Виды топливных фильтров для дизельных двигателей и их функции

Топливная аппаратура дизельного двигателя очень чувствительна к загрязнениям. Всю работу по очистке берут на себя топливные фильтры для дизельных двигателей. До попадания непосредственно в камеры сгорания дизтопливо проходит 3 этапа очистки: предварительную фильтрацию в топливном баке, этапы «грубой» и «тонкой» очистки.

Проблемы, которые решают дизельные топливные фильтры

Основной задачей таких фильтров является предотвращение проникновения абразивных примесей и смол, образующихся из-за химических реакций, в топливную магистраль и камеры сгорания. Из-за большого содержания влаги в дизтопливе, в отличие от бензина, дизельные топливные фильтры должны конденсировать воду и в большом объёме удалять её из аппаратуры подачи горючего.

Вместе с тем в дизельном топливе отмечается высокое содержание парафинов, которые кристаллизуются при отрицательных температурах. Попадание таких частиц в двигатель зачастую становится опасным для него. Лучшим способом борьбы с данной проблемой является использование фильтров с подогревом.

В случае если топливный фильтр для дизельного двигателя уже забит парафином, необходимо его заменить.

Этапы очистки дизтоплива и виды фильтров

Первым препятствием на пути взвесей в горючем служит фильтрующий элемент в топливном баке автомобиля. Как правило, он представляет собой каркас, запаянный в сетку, которая и является преградой для твёрдых частиц. Такой тип очистки не может предотвратить попадание в топливную аппаратуру мелких частиц, воды, парафинов и смол.

Но благодаря ему отсеивается большая часть крупных элементов — продуктов коррозии и мусора. Они присутствуют в любом топливном баке. Это препятствует засорению магистралей низкого давления, а также значительно увеличивает срок эксплуатации фильтра грубой очистки.

В большинстве случаев замена данного элемента не регламентируется производителем, но делать это рекомендуется. Срок его службы напрямую зависит от новизны автомобиля, его технического состояния и качества топлива. Сетчатый элемент в баке автомобиля является самым дешёвым звеном во всей цепи подачи топлива в двигатель, но не менее важным, поэтому не стоит пренебрегать его проверкой и при необходимости заменой.

За второй этап отвечают фильтры «грубой» очистки топлива (фильтры-отстойники). Их название обуславливается наличием стакана-отстойника. В нижней части он оборудован успокоителем, благодаря которому удаётся удалить воду.

А в его верхней части находится сетчатый или пластинчатый фильтрующий элемент, позволяющий избавиться от частиц размером до 0,05 мм, оставшихся после первого этапа. Далее топливо поступает в топливный насос низкого давления (ТННД).

У данного типа фильтров предусмотрена сливная пробка для очистки стакана от конденсата и отстоя. Большинство фильтров-отстойников имеет разборную конструкцию. Такое устройство топливного фильтра дизельного двигателя обеспечивает возможность промыть и, если необходимо, заменить фильтрующий элемент и тем самым восстановить эффективность очистки.

Особым видом фильтров на этом этапе являются подогреваемые сепараторы для дизтоплива. Их цена значительно выше, чем у обычных фильтров-отстойников, но качество очистки горючего более эффективно, а подогрев решает проблему парафинов. Они способны удалить до 95% воды и примесей из дизельного топлива.

Процесс очистки начинается с этапа прогрева топлива, предотвращающего кристаллизацию парафинов и воды. Далее под действием центробежных сил, возникающих при закручивании эмульсии, проходящей через специальные каналы, вода и примеси отделяются и оседают в стакане-отстойнике.

Для отделения более мелких частиц используется принцип изменения направления потока, который реализуется при помощи лопастей сепаратора. Заключительным этапом служит гофрированный картридж, удаляющий мельчайшие твёрдые частицы.

Часто встречаются фильтры «грубой» очистки, соединённые с подкачивающим насосом или фильтром «тонкой» очистки.

В большинстве случаев загрязнение фильтров «грубой» очистки не будет ощущаться при эксплуатации автотранспорта, т.к. производительность ТННД всегда выше, чем необходимо для стабильной работы двигателя. Поэтому, чтобы предотвратить дорогостоящий ремонт, необходимо своевременно удалять скопившуюся воду и мусор из отстойника и не игнорировать необходимость замены фильтрующего элемента.

Наличие отстоя и конденсата рекомендуется проверять ежедневно. В холодное время года такую проверку лучше делать после каждой поездки. Срок службы фильтрующего элемента не превышает 15-30 тыс. км.

Заключительным препятствием для топлива до его поступления в дизельный двигатель служит фильтр «тонкой» очистки. Он позволяет избавиться от оставшихся на предыдущих этапах твёрдых частиц, которые не видны глазу, а также от образовавшихся смол. Ещё одной его функцией является защита двигателя от воздуха, попавшего в топливо на ранних этапах очистки.

Через клапан-жиклер воздух с излишками горючего отводится обратно в бак. Разность температур отводящейся смеси и топлива в баке способствует образованию конденсата и увеличению содержания воды. Функцию «тонкой» очистки на этом этапе выполняет сменный элемент, состоящий из специальной пористой бумаги.

Зачастую замена только этого элемента регламентирована производителем. Из-за этого частой ошибкой становится игнорирование необходимости обслуживания остальных фильтрующих элементов.

Выбор топливного фильтра

Перед выбором любого топливного фильтра для дизельных двигателей следует учесть конструктивные особенности вашего автомобиля. Ни в коем случае нельзя использовать бензиновый топливный фильтр! Он не сможет предотвратить попадание воды и парафинов в двигатель.

Большинство современных дизельных легковых автомобилей зарубежного производства оборудованы только фильтром «тонкой» очистки. В таком случае нельзя ограничиваться только соблюдением регламента. Необходимо оборудовать автомобиль дополнительным звеном очистки топлива. Идеальным вариантом станет установка фильтра-сепаратора с подогревом.

Вот основные характеристики, на которые следует обратить внимание при его выборе: пропускная способность, мощность нагревательного элемента, качество фильтрации, допустимое давление и габариты изделия. Для нормальной эксплуатации транспортного средства все эти параметры должны соответствовать особенностям системы питания двигателя.

Так, пропускная способность для двигателей с топливными насосами высокого давления (ТНВД) находится в пределах от 20 до 50 л/ч (в редких случаях до 60 л/ч). А с системами Common Rail и насос-форсунками — от 40 до 80 л/ч.

То же относится и к качеству фильтрации для двигателей с ТНВД, достаточным значением, будет 10-30 мкм, а для Common Rail данный параметр не должен быть хуже 2-5 мкм. Для создания центробежного эффекта и качественной фильтрации для автомобилей с малым расходом топлива следует выбирать фильтры небольшого объёма, а при большом расходе — наоборот.

Определившись с типом фильтров, стоит обратить внимание на их качество. В настоящее время рынок переполнен всевозможными предложениями. При заявленных схожих характеристиках цена может отличаться в 10 раз. Но не стоит поддаваться соблазну этой дешевизны.

Самым лучшим вариантом будет использовать оригинальные компоненты, но если такой возможности нет, стоит обратить внимание на зарекомендовавшие себя бренды: Mann, Knecht, OE, Bosch и пр. Часто такие крупные компании являются поставщиками оригинальных комплектующих. Чем выше стоимость фильтра, тем лучше степень его фильтрации.

Замена топливного фильтра

Данная процедура требует определённых навыков и опыта. Технология замены элементов отличается у разных моделей автомобилей. Важно ознакомиться с ней до проведения каких-либо работ. Строгое соблюдение технологии замены гарантирует вам исправную работу двигателя в дальнейшем.

При должной сноровке такую процедуру можно выполнить и самостоятельно. Для этого необходимо извлечь фильтрующий элемент, удалить мусор и воду из корпуса и избавиться от воздуха в системе питания. Если вы не знаете, как выполнить данные действия, обратитесь в сервис.

Фильтры очистки дизельного топлива: что это такое, для чего они предназначены и каких видов бывают

Эффективное функционирование автооборудования зависит от чистоты заливаемого на заправочных станциях топлива. Долговечность и работоспособность деталей зависят от качества топлива и наличия в нём сторонних примесей, грязи и воды. По этой причине топливо проходит 2–4 ступени очистки. Очищается горючее посредством системы фильтров тонкой и грубой очистки, устраняющих крупные и мелкие загрязнения.

Что такое фильтр очистки дизельного топлива

Качество заливаемого в топливный бак горючего сказывается на работоспособности и эксплуатационном ресурсе многих систем и узлов автомобиля. Дизельное топливо, реализуемое на заправочных станциях, зачастую содержит в своём составе сторонние примеси, попадание которых в работающий двигатель может привести к деформации его отдельных деталей. Нежелательные компоненты солярки задерживаются и устраняются из неё посредством топливных фильтров — специальных фильтрующих элементов, очищающих горючее от пыли, ржавчины, металлической стружки и воды.

Дизельные двигатели последних моделей больше, чем другие виды моторов, нуждаются в эксплуатации совместно с фильтровальными элементами. Обуславливается это сложностью и высокоточностью их конструкции, требующей использования только высококачественного горючего. В случае с моторами, работающими на дизтопливе, степень очищения солярки должна быть максимальной: бензофильтры, устанавливаемые в топливную магистраль, должны задерживать и не допускать появления в топливе частиц грязи и прочих нежелательных элементов размером до 5 микрон. Одновременно с этим в дизельном горючем не должна содержаться влага: её накопление в двигателе может спровоцировать коррозийные процессы и снизить прочность металла.

Дизтопливо, заливаемое в транспортные средства с дизельными моторами, очищается при помощи специальных фильтров. ТФ классифицируются по уровню очищения солярки на тонкие и грубые и размещаются в топливных магистралях машины парами, благодаря чему эффективность очистки солярки возрастает в несколько раз.

Фильтры очистки дизельного топлива различаются в зависимости от степени очистки

Схема строения топливного фильтра

В подавляющем числе случаев дизельные силовые агрегаты выходят из строя по причине неисправностей топливной системы. Эффективность фильтра и то, насколько тщательно он очищает горючее, влияют на функциональность мотора и срок его эксплуатации.

Сепарация воды и дизтоплива осуществляется фильтровальными кассетами внутри бензофильтра: конструкция такого элемента незамысловатая и не включает сложных деталей. Исключением являются дорогостоящие модели — в них интегрированы датчики влаги и система сброса накопленной воды.

Топливные фильтры в большинстве своём обладают похожей конструкцией:

1. Дизтопливо, подготовленное к очищению.
2. Полученная на выходе из насоса топливная эмульсия.
3. Сепарация сторонних примесей и выпадение конденсата.
4. Смесь очищенного топлива и влаги.
5. Элемент из гидрофобного материала.
6. Отстойник, в котором накапливается конденсат.

Строение фильтрующего элемента для дизельного топлива довольно проста

Устройство практически всех дизельных фильтров аналогично. Избежать накопления в бензобаке воды и конденсата можно посредством регулярной полной заправки автомобиля — автопроизводители советуют делать это как минимум раз в неделю. В среднем рабочий ресурс ТФ колеблется от 30 до 40 тысяч километров пробега, но при этом может варьироваться в зависимости от того, горючее какого качества используется. Ухудшение работы ТФ сказывается на мощности силового агрегата при подъёме в гору, а полный его выход из строя или продолжение эксплуатации в загрязнённом состоянии может спровоцировать капитальный ремонт двигателя.

Принцип действия ТФ

ТФ работает по следующей схеме:

• при прогонке горючего через фильтр первым делом оно проходит через впускной штуцер и затем — через бензофильтр грубой степени очистки;
• механические компоненты солярки удерживаются бумажными «шторами» фильтра;
• горючее, очищенное от примесей, поставляется в топливную магистраль.

Автомобильные маслофильтры производятся с использованием аналогичной фильтровальной бумаги, что и бензофильтры тонкой очистки.

В топливных системах автомобилей иностранных марок устанавливаются топливные фильтры более сложной конструкции, состоящие из трёх штуцеров. Поскольку топливная система таких машин состоит из основной и дополнительной магистралей, то и штуцеры размещаются следующим образом: два идут на главную магистраль, один — на дополнительную. Последний предназначается для стравливания давления в системе посредством сброса излишков солярки обратно в топливный бак.

Выбор бензофильтров для дизельных моторов: на что обращать внимание

При выборе ТФ для дизельного силового агрегата учитываются несколько аспектов:

1. Приобретать желательно только оригинальные фильтры, разработанные специально для дизельных моторов. Сегодня на рынках представлен огромный ассортимент бензофильтров, поэтому вероятность наткнуться на контрафакт весьма высока. В идеале желательно приобретать те фильтры для топлива, которые разработаны для конкретной марки и модели машины. По этой причине при подборе бензофильтра необходимо опираться на каталожный номер — он должен совпадать с тем, который был указан производителем.
2. Тонкость фильтрации высчитывается перед приобретением бензофильтра. Измеряется она в микронах и указывается заводом-изготовителем на упаковке изделия в графе «номинальный и абсолютный уровни фильтрации». Под номинальным подразумевают 95%-ю эффективность задержки фильтрующими компонентами частиц. Абсолютный же показатель определяет качество очистки горючего и класс бензофильтра и составляет в большинстве случаев 98%. При выборе ТФ также следует учесть его конкретный тип — грубой либо тонкой очистки. Первый тип задерживает при фильтрации солярки крупные примеси, второй — самые мелкие, оставшиеся в топливе, прошедшем этап грубого очищения. Метод двойной очистки на сегодняшний день считается наиболее эффективным и распространённым, поскольку именно он позволяет добиться лучшей фильтрации топлива и обеспечивает защиту двигателя. Помимо этого, он позволяет продлить рабочий ресурс обоих фильтров.
3. Самые низкие цены всегда выставлены на низкокачественные топливные фильтры. Фильтрующие компоненты высокого качества отличаются высокой ценой, что формирует итоговую стоимость ТФ. Современные модели фильтров изготавливаются с применением целлюлозных, синтетических и комбинированных материалов. Наиболее дорогостоящими являются полностью синтетические топливные фильтры, но при этом у них самый длительный ресурс работы. Самые дешёвые — целлюлозные фильтры: в их конструкции роль очищающего элемента выполняет специальная пористая бумага. В комбинированных моделях совмещаются целлюлозный и синтетический слои, что повышает качество и эффективность фильтрации топлива.
4. Использование дизельного топлива требует установки водно-топливного сепаратора. Он предназначен для устранения из горючего конденсата и предотвращения попадания в солярку влаги. Накопление воды в топливе может не только понизить мощность и эффективность двигателя, но и вывести его из строя. Сепараторы в большинстве случаев устанавливаются одновременно с топливными фильтрами.
5. Последнее требование — установка топливного фильтра должна осуществляться вместе с устройством подогрева. В дизельном топливе при снижении температуры окружающей среды начинает густеть парафин, что усложняет подачу солярки в двигатель. Для предотвращения этого в мотор устанавливают специальное устройство подогрева.

Видео: как выбрать топливный фильтр для автомобиля

Разновидности ТФ

В топливную очистную систему входит фильтр-отстойник, фильтры тонкой и грубой очистки, топливозаборник. Очищение солярки от примесей осуществляется в несколько этапов по мере её прохождения через фильтрующие элементы.

Для дизельных силовых агрегатов производятся фильтры двух типов:

• сборные (их конструкция предусматривает замену отдельных деталей);
• неразборные.

Фильтрующие элементы разборных ТФ изготавливаются из керамики и латуни. Такие модели могут использоваться многократно — их можно промывать и чистить от накопившейся грязи. Единственным минусом таких фильтров является их высокая стоимость.

Одноразовыми являются неразборные фильтры, внутри которых расположен фильтрующий элемент. После засорения они требуют смены на новые и чистые.

Фильтры грубой очистки

Фильтрующий элемент, эффективно очищающий дизельное топливо от сторонних примесей, размер частиц которых превышает 0,05 мм. Состоит из латунных отформованных пластинок, между которыми остаются калиброванные щели, не пропускающие крупные частицы грязи, но при этом легко проводящие топливо.

Конструкция проволочно-щелевых топливных фильтров напоминает стакан с латунной проволокой, намотанной поверх него.

Зазор между витками проволоки составляет 0,07 мм. Топливо под давлением топливного насоса пропускается через все щели между проволокой, при этом стакан задерживает все примеси, которые крупнее зазора между витками. Скапливающаяся на стакане грязь легко смывается во время технического обслуживания автомобиля.

ТФ грубой очистки позволяет не только очистить горючее от сторонних примесей, но и предотвратить попадание влаги в топливную систему автомобиля. Он удерживает воду, содержащуюся в дизельном топливе в большом количестве, которая впоследствии оседает на дно, поскольку тяжелее, чем солярка. В конструкцию устройства входит специальный фильтр, который замеряет общую долю воды в топливе и оповещает водителя.

Фильтр грубой очистки предохраняет топливную систему автомобиля от попадания в неё парафина, содержащегося в дизельном топливе. При низких температурах парафин кристаллизуется и может забить двигатель, что выводит его из строя. Дизельное топливо очищается от парафинов посредством его нагревания специальным элементом подогрева и пропусканием через бумажную штору, проводящую ток.

Топливный фильтр, очищающий горючее от примесей, размер частиц которых превышает 0,05 мм

Фильтры тонкой очистки

Мелкие механические примеси размером не более 60 мкм могут нанести дизельному двигателю не меньший вред, чем крупные. Очистить топливо от подобных включений могут только фильтры тонкой очистки. Конструкция таких ТФ создана таким образом, что они могут выдерживать высокое давление в топливной системе. Для их создания используется в основном сталь и высокопрочная пластмасса.

В корпусе ТФ находятся четыре секции, закрытые колпаками. По центру каждой из них размещается стержень, на который надет элемент, по форме напоминающий стакан. Внутри такого элемента располагается фильтровальная бумага. Площадь контакта фильтра и топлива увеличивается в несколько раз за счёт гофрированной поверхности бумаги. Картонный каркас защищает бумагу от повреждений. В каркасе имеются небольшие отверстия, через которые топливо проходит через бумагу. Такие устройства задерживают частицы размером до 4 мкм. Гофрированная бумага в фильтре нуждается в регулярной замене.

Фильтры тонкой очистки лучше всего располагать перед бензонасосом, поскольку в этом месте давление системы минимально, что предохранит элемент от пробоев и протечек. Такое расположение также позволяет повысить эксплуатационный ресурс насоса, поскольку он будет работать с очищенным высококачественным топливом.

Регламент замены устройства

Периодичность замены фильтрующих элементов указывается производителем в руководстве по эксплуатации транспортного средства. Выбранный для замены топливный фильтр должен соответствовать не только размерами, но и обладать необходимой степенью фильтрации и пропускной способностью. В мануале производителем в большинстве случаев указывается тип фильтровального материала и самого фильтра. Установка не подходящего по параметрам топливного фильтра может значительно снизить срок эксплуатации двигателя автомобиля.

Плановая замена топливных фильтров тонкой и грубой очистки для большинства машин с дизельными силовыми агрегатами осуществляется каждые 40 тысяч километров пробега. Официальные дилеры при этом рекомендуют сокращать временной интервал на 30–50% при условии эксплуатации автомобиля в экстремальных условиях. За экстремальные принимаются следующие условия:

• высокая нагрузка на двигатель;
• жаркий и влажный климат;
• высокое содержание пыли в воздухе;
• регулярная транспортировка грузов или прицепа;
• экстремальный стиль вождения;
• использование низкокачественного дизельного топлива.

Перечисленные факторы отрицательно сказываются на эксплуатационном ресурсе топливного фильтра, становясь причиной его преждевременного износа.

Частота замены фильтрующего элемента указывается в руководстве по эксплуатации автомобиля

Внеплановая замена фильтрующего элемента проводится при появлении следующих признаков неисправности автомобиля:

• «троит» двигатель;
• набор оборотов происходит медленно;
• резкие потери и скачки мощности во время езды;
• повышение расхода топлива.

При появлении описанных симптомов велика вероятность того, что их причиной является топливный фильтр.

Подогреватель топливных фильтров

В любых климатических условиях наиболее эффективным методом борьбы с кристаллизацией дизельного горючего являются системы подогрева — электрические и комбинированные. Принцип действия таких систем зиждется на подогреве солярки и растоплении сфомировавшихся в ней кристаллов парафина. Фильтры грубой и тонкой очистки топлива, являясь критическими узлами топливной системы, чаще всего нуждаются в установке подогревателей. Электрический подогреватель используется для подогрева перед пуском двигателя определённого объёма топлива, достаточного для завода силового агрегата и его прогрева. Устанавливают его на фильтре грубой очистки топлива. Нагретая обратка поддерживает высокую температуру топлива и не даёт ему густеть во время движения.

Для устранения явления кристаллизации дизельного топлива используются подогреватели топливного фильтра

Работоспособность и срок эксплуатации дизельного двигателя во многом зависят от качества и чистоты используемого топлива. За оба параметра отвечают топливные фильтры тонкой и грубой очистки, благодаря которым солярка очищается от сторонних примесей и грязи. Использование таких фильтрующих элементов позволяет продлить рабочий ресурс топливной системы и двигателя автомобиля.