오일/윤활 필터

오일/윤활 필터는 엔진 오일, 변속기 오일, 윤활유 또는 유압 오일에서 오염 물질을 제거하도록 설계된 필터입니다. 이들의 주요 용도는 자동차(온로드 및 오프로드 모두), 동력 항공기, 철도 기관차, 선박 및 보트, 발전기 및 펌프와 같은 정적 엔진용 내연 기관에 사용됩니다. 자동 변속기 및 파워 스티어링과 같은 기타 차량 유압 시스템에는 오일 필터가 장착되는 경우가 많습니다. 제트 항공기와 같은 가스 터빈 엔진에도 오일 필터를 사용해야 합니다. 오일 필터는 다양한 유형의 유압 기계에 사용됩니다. 석유 산업 자체는 석유 생산, 석유 펌핑 및 석유 재활용을 위해 필터를 사용합니다. 최신 엔진 오일 필터는 "전류"(인라인) 또는 "바이패스"인 경향이 있습니다.

역사

오일/윤활 필터의 역사는 엔진 청결과 성능 유지의 중요성을 입증합니다. 초보적인 스크린과 스트레이너의 초기부터 최신 스핀온 필터와 고급 여과 기술에 이르기까지 오일 필터는 시간이 지남에 따라 크게 발전했습니다. 자동차 산업이 지속적으로 성장하고 발전함에 따라 엔진을 원활하고 효율적으로 작동시키는 데 사용되는 기술도 마찬가지입니다.

초기 개발

초기 필터: 자동차 엔진 초기에는 전용 오일 필터가 없었습니다. 대신 간단한 스크린이나 여과기를 사용하여 오일에서 큰 입자를 제거했습니다. 이러한 초기 장치는 초보적이었고 미세한 오염 물질을 제거하는 데 종종 효과적이지 않았습니다.

진행: 엔진 기술이 발전함에 따라 보다 효율적인 오일 여과의 필요성이 분명해졌습니다. 초기 엔진의 오일 시스템은 더 나은 여과 메커니즘을 포함하도록 점차 개선되었습니다.

주요 이정표

전체 흐름 필터: 엔진을 통해 흐르는 모든 오일을 필터링하는 전체 흐름 오일 필터는 이전 설계에 비해 크게 개선되었습니다. 이 필터는 더 넓은 범위의 오염물질을 제거하여 엔진 성능과 수명을 향상시키도록 설계되었습니다.

스핀온 필터: WIX가 스핀온 오일 필터를 발명한 1954년에 획기적인 발전이 이루어졌습니다. 이 디자인은 오일 필터 교체에 혁명을 일으켜 빠르고 쉬운 프로세스를 만들었습니다. 스핀온 필터는 엔진 블록에서 나사를 풀어 쉽게 제거하고 교체할 수 있는 독립형 장치입니다. 이 디자인은 대부분의 현대 차량의 표준이 되었습니다.

기술 발전

재료 및 디자인: 시간이 지남에 따라 오일 필터에 사용되는 재료가 크게 향상되었습니다. 초기 필터는 금속 메쉬나 종이로 만들어졌지만 현대 필터는 더 나은 여과 효율성과 내구성을 제공하는 합성 소재를 사용하는 경우가 많습니다. 오염 물질 포착을 위해 더 넓은 표면적을 제공하는 주름진 종이나 합성 매체를 특징으로 하는 많은 최신 필터를 사용하여 필터 디자인도 발전했습니다.

효율성 및 내구성: 최신 오일 필터는 오일에서 가장 작은 입자까지 제거하도록 설계되어 엔진이 원활하고 효율적으로 작동하도록 보장합니다. 또한 엔진 내부의 가혹한 조건을 견딜 수 있도록 제작되어 오래 지속되는 성능을 보장합니다.

업계 동향

시장 성장: 글로벌 오일 필터 시장은 자동차 수요 증가와 정기적인 유지 관리의 필요성으로 인해 꾸준히 성장하고 있습니다. 도로 위의 차량 수가 계속해서 증가함에 따라 오일 필터에 대한 수요도 늘어나고 있습니다.

혁신: 제조업체는 오일 필터의 성능과 효율성을 개선하기 위해 끊임없이 혁신하고 있습니다. 여기에는 오일에서 더 작은 입자도 제거할 수 있는 나노섬유 매체와 같은 새로운 여과 기술의 개발이 포함됩니다.

환경 문제: 환경에 대한 우려가 커지면서 제조업체들은 더욱 친환경적인 오일 필터 개발에 주력하고 있습니다. 여기에는 재활용 가능한 재료의 사용과 쉽게 폐기하거나 재활용할 수 있는 필터 설계가 포함됩니다.

압력 릴리프 밸브

대부분의 가압 윤활 시스템에는 과압 릴리프 밸브가 포함되어 있어 유량 제한이 과도한 경우 오일이 필터를 우회하여 엔진의 오일 부족을 방지합니다. 추운 날씨로 인해 필터가 막히거나 오일이 걸쭉해지면 필터 바이패스가 발생할 수 있습니다. 과압 릴리프 밸브는 연료/디젤 필터에 통합되는 경우가 많습니다. 오일이 배출되는 경향이 있도록 장착된 필터에는 일반적으로 엔진(또는 기타 윤활 시스템)이 정지된 후 필터에 오일을 유지하기 위한 배수 방지 밸브가 통합되어 있습니다. 이는 시스템이 다시 시작된 후 오일 압력 상승이 지연되는 것을 방지하기 위해 수행됩니다. 배수 방지 밸브가 없으면 가압된 오일이 엔진의 작동 부품으로 이동하기 전에 필터를 채워야 합니다. 이러한 상황은 초기 오일 부족으로 인해 움직이는 부품의 조기 마모를 초래할 수 있습니다.

오일 필터의 종류

기계

기계 설계에서는 부유 오염 물질을 포착하고 격리하기 위해 벌크 재료(예: 면 폐기물) 또는 주름진 필터 종이로 만든 요소를 ​​사용합니다. 여과 매체 위(또는 내부)에 물질이 축적됨에 따라 오일 흐름이 점진적으로 제한됩니다. 이를 위해서는 필터 요소(또는 요소를 별도로 교체할 수 없는 경우 전체 필터)를 정기적으로 교체해야 합니다.

카트리지 및 스핀온

JCB용 교체용 종이 필터 요소

초기 엔진 오일 필터는 교체 가능한 필터 요소나 카트리지가 영구 하우징에 포함되어 있는 카트리지(또는 교체 가능한 요소) 구조로 되어 있었습니다. 하우징은 엔진에 직접 장착되거나 엔진에 연결되는 공급 및 회수 파이프를 통해 원격으로 장착됩니다. 1950년대 중반에 스핀온 오일 필터 설계가 도입되었습니다. 즉, 마운트에서 나사를 풀고 폐기하고 새 것으로 교체하는 독립형 하우징과 요소 어셈블리입니다. 이로 인해 필터 교체가 더욱 편리해지고 잠재적으로 덜 복잡해졌으며, 빠르게 전 세계 자동차 제조업체에서 설치하는 주요 오일 필터 유형이 되었습니다. 원래 카트리지형 필터가 장착된 차량에는 변환 키트가 제공되었습니다. 1990년대에 특히 유럽과 아시아 자동차 제조업체는 필터를 교체할 때마다 폐기물이 덜 발생하기 때문에 교체 가능한 요소 필터 구조를 선호하기 시작했습니다. 미국의 자동차 제조업체들도 마찬가지로 교체 가능한 카트리지 필터로 전환하기 시작했으며 스핀온 필터에서 카트리지 유형 필터로 변환하는 개조 키트가 인기 있는 응용 분야에 제공됩니다. 시중에서 판매되는 자동차 오일 필터는 디자인, 재료 및 구성 세부 사항이 다양합니다. 내부에 포함된 금속 배수 실린더를 제외하고 완전 합성 소재로 만들어진 제품은 여전히 ​​널리 사용되는 전통적인 판지/셀룰로오스/종이 유형보다 훨씬 우수하고 오래 지속됩니다. 이러한 변수는 필터의 효율성, 내구성 및 비용에 영향을 미칩니다.

Kawasaki W175의 오토바이 오일 필터. 구형(왼쪽)과 신형(오른쪽).

자기

자기 필터는 영구 자석이나 전자석을 사용하여 강자성 입자를 포착합니다. 자기 여과의 장점은 필터를 유지하려면 자석 표면의 입자를 청소하기만 하면 된다는 것입니다. 차량의 자동 변속기에는 자성 입자를 격리하고 미디어형 유체 필터의 수명을 연장하기 위해 유체 팬에 자석이 있는 경우가 많습니다. 일부 회사에서는 이러한 금속 입자를 포착하는 데 도움이 되도록 1930년대 중반에 처음으로 발명되어 자동차와 오토바이용으로 제공되었던 오일 필터나 자기 배수 플러그 외부에 부착하는 자석을 제조하고 있지만, 효율성에 대한 논쟁은 계속되고 있습니다. 그러한 장치 중.

침강

침전 또는 중력층 필터를 사용하면 오일보다 무거운 오염물질이 중력의 영향을 받아 용기 바닥에 침전될 수 있습니다.

원심 분리기

원심분리기 오일클리너는 다른 원심분리기와 마찬가지로 중력이 아닌 원심력을 이용하여 오일에서 오염물질을 분리하는 회전침전장치이다. 가압된 오일은 하우징 중앙으로 들어가 베어링과 씰에서 자유롭게 회전하는 드럼 로터를 통과합니다. 로터에는 드럼을 회전시키기 위해 내부 하우징에 오일 흐름을 유도하도록 배열된 두 개의 제트 노즐이 있습니다. 그런 다음 오일은 하우징 벽의 바닥으로 미끄러져 들어가 미립자 오일 오염 물질이 하우징 벽에 달라붙게 됩니다. 하우징은 주기적으로 청소해야 합니다. 그렇지 않으면 입자가 드럼 회전을 멈출 만큼의 두께로 축적됩니다. 이 조건에서는 여과되지 않은 오일이 재순환됩니다. 원심 분리기의 장점은 다음과 같습니다. (i) 청소된 오일이 오일보다 무거워 바닥에 가라앉아 배수될 수 있는 물과 분리될 수 있다는 것입니다(단, 물이 오일과 유화되지 않은 경우). (ii) 기존 필터보다 막힐 가능성이 훨씬 적습니다. 원심분리기를 회전시키기에 오일 압력이 충분하지 않은 경우 대신 기계적 또는 전기적으로 구동할 수 있습니다.

참고: 일부 스핀오프 필터는 원심분리기로 설명되어 있지만 실제 원심분리기는 아닙니다. 오히려 오일은 오염 물질이 필터 외부에 달라붙는 데 도움이 되는 원심 소용돌이가 있는 방식으로 방향을 지정합니다.

고효율(HE)

고효율 오일 필터는 오일 배출 간격을 연장할 수 있다고 주장되는 일종의 바이패스 필터입니다. HE 오일 필터는 일반적으로 3마이크로미터의 기공 크기를 가지며, 연구 결과에 따르면 엔진 마모가 줄어드는 것으로 나타났습니다. 일부 차량에서는 배수 간격을 최대 5~10배까지 늘릴 수 있었습니다.