W odpowiedzi na potrzeby osób zainteresowanych poszerzaniem swojej wiedzy, producent filtrów do pojazdów ciężarowych pod marką Filtron postanowił opublikowac serię artykułów „Filtrofakty”, poruszających kluczowe zagadnienia z zakresu filtracji. Dziś – o roli uszczelki w filtrze.

Rola uszczelki w filtrze

Podczas wymiany filtrów, niezależnie od typów, szczególną uwagę zwraca się na prawidłowe umieszczenie filtra w układzie lub wkładu filtra w obudowie, tak aby uzyskać pewność, że jest on prawidłowo uszczelniony i cały strumień filtrowanego płynu przepływa przez przegrodę filtracyjną.

Uzyskanie szczelnych połączeń realizowane jest poprzez ściskanie umieszczonych w nich uszczelek. Jednak utrzymanie szczelności to nie jedyna funkcja uszczelek w filtrach. Równie istotne jest zapewnienie łatwego montażu i demontażu filtra.

Połączenia, w których uszczelka jest ściskana są z natury statyczne, jednak podczas eksploatacji uszczelka narażona jest na przemieszczenia spowodowane zarówno drganiami, jak i różnicą ciśnień pomiędzy otoczeniem a wnętrzem układu.

Na rysunku 1 pokazano jak zachowuje się uszczelka (kwadring) filtra puszkowego oleju podczas eksploatacji. Uszczelka umieszczona w gnieździe pokrywy filtra nie zainstalowanego w systemie olejowym (A) nie jest narażona na działanie sił ściskających. Jednak przykręcenie filtra do gniazda w silniku powoduje ściśnięcie uszczelki (B). Dodatkowo pojawienie się ciśnienia w układzie powoduje przesunięcia materiału uszczelki w stronę niższego ciśnienia (C). Widzimy więc, że podczas eksploatacji uszczelka cały czas ulega przemieszczeniom, tym większym, im większa jest różnica ciśnień.

Rysunek 1. Zachowanie się uszczelki filtra puszkowego oleju podczas eksploatacji.

A – uszczelka w gnieździe pokrywy filtra nie zamontowanego w samochodzie.

B – uszczelka ściskana na skutek dokręcenia filtra do korpusu silnika.
C – uszczelka pod działaniem wysokiego ciśnienia podczas pracy silnika.

Materiał uszczelki w warunkach działania wysokiego ciśnienia zachowuje się jak bardzo lepka ciecz przenosząc naciski na wszystkie powierzchnie gniazda w pokrywie filtra oraz korpus silnika, do której przylega filtr. Wewnętrzne naprężenia sprzyjają dodatkowemu doszczelnieniu połączenia, do czasu gdy nadmierny wzrost ciśnienia wewnątrz układu spowoduje wypchnięcie uszczelki z gniazda i wyciek oleju. Wartość ciśnienia powodująca wypchnięcie uszczelki w filtrach puszkowych jest zależna od siły z jaką został on dokręcony do korpusu silnika. Przy wykonaniu prawidłowej instalacji filtra nadmierny wzrost ciśnienia spowodowany zazwyczaj przez zacięcie się zaworu regulacyjnego przy pompie oleju, może spowodować już przy ciśnieniu 10 bar trwałe odkształcenie puszki, a przy dalszym wzroście rozszczelnienie zamka łączącego puszkę z pokrywą filtra bądź wycieki oleju spod uszczelki lub nawet jej wypchnięcie.

Aby uszczelka nie została wypchnięta przy normalnym ciśnieniu należy bezwzględnie stosować się do zaleceń producenta dotyczących instalacji filtra.

Przed przykręceniem nowego filtra powinniśmy starannie oczyścić powierzchnię przylegania uszczelki filtra do korpusu silnika sprawdzając, czy nie zostały na niej resztki starej uszczelki lub grudki brudu. Powierzchnia ta powinna być gładka, pozbawiona uszkodzeńmechanicznych i wżerów. Następnie powinniśmy górną powierzchnię uszczelki filtra przesmarować warstwą czystego oleju silnikowego. Nie wolno do tego celu stosować smarów stałych, gdyż tworzą za grubą warstwę, która w czasie eksploatacji może zostać wypłukana przez gorący olej i być przyczyną wycieku oleju spod uszczelki. Warstwa smaru stałego może być także przyczyną odkręcania się filtra na skutek drgań występujących podczas eksploatacji. Przykręcanie filtra do korpusu to czynność wymagająca zachowania szczególnej staranności. Bardzo ważne jest aby prosto wkręcić filtr. Gdy zrobimy to niestarannie i wkręcimy filtr krzywo, uszczelka będzie nierównomiernie dociśnięta do korpusu silnika i jednocześnie możemy uszkodzić gwint króćca w silniku.

Rysunek 2. Filtr puszkowy oleju z instrukcją montażu na korpusie

Filtr wkręcamy do momentu aż uszczelka przylgnie do korpusu silnika, a następnie dokręcamy ręką zgodnie z zaleceniami producenta opisanymi na filtrze lub jego opakowaniu. Dla większości filtrów puszkowych oleju w samochodach osobowych to 3 obrotu lub 1 cały obrót. Dla samochodów z silnikiem wysokoprężnym może być to większa wartość. Zakres tego obrotu uzależniony jest od skoku gwintu i wymaganej siły wstępnie ściskającej uszczelkę, zapewniającej szczelność połączenia podczas eksploatacji.

Podsumowując niezależnie, czy montujemy filtry cieczy czy gazu, aby uzyskać skuteczne uszczelnienie należy sprawdzić:
• czy uszczelka jest poprawnie zamontowana w filtrze lub obudowie filtra
• czy uszczelka posiada gładką powierzchnię bez pęknięć, uszkodzeń bądź zabrudzeń
• czy powierzchnie innych elementów układu, do których przywiera uszczelka filtra są także gładkie i czyste
• czy uszczelka została podczas montażu równomiernie ściśnięta siłą zgodną z zaleceniami producenta

Pomimo zachowania wszystkich powyższych reguł, w filtrach oleju i paliwa, zawsze sprawdza się po uruchomieniu pojazdu, czy nie ma żadnych wycieków w miejscach uszczelnianych połączeń. Brak wycieków jest potwierdzeniem, że montaż został przeprowadzony prawidłowo i uszczelnienia spełniają swoją rolę.