Opublikowano przez — Dodaj komentarz

Filtry paliwa

Dodaj tu swój tekst nagłówka

Filtry paliwa ze względu na sposób działania dzieli się na: objętościowe, powierzchniowe i o działaniu złożonym. Przez to, że jest wiele konstrukcji filtrów paliwa ciężko jest je jednoznacznie sklasyfikować. Przez wiele kryteriów podziału, precyzyjna klasyfikacja jest utrudniona. Ze względu na to jak przegrodowe filtry paliwa zatrzymują zanieczyszczenia dzieli się je na powierzchniowe oraz objętościowe.

Filtry powierzchniowe zatrzymują cząstki na powierzchni fragmentu filtrującego. Głównie działają na zasadzie mechanizmu sitowego, więc zatrzymują tylko cząstki które wymiarowo są większe od porów elementu filtrującego. Cechują się niską grubością przegrody. Aby zapewnić długi czas pracy, wysoką skuteczność i małe opory przepływu element filtrujący musi mieć jak największą powierzchnię filtracyjną. Powierzchniowe filtry charakteryzują się tym, że ciecz posiada dużą powierzchnię wejścia. W silnikach stosuje się różne typy filtrów: siatkowe, szczelinowe, tkaninowe, papierowe i kartonowe.

Filtry siatkowe to najczęściej metalowe siatki używane jako filtry wstępne. Wadą filtra siatkowego jest mała dokładność filtracji. Istnieją również problemy z oczyszczaniem filtrów siatkowych z przefiltrowanych zanieczyszczeń w miejscach splotu drutów. Tego typu filtry są stosowane tylko jako siatki ochronne bądź filtry wstępne.

Filtry tkaninowe – jako materiały filtracyjne stosuje się tkaniny bawełniano-papierowe, nylonowe, lniane oraz z włókna szklanego. Często aby polepszyć dokładność filtracji, układa się tkaniny w kilka warstw – działają wtedy jak filtry objętościowe. Opór hydrauliczny wzrasta stosunkowo do ilości ułożonych warstw. W czasie pracy tkaniny tracą swoje właściwości z powodu utleniania włókien pod wpływem zanieczyszczeń paliwa.

Filtry kartonowe są stosowane jako filtry dokładne. Karton wykonuje się z merceryzowanej celulozy przez co jest bardzo porowaty. W kartonowych filtrach w zależności od grubości i sposobu przepływu filtracja zachodzi powierzchniowo lub objętościowo. Im jest mniejsza grubość a większa ilość cieczy w kierunku poprzecznym, tym proces jest bliższy powierzchniowego. Filtry z kartonu wykonane są zazwyczaj jako układ płytek filtrujacych i pośrednich które doprowadzają ciecz do płytek filtrujących. Wadą tego typu filtrów jest duży opór hydrauliczny ze względu na długą drogę przepływania cieczy przez karton oraz możliwość zatrzymania dodatków uszlachetniających z paliwa.

Filtry papierowe są najczęściej używane w silnikach. Stosowane w różnych odmianach jako dokładne filtry. Filtry papierowe mają największy współczynnik powierzchni filtrującej, co zapewnia mały opór hydrauliczny i długi czas pracy. Wadą takich filtrów jest niska wytrzymałość mechaniczna. Wymagają niskiego zakresu temperatury pracy.

Filtry objętościowe posiadają grubościenną przegrodę. Zatrzymują one cząstki zanieczyszczeń zarówno na zewnątrz jak i w środku przegrody filtracyjnej. Powierzchnia wejścia cieczy jest mała.

Filtry ceramiczne są wykonane z ceramicznego, porowatego materiału w kształcie ściętych stożków, płytek czy cylindrów. Ich zastosowanie do filtracji paliwa jest ograniczone ze względu na możliwość wymywania cząstek materiału przegrody przez przepływający strumień paliwa.

Filtry ze spieków to wykonane metodą metalurgii proszków z granulek metalowych, cermetalicznych czy tworzyw sztucznych itp. Stosowane jako filtry dokładne. Charakteryzuje się dużą wytrzymałością termiczną, mechaniczną, elastycznością. Wykonywane w kształcie cylindrów, stożków lub płytek. 

Filtry z tworzyw sztucznych porowatych wykonuje się z materiałów takich jak poliolefin, policzterofluoroetylenu itp. Elementy filtracyjne są zazwyczaj wykonywane w kształcie cylinderków o różnych wymiarach i grubościach ścian. Stosowane jako filtry dokładne

Filtry odśrodkowe (inaczej wirujące) to filtry w których cząstki oddzielają się od cieczy pod wpływem siły odśrodkowej. W zależności od wartości prędkości wirówki można podzielić je na:

-niskoobrotowe (5-10 tys obr/min),

-wysokoobrotowe (10-20 tys obr/min),

-ultrawirówki (ponad 20 tys obr/min).

Zaletą tych filtrów jest brak zmiany przepustowości pomimo wzrostu ilości zatrzymywanych zanieczyszczeń. Wadą takiego filtru może być częste zatykanie dysz wirnika co skutkuje zaprzestaniem filtracji czy mała skuteczność zatrzymywania zanieczyszczeń organicznych.

Opublikowano przez — Dodaj komentarz

Filtry powietrza

Filtry powietrza

Do oczyszczania powietrza które jest zasysane do silników stosuje się różne rodzaje filtów. Różnią się one zasadą działania, budową, materiałem wykorzystanym do filtracji, oraz skutecznością. Filtry powietrza ze względu na dokładność działań rozróżnia się na dokładne oraz wstępne. 

Wstępne filtry powietrza służą do zwiększenia trwałości elementu filtracyjnego, stanowiącego główny poziom filtracji. Od filtrów wstępnego oczyszczania oczekuje się dużej chłonności pyłów przy stosunkowo niskich oporach przepływu.

Filtry dokadne wykonuje się z papieru i kartonu, a niektóre filtry włókninowe są wykonane z cieknkich, chemicznych włókien, porowate filtry wykonuje się z tworzyw syntetycznych, formowane przestrzennie, filtry siatkowe, wypłukujące.

 

Powierzchniowe filtry działają na zasadzie sita. Pył zatrzymuje się powierzchni przegrody. Charakteryzuje się niską chłonnością. Opory przepływu wzrastają szybko przez zatykanie oczek siatki czy tkaniny. Dlatego aby wydłużyć okres pomiędzy wymianami stosujemy duże powierchnie tych filtrów.

 

Filtry objetościowo-powierzchniowe – pył osadza się na powierzchni i w środku filtra. Najbardziej klasycznym przykładem takiego filtra jest karton i papier filtracyjny.

 

Filtry objętościowe zatrzymują pył w środku. Zaliczamy do nich filtry stworzone z: włóknin, porowatych materiałów syntetycznych, włókien metalowych i specjalnie uformowanych drutów.

 

Filtry siatkowe wykonuje się z drutu metalowego albo przędzy syntetycznych włókien. Wymiar oczek filtra wyznacza jego skuteczność. Filtry siatkowe stosowane są jako filtry wstępne, lub ochrona wlotów powietrza. Ciężko jest usunąć z nich zabrudzenia oraz bardzo szybko tracą swoje właściwości.

 

Filtry włókninowe wykonane z filtracyjnych włóknin. Włókniny to nietkane materiały włókiennicze, ich strukturę stanowi wastwa powiązanych ze sobą mechanicznie lub chemicznie włókien. Typowo są to filtry objętościowe. Charakteryzują się wysoką chłonnością i niskimi oporami przepływu. Stosuje się je jako przedfiltry filtrów papierowych. Jako, iż są wykonane z tworzyw sztucznych wykazują dużą odporność na działanie czynników chemicznych. Można je łatwo regenerować poprzez pranie w wodzie.

 

Filtry bezwładnościowe to filtry wstępne, działające w oparciu o siłę odśrodkową. Na specjalnych płytkach odchylających zmienia się kierunek strumienia powietrza. W wyniku działania siły odśrodkowej cząsteczki pyłu są oddzielane od powietrza. Skuteczność filtra jest proporcjonalnie większa wraz ze wzrostem prędkości przepływu powietrza przy jednoczesnym wzroście oporu przepływu.

 

 

 

 

Opublikowano przez — Dodaj komentarz

Materiały filtracyjne

Materiały filtracyjne.

Najpopularniejszym materiałem filtracyjnym są siatki, które służą do filtrowania cieczy oraz do przesiewania i oddzielania cieczy wielofazowych. Do filtrowania oleju stosuje się siatki metalowe lub plastikowe. Tkanie siatek może mieć następujące oczka: proste, ukośne, kwadratowe lub prostokątne oraz specjalne krawaty. Ze względu na sposób wykonania siatki rozróżniamy: wiązane, plecione, zgrzewane, składane, skręcane, spiekane, cięte i tkane.

 

Stosowane są również przegrody filtrujące z folii niklowej o strukturze jednorodnej, której właściwości są podobne do siatek. Na małej powierzchni, bo tylko 1cm^2 zrobionych jest nawet do 50000 otworków przelotowych o prostokątnym przekroju, ułożonych naprzemian. Wykonywane są metodą galwanizacji albo za pomocą trawienia. Przegrody filtracyjne z folii perforowanej ze względu na małą grubość, lustrzaną powierzchnię oraz dużą wartość współczynnika użytecznego zapewniają wysoką skuteczność filtracji, mały opór przepływu i dużą trwałość filtra

 

Filtry szczelinowe stosowane są przy wielkich natężeniach przepływu oleju, paliwa. W przegrodach szczelinowych pory są utworzone przez układ cienkich płytek, gładkiego lub wyprofilowanego drutu oraz taśm o różnych konfiguracjach. Pory są wyznaczone grubością płytek dystansowych.

 

Tkaniny, to płaskie włókiennicze wyroby powstające w wyniku przeplatania dwóch lub więcej układów przędzy. Tkaniny filtracyjne wykonywane są z naturalnych włókien: lnu, bawełny, wełny lub z włókien chemicznych. Wykonane one są z nici jednowłókienkowych lub wielowłókienkowych. Przepuszczalność tkanin filtracyjnych jest zależne porowatością oraz średnicą włókien. Do filtracji stosuje się najczęściej takie tkaniny, które są wykonane w  splocie płóciennym gładkim, krzyżowym, atłasowym lub skośnym. 

 

Karton charakteryzuje się wysoką porowatością. Włókna ułożone są w sposób nieuporządkowany. W celu polepszenia porowatości i zwiększenia wytrzymałości mechanicznej struktury do masy celulozowej dodaje się w produkcji włókna bawełniane. Elementy kartonu wykonane są w postaci odpowiednich płytek filtracyjnych i pośrednich tworząc centralną przestrzeń elementu. Pośrednie płytki posiadają przetłoczenia lub przecięcia do odprowadzania filtrowanej cieczy do centrum. 

 

Ceramiczne przegrody przeważnie stanowią spieki różnych sproszkowanych materiałów ceramicznych. Wytworzone są przez nadtopienie materiału lub stosowanie dodatków wiążących spalających się w niższej temperaturze niż właściwy materiał ceramiczny. Wkłady ceramiczne posiadają odporność chemiczną i mogą być regenerowane poprzez przemywanie kwasami, a w przypadku zabrudzeń cząstkami organicznymi – można je wyprażać w temperaturze do 1000°C.

 

Spieki proszkowe mają większą wytrzymałość mechaniczną oraz odporność na wysokie temperatury. Spieki wykonuje się z prawie idealnie kulistych ziarenek metalu o jednakowych rozmiarach, lub z nieregularnych granulek. Poprzez to przepuszczalność takiej przegrody jest duża. Do produkcji materiałów spiekanych stosuje się metalowe materiały (miedź, żelazo, brąz cynowy, nikiel, itp.) oraz tworzywa sztuczne. Elementy filtracyjne wykonuje się metodą metalurgii proszków według specjalnych technologii. Metaliczne proszki wykonywane są dwoma metodami: fizykochemiczną i mechaniczną. Obie metody mogą skutkować otrzymaniem proszku z fazy stałej poprzez stosowanie mechanicznej obróbki (np. frezowanie, mielenie, tłuczenie), z fazy ciekłej poprzez rozpylanie i granulowanie oraz z gazowej poprzez rozkład ciekłych związków węgla z rozgrzanych metali. Ziarna proszku o kulistym, gładkim kształcie są najbardziej odpowiednie w produkcji metalowych spiekanych przegród.

Opublikowano przez — Dodaj komentarz

Filtry oleju

Filtry oleju

Podczas eksploatacji do oleju dostają się cząsteczki metalu z przetartego silnika, cząstki węgla i koksu, pyły powietrzne, smoła itp. Mieszanki te zanieczyszczają olej, powodują zatykanie kanałów olejowych i szybsze zużycie części silnika. W układzie smarowania stosowane są filtry wstępne i dokładne, które redukują szkodliwe działanie zanieczyszczeń.

Filtr wstępny to gęsta siatka wykonana z drutu miedzianego lub aluminiowego. Umieszcza się go przed wlotem oleju do pompy.

W niektórych modelach silników filtr wstępnego oczyszczania montowany na rurze ssącej pompy wykonany jest w postaci pływaka połączonego z pompą olejową. Filtr wstępny zatrzymuje tylko stosunkowo duże cząstki.

Filtr dokładny służy do lepszego oczyszczenia oleju z zanieczyszczeń mechanicznych i smoły. Elementami filtrującymi mogą być siatka, papier lub blacha, siatka i różne tkaniny.

Filtr dokładny podłącza się do układu smarowania szeregowo lub równolegle, albo jednocześnie stosuje się filtry szeregowe i równoległe. W połączeniu szeregowym olej przepływa najpierw z pompy do filtra w celu oczyszczenia, a dopiero potem do części trących. Gdy jest równoległy, olej przepływa z pompy do głównego przewodu olejowego i stamtąd tylko częściowo do filtra, skąd po oczyszczeniu wraca do miski olejowej.

Opublikowano przez — Dodaj komentarz

Układ smarowania

Układ smarowania.

Wybór oleju zależy od wielu czynników: pory roku, stopnia zużycia silnika, typu silnika itd. Zimą należy stosować rzadszy olej, w przeciwnym razie za bardzo zgęstnieje i nie dostanie się pomiędzy trące części. Latem należy stosować gęstszy olej, w innym razie pod wpływem wysokich temperatur zbytnio się rozrzedzi, w wyniku czego zostanie wyciśnięty z łożysk, co pogorszy ich smarowność. Gęstsze oleje należy stosować również do części zużytych i mocno obciążonych.

Siła smarowania poszczególnych części i mechanizmów silnika jest różna. Układ wału korbowego jest pod największym obciążeniem, dlatego łożyska główne i korbowodowe wału wymagają dużego smarowania. Mniej smarowane powinny być elementy mechanizmu rozrządczego, ponieważ pracują one w stosunkowo mniejszych obciążeniach.

Aby uniknąć szybkiego gromadzenia się osadu węgla na dnie tłoka, ściankach komory sprężania, pierścieniach tłokowych i zaworach oraz aby zapobiec zabrudzeniu świec zapłonowych, ścianki cylindra i tłoków nie mogą być mocno smarowane.

Oleje silnikowe są używane do smarowania najbardziej obciążonych elementów silników spalinowych. Jak już wcześniej wspomnieliśmy – gęste oleje silnikowe są używane w okresie letnim, a rzadkie w zimowym. Niektóre bardziej obciążone silniki (szybkobieżne i wysokoprężne) wymagają olejów dokładnie rafinowanych (selektywnych). Oznaczone są one symbolami “Lux”, np. Letnie – Lux 10 oraz Zimowe – Lux 5. Obecnie oleje te zastępuje się innymi o najwyższych normach API oraz ACEA.

Oleje wrzecionowe otrzymuje się w procesie destylacji ropy naftowej zaraz po oleju gazowym. Oleje te są stosunkowo najbardziej płynne. Używa się ich do smarowania lekko obciążonych szybkoobrotowych części maszyn. W rolnictwie używa się ich do przemywania wnętrz silników przy wymianie oleju silnikowego.

Oleje przekładniowe są gęstsze niż oleje silnikowe i wykazują dużą przyczepność do powierzchni trących. Zawiera on znaczną ilość ciał smolistych zwiększającą przyczepność do metalu, dzięki czemu wytrzymuje duże naciski. Ten rodzaj oleju jest przede wszystkim stosowany do smarowania przekładni kół zębatych, gdzie chodzi o dużą przyczepność oleju do zębów przekładni.

Teraz możemy przyjrzeć się bliżej procesowi smarowania. W przypadku gdy części trące nie są smarowane jest to niedopuszczalne, ponieważ prowadzi to do dużo szybszego ich zużycia. Jeżeli powierzchnie trące są oddzielone od siebie zbyt cienką warstwą smaru, tak że części blokujące stykają się ze sobą w poszczególnych punktach, taki rodzaj tarcia nazywa się półpłynnym. Tarcie to również jest niedopuszczalne, gdyż podobnie jak poprzednie powoduje szybkie zużywanie się części.

W wyniku rozkładu oleju silnikowego i przedostawania się osadów zmywanych ze ścian cylindra, tłoków i pierścieni tłokowych, a także cząstek metalu pochodzących ze zużycia powierzchni roboczych części silnika, powstają różne zanieczyszczenia pogarszając jakość i smarowność oleju. 

Proces zanieczyszczenia i starzenia oleju w dużej mierze zależy od czasu pracy silnika, a częściowo jest od niego niezależny. Twarde cząstki zawarte w oleju mają szczególnie szkodliwy wpływ na pracę obu części trących. Podczas pracy silnika większe twarde cząstki zatrzymują się pomiędzy dwiema częściami współpracującymi ze sobą. Wgniatając się w powierzchnie bardziej miękkiego metalu wpływając na drugi powoduje jego nadmierne zużycie. 

Aby ograniczyć szkodliwe działanie cząstek dostających się do oleju podczas pracy silnika na powierzchniach trących w prawie wszystkich maszynach stosowana jest najbardziej kompleksowa filtracja oleju. Filtracja oleju nie tylko zwiększa trwałość silnika, ale także pozwala wydłużyć żywotność oleju.