車のオイルフィルターエレメントとは
オイルフィルターはオイルストレーナーとも呼ばれ、エンジンオイルから埃、金属粒子、カーボン堆積物、煤粒子などの不純物を取り除き、エンジンを保護するために使用されます。
オイルフィルターは、フルフロー型とクロスフロー型に分類されます。フルフロー型フィルターは、オイルポンプとメインオイル通路の間に直列に接続され、メインオイル通路に入る潤滑油のすべてを濾過することができます。ダイバータクリーナーはメインオイル通路に並列に接続され、オイルポンプから送り出された潤滑油の一部のみを濾過します。エンジンの運転中、潤滑油には金属片、埃、高温で酸化したカーボン堆積物、ゲル状の沈殿物、水などが常に混入しています。オイルフィルターの機能は、これらの機械的不純物やガム質を除去し、潤滑油を清浄に保ち、その寿命を延ばすことです。オイルフィルターは、強力な濾過能力、低い流動抵抗、そして長寿命であることが求められます。一般的な潤滑システムでは、ストレーナー、粗目フィルター、細目フィルターという、濾過能力の異なる複数のフィルターがメインオイル通路にそれぞれ並列または直列に接続されています。メインオイル通路に直列に接続されているものはフルフローフィルターと呼ばれ、エンジン作動中にすべての潤滑油が濾過されます。並列に接続されているものはスプリットフローフィルターと呼ばれます。このうち、粗フィルターはメインオイル通路に直列に接続され、フルフロータイプです。ファインフィルターはメインオイル通路に並列に接続され、スプリットタイプです。現代の自動車エンジンには、一般的にストレーナーとフルフローオイルフィルターしかありません。粗フィルターはエンジンオイルから粒子サイズ0.05mm以上の不純物を取り除き、ファインフィルターは粒子サイズ0.001mm以上の微細な不純物を取り除くために使用されます。
ろ紙：オイルフィルターのろ紙に対する要求は、エアフィルターよりも高くなっています。これは主に、オイルの温度が0度から300度まで変化するためです。急激な温度変化ではオイル濃度もそれに応じて変化し、オイルの濾過流量に影響を与えます。高品質のオイルフィルターのろ紙は、急激な温度変化下でも十分な流量を確保しながら、不純物を濾過できる必要があります。
ゴム製シーリングリング：高品質エンジンオイル用フィルターのシーリングリングは特殊なゴムで作られており、オイル漏れを100%防止します。
逆流防止弁：高品質のオイルフィルターにのみ搭載されています。エンジン停止時には、オイルフィルターの乾燥を防ぎます。エンジン再始動時には、直ちに圧力を発生させ、潤滑用のエンジンオイルを供給します。（チェックバルブとも呼ばれます）
リリーフバルブ：高品質のオイルフィルターにのみ搭載されています。外気温が一定値まで低下した場合、またはオイルフィルターの寿命が尽きた場合、リリーフバルブは特殊な圧力で開き、ろ過されていないオイルがエンジンに直接流れ込みます。その際、エンジンオイル内の不純物も混入しますが、エンジンオイルがエンジン内に存在しないことによるダメージと比較すると、そのダメージははるかに小さくなります。そのため、リリーフバルブは緊急時にエンジンを保護する鍵となります。（バイパスバルブとも呼ばれます）
通常、エンジン内の各部品はエンジンオイルの潤滑によって正常に動作します。しかし、部品の動作によって発生する金属片、侵入した埃、高温で酸化したカーボン堆積物、そして少量の水蒸気がエンジンオイルに常に混入します。時間の経過とともにエンジンオイルの寿命は短くなり、深刻な場合にはエンジンの正常な動作に影響を及ぼす可能性があります。
したがって、この時点でオイルフィルターの役割が重要になります。簡単に言えば、オイルフィルターの主な機能は、エンジンオイルに含まれる不純物の大部分をろ過し、オイルを清潔に保ち、通常の耐用年数を延ばすことです。さらに、オイルフィルターは強力なろ過能力、低い流動抵抗、そして長寿命を備えている必要があります。
市販のオイルフィルターには2つの大きな欠点がありますが、新製品はそれらを補っています。そのため、新製品の強力な磁性オイルフィルターを使用する必要があります。
デメリット 1: 濾過効率が低いため、エンジン オイル内の不純物の 60% しか濾過できません。
これは、現在のオイルフィルターが、オイル内の有害な不純物を捕捉して濾過するために、単一の紙製フィルターエレメントの穴に依存しているためです。 フィルター紙の微細孔が小さいほど濾過効果は向上しますが、オイルの通過能力は低下します。 フィルター紙の同じ微細孔で不純物の最小粒子を濾過できると同時に、エンジンに供給される十分な量のエンジンオイルがこの微細孔を通過できることを保証するという矛盾に対処するためです。 全米内燃機関工業会フィルター部門がオイルフィルター濾過効率に関する国際標準試験方法 ISO4548 を使用して実施したテストによると、市場で最も優れたオイルフィルターでさえ、オイル内の不純物の 60% しか除去できないように設計できます。 これは、数千回の実験を経て得られた最大濾過値です。 実際の使用では、紙製フィルターエレメントでは効果的に濾過できない有害な不純物が依然として 40% 存在します。この 40% の不純物のうち、強磁性不純物は比較的細かくて硬い性質のため、大部分を占め、エンジンに最も大きな損傷を引き起こします。
デメリット2：特殊な条件下では濾過効率がゼロになります。
現在使用されているオイル フィルターはすべて、紙フィルター エレメントの底部にバイパス バルブを備えています。これは、エンジンの冷間始動時やオイル粘度が高い場合、または紙フィルター エレメントが部分的または完全に詰まっている場合に、エンジン オイルがスムーズにエンジンに還流できるように設計されている直接オイル流路です。オイル ポンプの圧力でエンジン オイルのバイパス バルブが開くと、バイパス バルブを通ってエンジンに還流するエンジン オイルは、紙フィルター エレメントで濾過されないだけでなく、元々紙フィルター エレメントによって濾過されていた大きな不純物粒子もバイパス バルブを通ってエンジンに再流入し、エンジンの二次摩耗を継続的に引き起こします。そのため、市販のオイル フィルターは特殊な条件下では基本的に濾過の役割を果たすため、このときの濾過効率はゼロです。
上記の2つの欠点から、現在使用されているオイルフィルターは、紙フィルターエレメントの微細孔よりも大きい、または小さい不純物を恒久的に濾過することができないことがわかります。紙フィルターエレメントの微細孔と同等の大きさの不純物、およびそこに埋め込まれた不純物しか恒久的に除去できません。そのため、濾過効率は極めて低いのです。
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