Rolą filtra oleju jest filtrowanie, czyli oczyszczanie przepływającego oleju. Ta banalna definicja nie wyjaśnia, niestety, wszystkich funkcji, jakie pełni filtr oleju w motocyklowym układzie smarowania.
Jak wiadomo, układ smarowania współczesnego motocykla wyposażony może być w dwa filtry. Najważniejszy z punktu widzenia funkcjonowania układu jest filtr wstępnego oczyszczania oleju, wykonany w formie siatki umieszczonej na „smoku” olejowym, w formie wyjmowanego sitka umieszczonego w specjalnej komorze lub w formie kolumny filtracyjnej, umieszczonej najczęściej wewnątrz zbiornika oleju w układach z suchą miską olejową. Filtr wstępnego oczyszczania umieszczony jest przed pompą olejową i chroni ją przed grubymi zanieczyszczeniami mogącymi uszkodzić jej precyzyjnie obrobione powierzchnie. W zależności od wielkości oczka siatki, z której został wykonany element filtrujący, filtr wstępnego oczyszczania jest w stanie zatrzymywać zanieczyszczenia o różnej wielkości. Najmniej precyzyjne filtry wstępnego oczyszczania występują w układach smarowania, w których zastosowano pompy zębatkowe. Zatrzymują one jedynie fragmenty wykruszonych zębów kół skrzynki przekładniowej, fragmenty uszkodzonych panewek, duże opiłki itp. Wkłady filtrów wstępnego oczyszczania wykonane z gęstej siatki są w stanie zatrzymać niemal wszystkie zanieczyszczenia mechaniczne i większość osadów, które nie są ciałami stałymi. Niestety, im mniejsze są oczka siatki filtrującej, tym większe są opory przepływu w przeliczeniu na centymetr kwadratowy, dlatego bardzo precyzyjne filtry wstępnego oczyszczania, występujące w motocyklach wyczynowych, mają bardzo dużą powierzchnię czynną. Filtry takie bardzo dobrze chronią pompę oleju, ale ich wymiary są duże. Dlatego we współczesnych motocyklach użytkowych spotykamy najczęściej niewielkie filtry wstępnego oczyszczania wykonane z siatki o dość dużych oczkach.
Drugi filtr występujący w układzie smarowania czterosuwowego silnika motocyklowego umieszczony jest przeważnie pomiędzy pompą olejową a silnikiem. Jest to filtr dokładnego oczyszczania wykonany w formie papierowego wkładu umieszczonego w obudowie własnej lub obcej. Filtr ten chroni elementy silnika przed drobnymi zanieczyszczeniami niesionymi wraz z olejem.
W starszych silnikach motocyklowych ten filtr nie występował wcale. Dla mało precyzyjnych mechanizmów wystarczający był filtr siatkowy. Wraz ze wzrostem mocy silników i związanym z tym zmniejszeniem luzów między współpracującymi częściami pojawiły się filtry dokładnego oczyszczania. Początkowo były to filtry bocznikowe, później szeregowe.
Filtr dokładnego oczyszczania we współczesnym czterosuwowym silniku motocyklowym jest prawie zawsze filtrem szeregowym, dlatego jego zapchanie spowodowałoby utratę smarowania silnika. Zanik smarowania podczas pracy zawsze kończy się zatarciem współpracujących części, dlatego w układach smarowania stosuje się zawór obejściowy, który w przypadku zapchania filtra dokładnego oczyszczania puszcza olej bezpośrednio z pompy do układu smarowania. Zawór obejściowy bardzo często jest umieszczony wewnątrz obudowy filtra, jeżeli jest to filtr z integralną obudową. Drugi zawór związany z filtrem dokładnego oczyszczania to zawór nadciśnienia. Chroni on delikatny wkład filtrujący przed rozerwaniem na skutek nadmiernego wzrostu ciśnienia oleju podawanego z pompy (na przykład przy bardzo wysokich obrotach silnika). Nadmierny wzrost ciśnienia sprawia, że zawór otwiera się i wypuszcza nadmiar oleju do miski olejowej. Zawór nadciśnienia znajduje się w podstawie filtra lub na przewodzie doprowadzającym olej do filtra z pompy olejowej.
Nawet dwa identycznie wyglądające filtry dokładnego oczyszczania niekoniecznie są ze sobą zamienne. Te same wymiary, gwinty, a nawet przepustowość wkładu filtrującego nie gwarantują zamienności. Jeżeli zamontujemy filtr wyposażony w zawór obejściowy zamiast nowoczesnego filtra posiadającego zawór zwrotny, to znacznie skrócimy żywotność silnika i narazimy na zatarcie panewki wałków rozrządu umieszczone w głowicy. Już w chwilę po zatrzymaniu silnika czterosuwowego ciśnienie wytworzone przez pompę olejową w układzie smarowania zanika. Wał korbowy i wałek rozrządu osiadają w panewkach pod własnym ciężarem, wypychając jednocześnie większość oleju dostarczonego tam pod ciśnieniem podczas pracy. Nieco wolniej to samo zjawisko zachodzi w panewkach korbowodowych, gdyż korbowody podtrzymywane są przez tłoki z pierścieniami rozprężonymi na gładzi cylindra. Po dłuższym postoju olej spływa z elementów silnika do miski olejowej. Właściwa ilość oleju najdłużej utrzymuje się w przewodach olejowych. Czas spływania oleju z przewodów olejowych zależy od szczelności pompy i zaworów olejowych.
Obecnie używa się najczęściej pomp trochoidalnych o wysokiej szczelności, które niekiedy nie wymagają stosowania zaworów zwrotnych w układach smarowania. Pompy zębatkowe o mniejszej szczelności powodowały szybki odpływ oleju z układu smarowania po zatrzymaniu silnika, dlatego w droższych konstrukcjach stosowano wraz z nimi zawory zwrotne, zatrzymujące olej w układzie.
W momencie rozruchu zimnego silnika pomiędzy powierzchniami współpracujących elementów znajduje się zbyt mała ilość oleju, aby mogła wytworzyć się warstwa nośna dostatecznie oddzielająca obie powierzchnie. Występuje wtedy tarcie półpłynne, szkodliwe dla silnika. Warunki pracy są lepsze niż w przypadku tarcia suchego, ale opory tarcia i zużycie powierzchni współpracujących części jest znacznie wyższe niż w przypadku tarcia płynnego. Sytuacja taka występuje do czasu, gdy zapotrzebowanie na olej zostanie w pełni zaspokojone przez układ smarowania, dlatego po rozruchu najlepiej pozostawić zimny silnik na wolnych obrotach przez minimum 20 sekund – pozwoli to na dotarcie oleju do wszystkich elementów smarowanych przed rozpoczęciem jazdy.
Zawór zwrotny, montowany często wewnątrz obudowy filtra oleju, chroni silnik przed suchymi rozruchami. Zawór ten spotykamy w filtrach przeznaczonych do silników mocno wysilonych, charakteryzujących się również małymi wartościami luzów między współpracującymi częściami. Dlatego tak ważne jest stosowanie właściwych filtrów oleju pochodzących od producentów godnych zaufania. Kierowanie się wyłącznie ceną przy zakupie nowego filtra oleju jest bardzo złym sposobem oszczędzania.
Rafał Dmowski
Komentarze (0)