Нормальная работа пневмосистемы возможна при условии, что в ней циркулирует чистый сухой воздух.Для этого в систему вводится осушитель воздуха со сменным фильтрующим картриджем.Что такое картридж фильтра осушителя, как он устроен и работает, как его выбрать и заменить – читайте в статье.
Что такое картридж фильтра осушителя?
Фильтр-патрон воздухоосушителя является сменным элементом (патроном) адсорбционного осушителя пневмосистемы транспортных средств, автомобильной, строительной и другой техники.Фильтрующий картридж удаляет влагу из сжатого воздуха, поступающего в систему от компрессора, предотвращая ряд негативных последствий:
• Снижение риска коррозии пневмокомпонентов пневмосистемы;
• Предотвращение замерзания системы в холодное время года;
• Дополнительная очистка воздуха от грязи и масла.
Сменные картриджи применяются только в адсорбционных осушителях, являясь их основной частью (вторая часть осушителя представляет собой корпус с клапанами, каналами и патрубками для подключения к системе).Трубчатые влаго- и маслоотделители, до сих пор используемые на отечественных грузовых автомобилях, имеют совершенно другой принцип работы и конструкцию и не нуждаются в фильтрах.
Типы фильтрующих картриджей осушителя
Применяемые фильтр-картриджи делятся на группы по назначению/функциональности, размерам и характеристикам присоединительной резьбы.
По назначению и функциональным возможностям различают картриджи осушителей двух типов:
• Обычный (стандартный) – предназначен только для осушения воздуха;
• Коалесцент (с дополнительной функцией маслоотделителя) – предназначен для осушения воздуха и удаления капель масла.
Наиболее распространенными сегодня являются обычные фильтрующие картриджи, поскольку в пневмосистемах обычно имеются специальные элементы для удаления масла, попадающего в сжатый воздух при прохождении компрессора.Однако многие производители предлагают картриджи осушителей со встроенным маслоотделителем, который выступает дополнительной степенью очистки воздуха от капель масла.
По размерам фильтрующие картриджи стандартизированы, они бывают двух основных типов:
• Стандарт – высота 165 мм;
• Компактный – высота 135 мм.
Работа коалесцентного фильтра-патрона осушителя
Диаметр всех типов патронов лежит в пределах 135-140 мм.Чаще всего используются стандартные фильтрующие картриджи большого размера, компактные картриджи применяются на коммерческих автомобилях с малопроизводительной пневмосистемой.
Патроны фильтров изготавливаются с метрической резьбой двух основных размеров:
• 39,5х1,5 мм;
• 41х1,5 мм.
Резьба в данном случае бывает правая и левая, что необходимо учитывать при выборе картриджа для осушителя.
Устройство и работа фильтра-патрона осушителя воздуха.
Все используемые сегодня фильтры-патроны осушителей являются адсорбционными – в их основе лежат материалы, обладающие способностью поглощать влагу из проходящего потока воздуха.В качестве таких материалов используются гранулированные или другие наполнители из пористых синтетических материалов.
Конструкция адсорбционного картриджа с осушителем проста.В его основе штампованный корпус, верхняя часть которого глухая, а нижняя с одним центральным резьбовым отверстием и рядом периферийных отверстий запрессована в нижнюю.Периферийные отверстия представляют собой входные отверстия, через которые в фильтр поступает сжатый воздух от компрессора.Центральное отверстие является выходным, из которого осушенный воздух поступает в систему, одновременно это отверстие является соединительным – с помощью резьбы, выполненной на его стенках, картридж навинчивается на осушитель.Плотность прилегания картриджа к корпусу осушителя обеспечивается кольцевой резиновой прокладкой (или двумя прокладками большого и малого диаметра).
Конструкция фильтра-патрона осушителя воздуха
Внутри корпуса находится металлическая чашка с гранулированным адсорбентом.Нижняя часть стакана опирается на дно картриджа и имеет герметичное соединение с резьбовым отверстием.Между стенками стекла и основным корпусом картриджа имеется зазор для свободного прохождения воздуха из воздухозаборников, в этом зазоре может располагаться дополнительный пылевой фильтр.В верхней части стакан закрыт перфорированной крышкой, в которую упирается пружина – это обеспечивает надежное прижатие стакана к нижней части корпуса.
В нижней части корпуса предусмотрен дополнительный фильтр (обычно из волокнистых материалов), задерживающий загрязнения, поступающие с воздухом из компрессора.Также имеется седло аварийного клапана (в виде металлического конуса, на котором держится стакан), включающее в себя также пружину в верхней части стакана с адсорбером.В коалесцентных фильтрах в нижней части имеется дополнительный обратный клапан для слива масла, он выполнен в виде эластичного кольца-манжеты, пропускающего воздух только в цикле регенерации.
Процесс коалесценции представляет собой разделение масла с помощью ряда перфорированных пластин.
Коалесцентные фильтрующие картриджи имеют дополнительный кольцевой многослойный фильтр, расположенный в нижней части корпуса перед входом в стакан с адсорбером.Этот фильтр может состоять из нескольких ячеек с разным размером ячеек или изготовлен из волокнистых материалов, пропускающих свободный воздух.Проходя через отверстия в фильтре, микроскопические капли масла увеличиваются в размерах и весе, оседают на нем, стекая на дно картриджа.Этот процесс называется коалесценцией.
Принцип работы фильтр-картриджей осушителей прост.
Сжатый воздух от компрессора через периферийные отверстия поступает в картридж, предварительно очищается на волокнистом фильтре, затем поступает в верхнюю часть стакана с адсорбером.Здесь влага, содержащаяся в воздухе, оседает на частицах адсорбера – воздух осушается и через центральное отверстие поступает в корпус осушителя, откуда по каналам и клапанам подается в пневмосистему.Аналогичные процессы происходят и в коалесцентном фильтре, но здесь воздух дополнительно очищается от масла, которое постепенно скапливается на дне корпуса.
В процессе работы осушителя происходит насыщение адсорбера фильтра-патрона, снижается его способность поглощать влагу и весь агрегат перестает нормально выполнять свои функции.Для восстановления картриджа проводят цикл регенерации, который сводится к продувке сжатым воздухом в обратном направлении – через центральное отверстие и адсорбер к периферийным отверстиям.Источником воздуха в данном случае является специальный ресивер регенерации.Воздух, проходя через адсорбер, удаляет из него лишнюю влагу и выводит ее в атмосферу через специальный клапан в осушителе.В цикле регенерации картриджа коалесцентного фильтра накопленное масло также выбрасывается в атмосферу.После регенерации фильтрующий элемент снова готов к работе.
Со временем адсорбер в картридже теряет свои качества, перестает впитывать влагу, а проникающая через фильтры грязь скапливается между гранулами.Это приводит к увеличению сопротивления осушителя потоку воздуха и, как следствие, к падению давления в пневмосистеме.Для устранения этой проблемы в фильтрующий картридж встроен аварийный клапан, устройство которого описано выше.При загрязнении адсорбера поток воздуха оказывает повышенное давление на нижнюю часть стакана, сжимает пружину и поднимается, отрываясь от седла – воздух проходит в образовавшееся отверстие и попадает непосредственно в систему.В этом режиме воздух не осушается, поэтому картридж фильтра необходимо заменить как можно скорее.
Как выбрать и заменить картридж фильтра осушителя
При выборе фильтрующего картриджа необходимо учитывать его размеры, присоединительные размеры и функциональность.В первую очередь следует исходить из размера соединительной резьбы – она может быть диаметром 39,5 и 41 мм.В большинстве случаев имеет значение и высота фильтра, хотя нередко можно установить картридж другого типа (стандартный вместо компактного и наоборот), что обязательно должно быть указано в инструкции.
Особое внимание следует уделить замене фильтра с маслоотделителем.Если на автомобиле установлен коалесцентный фильтр-патрон-осушитель, рекомендуется заменить его на такой же.Если используется обычный фильтр, то в большинстве случаев допустимо использовать коалесцентный фильтр – это обеспечит дополнительную очистку воздуха от масла и продлит срок службы пневмосистемы.
Фильтр-картриджи осушителя рекомендуется менять один раз в год или раз в два года.Если автомобиль эксплуатируется в условиях повышенной влажности и запыленности, то картридж осушителя необходимо менять чаще.Здесь следует руководствоваться рекомендациями производителя средства и картриджа.
При правильном выборе и своевременной замене фильтр-патрона осушителя пневмосистема автомобиля будет работать эффективно и надежно в любых условиях.
Время публикации: 22 августа 2023 г.