Was ist ein Autoölfilterelement?
Ölfilter, auch Ölsieb genannt. Er dient dazu, Verunreinigungen wie Staub, Metallpartikel, Kohlenstoffablagerungen und Rußpartikel aus dem Motoröl zu entfernen und so den Motor zu schützen.
Ölfilter lassen sich in Vollstrom- und Querstromfilter unterteilen. Der Vollstromfilter ist in Reihe zwischen Ölpumpe und Hauptölkanal geschaltet und filtert somit das gesamte in den Hauptölkanal einströmende Schmieröl. Der Umschaltfilter ist parallel zum Hauptölkanal geschaltet und filtert nur einen Teil des von der Ölpumpe geförderten Schmieröls. Während des Motorbetriebs gelangen ständig Metallspäne, Staub, bei hohen Temperaturen oxidierte Kohlenstoffablagerungen, gelartige Ausfällungen, Wasser und andere Substanzen in das Schmieröl. Die Aufgabe des Ölfilters besteht darin, diese mechanischen Verunreinigungen und Ablagerungen herauszufiltern, das Schmieröl sauber zu halten und seine Lebensdauer zu verlängern. Ein Ölfilter sollte eine hohe Filterleistung, einen geringen Strömungswiderstand und eine lange Lebensdauer aufweisen. In einem typischen Schmiersystem sind mehrere Filter mit unterschiedlichen Filterleistungen verbaut – das Sieb, der Grobfilter und der Feinfilter –, die jeweils parallel oder in Reihe im Hauptölkanal geschaltet sind. Der in Reihe mit dem Hauptölkanal geschaltete Filter wird als Vollstromfilter bezeichnet, durch den das gesamte Schmieröl während des Motorbetriebs gefiltert wird. Der parallel dazu geschaltete Filter heißt Zweistromfilter. Der Grobfilter ist in Reihe mit dem Hauptölkanal geschaltet und gehört zum Vollstromtyp. Der Feinfilter ist parallel zum Hauptölkanal geschaltet und gehört zum Zweistromtyp. Moderne Pkw-Motoren verfügen in der Regel nur über ein Sieb und einen Vollstromölfilter. Der Grobfilter entfernt Verunreinigungen mit einer Partikelgröße von 0,05 mm oder mehr aus dem Motoröl, während der Feinfilter feine Verunreinigungen mit einer Partikelgröße von 0,001 mm oder mehr entfernt.
Filterpapier: Die Anforderungen an Filterpapier in Ölfiltern sind höher als in Luftfiltern. Dies liegt hauptsächlich daran, dass die Öltemperatur zwischen 0 und 300 Grad Celsius schwankt. Bei solch drastischen Temperaturänderungen ändert sich auch die Ölkonzentration, was sich auf den Filtrationsdurchfluss auswirkt. Das Filterpapier eines hochwertigen Ölfilters muss daher auch unter diesen Bedingungen Verunreinigungen zuverlässig herausfiltern und gleichzeitig einen ausreichenden Durchfluss gewährleisten.
Gummidichtungsring: Der Dichtungsring des Filters für hochwertiges Motoröl besteht aus Spezialgummi und gewährleistet so eine 100%ige Öldichtheit.
Rückflussverhinderungsventil: Nur in hochwertigen Ölfiltern erhältlich. Es verhindert bei abgestelltem Motor das Austrocknen des Ölfilters. Beim Wiederstart des Motors erzeugt es sofort Druck, um Motoröl zur Schmierung zuzuführen. (Auch bekannt als Rückschlagventil)
Überdruckventil: Nur in hochwertigen Ölfiltern vorhanden. Sinkt die Außentemperatur unter einen bestimmten Wert oder überschreitet der Ölfilter seine normale Lebensdauer, öffnet sich das Überdruckventil unter Druck und lässt ungefiltertes Öl direkt in den Motor fließen. Dabei gelangen zwar auch Verunreinigungen aus dem Motoröl in den Motor, doch sind die Schäden durch Ölmangel im Motor deutlich geringer. Daher ist das Überdruckventil entscheidend für den Schutz des Motors im Notfall. (Auch bekannt als Bypassventil)
Unter normalen Umständen funktionieren die verschiedenen Bauteile eines Motors dank der Schmierung durch Motoröl einwandfrei. Allerdings vermischen sich ständig Metallabrieb, der beim Betrieb der Bauteile entsteht, eindringender Staub, bei hohen Temperaturen oxidierte Kohlenstoffablagerungen und etwas Wasserdampf mit dem Motoröl. Mit der Zeit verkürzt sich dadurch die Lebensdauer des Motoröls, und in schweren Fällen kann dies den normalen Motorbetrieb beeinträchtigen.
An dieser Stelle kommt der Ölfilter ins Spiel. Vereinfacht gesagt, besteht seine Hauptfunktion darin, den Großteil der Verunreinigungen aus dem Motoröl zu filtern, das Öl sauber zu halten und seine normale Lebensdauer zu verlängern. Darüber hinaus sollte der Ölfilter eine hohe Filterleistung, einen geringen Strömungswiderstand und eine lange Lebensdauer aufweisen.
Die auf dem Markt erhältlichen Ölfilter weisen zwei wesentliche Nachteile auf, die durch das neue Produkt jedoch behoben werden. Daher ist die Verwendung des neuen, leistungsstarken Magnetölfilters unbedingt erforderlich.
Nachteil eins: Es kann nur 60 % der Verunreinigungen im Motoröl herausfiltern, was eine geringe Filtrationseffizienz zur Folge hat.
Das liegt daran, dass herkömmliche Ölfilter auf einem einzigen Papierfilterelement mit einer einzigen Pore basieren, um schädliche Verunreinigungen im Öl abzufangen und herauszufiltern. Je kleiner die Mikroporen des Filterpapiers sind, desto besser ist die Filterwirkung, aber desto geringer ist die Durchlässigkeit des Öls. Um diesen Widerspruch zu lösen, der es ermöglicht, kleinste Verunreinigungspartikel durch dieselbe Mikropore des Filterpapiers zu filtern und gleichzeitig sicherzustellen, dass ausreichend Motoröl durch diese Mikropore fließen kann, wurden spezielle Filter entwickelt. Laut Tests der Filterabteilung des National Internal Combustion Engine Industry Association (NICMA) nach der internationalen Norm ISO 4548 zur Bestimmung der Ölfiltereffizienz können selbst die besten Ölfilter auf dem Markt nur 60 % der Verunreinigungen im Öl entfernen. Dies ist der maximale Filterwert, der nach Tausenden von Versuchen ermittelt wurde. Im praktischen Einsatz bleiben jedoch 40 % der schädlichen Verunreinigungen ungefiltert im Öl, selbst wenn es sich um Papierfilter handelt. Unter diesen 40 % Verunreinigungen stellen die ferromagnetischen Verunreinigungen aufgrund ihrer relativ feinen und harten Beschaffenheit die Mehrheit dar und verursachen daher den größten Schaden am Motor.
Nachteil 2: Unter bestimmten Bedingungen ist die Filtrationseffizienz gleich null.
Die aktuell verwendeten Ölfilter verfügen alle über Bypassventile am unteren Ende des Papierfilterelements. Dieser direkte Ölflusskanal wurde während der Konstruktionsphase so gestaltet, dass das Motoröl bei Kaltstart, hoher Ölviskosität oder teilweiser bzw. vollständiger Verstopfung des Papierfilterelements ungehindert zum Motor zurückfließen kann. Öffnet sich das Bypassventil unter dem Druck der Ölpumpe, wird das zurückfließende Motoröl nicht nur nicht mehr vom Papierfilterelement gefiltert, sondern auch größere Verunreinigungen, die zuvor vom Filterelement zurückgehalten wurden, gelangen durch das Bypassventil zurück in den Motor und verursachen so kontinuierlichen Sekundärverschleiß. Daher erfüllen die auf dem Markt erhältlichen Ölfilter unter diesen Bedingungen im Grunde keine Filterfunktion, ihre Filterleistung ist also praktisch null.
Aus den beiden oben genannten Nachteilen geht hervor, dass die derzeit verwendeten Ölfilter Verunreinigungen, die größer oder kleiner als die Mikroporen des Papierfilterelements sind, nicht dauerhaft herausfiltern können. Sie können lediglich Verunreinigungen, die der Größe der Mikroporen des Papierfilterelements entsprechen und darin eingebettet sind, dauerhaft entfernen. Daher ist die Filtrationseffizienz extrem gering.
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