между слоем фильтроматериала и выходным патрубком и вы- полней в виде пористых нерастворимых в масле гранул, площадь S поверхности, объем V и средний размер R пор которых связаны соотношением

0,0001

SR V

0,004.

Таблица I

Фиг

w

РР

Таблица 2