Зачем дизелю топливный фильтр?

Современные дизельные двигатели — сложные и точные механические системы, нарушить работу которых способны мельчайшие посторонние частицы. На страже благополучия мотора стоят фильтры очистки дизельного топлива. Внешне похожие, они кардинально отличаются от бензиновых «братьев».

Устройство и принцип работы фильтров очистки дизельного топлива

Прежде чем дизельное топливо будет использовано по назначению, его очищают от загрязнений и воды. Это необходимо, так как в форсунки и цилиндры топливо поступает под большим давлением. Посторонняя пыль в этом случае превращается в абразив, быстро выводя из строя детали. Грязное топливо — основная причина преждевременных отказов дизельных моторов. В их системах питания обычно установлены два топливных элемента: грубой и тонкой очистки. Решения с одной или тремя ступенями фильтрации встречаются реже. Разделение функций между фильтрами тонкой и грубой очистки не догма. Например, удаление воды из топлива может быть возложено как на первый, так и на второй или на оба сразу. Все зависит от конструкторского решения.

Грязное топливо — основная причина преждевременных отказов насоса, форсунок, поршней и цилиндров дизельных моторов

Фильтр грубой очистки топлива (ФГОТ) удерживает крупные посторонние частицы диаметром примерно 100–300 мкм. Более мелкие фракции останавливает фильтр тонкой очистки (ФТОТ). Размер улавливаемой пыли зависит от требований, предъявляемых к топливу мотором. Так, двигателям самой прогрессивной системы Common Rail, форсунки которых работают под давлением до 2,5 тыс. атмосфер, необходимо самое чистое топливо. Допустимый размер посторонних частиц для них не крупнее 3–5 мкм. Обычные дизельные моторы с плунжерными топливными насосами высокого давления (ТНВД) менее «капризны», так как рабочее давление топлива в них значительно ниже. Место ФГОТ в системе питания — до предварительного насоса, подающего топливо в нагнетатель (топливный насос высокого давления). ФТОТ размещают перед ТНВД.

Фильтр грубой очистки дизельного топлива устанавливают до предварительного насоса, тонкой — перед топливной аппаратурой

Устройство фильтров грубой очистки дизельного топлива

Распространённая конструкция ФГОТ представляет собой разборный стакан со сменным фильтрующим элементом.

Распространённая конструкция ФГОТ— разборный стакан со сменным фильтрующим элементом

В фильтре-отстойнике чистящий элемент выполнен в виде сетки. Внутри стакана могут размещаться дополнительные элементы, улучшающие функционирование: отражатель, успокоитель и пр.

В фильтре-отстойнике фильтрующий элемент выполнен в виде сетки

В некоторых автомобилях используются неразборные универсальные прямоточные ФГОТ в прозрачном пластиковом корпусе, внешне похожие на бензиновые. Например, в Mercedes-Benz W124 установлен фильтр WK 31/5.

Прямоточный фильтр грубой очистки дизельного топлива похож на бензиновый

Эксперименты по установке дизельного двигателя на серийный легковой автомобиль в Европе начались в тридцатые годы ХХ века. К примеру, в 1936 году существовала 45-сильная версия Mercedes 260D с детищем Рудольфа Дизеля под капотом.

Олег Полажинец

Устройство фильтров тонкой очистки дизельного топлива

Принципиально они отличаются свойствами фильтрующих элементов и размером удерживаемой пыли. Фильтрующий элемент — главная деталь ФТОТ. Кроме него, фильтр может быть оборудован сепаратором для отделения влаги от топлива, краном для слива накопившейся воды и датчиком её наличия.

Кроме фильтрующего элемента ФТОТ может быть оборудован сепаратором для отделения влаги от топлива, краном для слива накопившейся воды и датчиком её наличия

Конструктивно элементы эти выполняются как неразборными, так и разборными. Во втором случае в качестве сменного элемента используется либо картридж, либо патрон. Картридж — бескорпусной сменный элемент из фильтровальной бумаги или другого мелкопористого материала — устанавливают в корпус из пластика, алюминия или стали. Патрон ФТОТ — тот же картридж, но размещённый внутри собственного корпуса. Некоторые топливные патроны можно использовать и для очистки масла. Топливный фильтр образуют два элемента: патрон и крышка.

Фотогалерея: конструкции фильтров

Видео: устройство фильтра

Выбор

Правильная стратегия выбора топливного фильтра — выполнение рекомендаций производителей автомобиля. Они разработаны с учётом потребностей двигателя. Не стоит экспериментировать, устанавливая неподходящий фильтр лишь по той причине, что он дешёвый.

Некоторые автомобилисты пытаются компенсировать низкое качество очистки частой заменой топливного элемента. Это неправильный подход. Главная задача фильтра — не допустить попадания в топливную аппаратуру и цилиндры посторонних частиц крупнее определённого размера. Тонкость фильтрации — одна из характеристик, которая не изменяется во время эксплуатации. Ни старый, ни новый элемент, который не способен удержать мелкие частицы, не убережёт двигатель от поломки.

Тонкость фильтрации — одна из характеристик фильтра, которая не изменяется во время эксплуатации

Сходные по параметрам фильтры выпускают разные компании. Известные бренды Mann, Knecht (Mahle), Bosch, UFI, Delphi и другие занимают лидирующее положение на рынке, так как производят высококачественную продукцию, которую производители автомобилей устанавливают на новые машины. Для подбора подходящего фильтра используйте онлайн-каталоги. Выбирайте только те модели, в описании которых есть прямая рекомендация для вашего автомобиля.

Фотогалерея: фильтры очистки топлива известных брендов

Видео: обзор топливных фильтров

Регламент замены

Признаки необходимости замены фильтров очистки топлива следующие:

• трудности с остановкой двигателя,
• самопроизвольная остановка мотора,
• заниженная мощность,
• шумная работа двигателя,
• обильный чёрный дым из выхлопной трубы.

Ждать, пока проявятся перечисленные симптомы опасно. Дизельный двигатель не терпит невнимательного отношения. Промедление с заменой топливных фильтров уменьшает ресурс мотора и провоцирует преждевременный выход из строя. Чтобы избежать неприятностей, меняйте фильтры не реже, чем рекомендует руководство по эксплуатации автомобиля.

Бельгийский импортёр Волг уже в 1960 году начал устанавливать на «двадцать первые» несколько разновидностей атмосферных дизелей, разумеется, иностранного производства. Правда, машина при этом «переставала ехать», но в Западной Европе уже 50 лет назад экономия была куда важнее динамики.

Олег Полажинец

Производители постоянно совершенствуют топливные фильтры дизельных двигателей. Расчётный ресурс современных сменных фильтрующих элементов достигает 90 тыс. км пробега. Практические рекомендации изготовителей автомобилей значительно скромнее, что объясняется, вероятно, двумя факторами. Во-первых, на срок эксплуатации очень сильно влияет низкое качество топлива. В фильтрах нет индикаторов засорённости, поэтому проверить состояние фильтрующих элементов без разборки невозможно, и лучше перестраховаться, чем нанести двигателю значительный урон. Во-вторых, фирменный сервис приносит значительную прибыль, от которой правообладатели брендов не спешат отказываться.

Единых рекомендаций по замене фильтров для всех дизельных автомобилей не существует. Обычно они составляют 25–40 тыс. км пробега. Очиститель грубый, если он есть, и в руководстве автомобиля нет особой рекомендации, меняют вместе с основным элементом тонкой очистки.

Приведённые цифры лишь обобщённые данные, не предназначенные для практического использования. Загляните в «букварь» своей машины. Не исключено, что её производитель считает целесообразным менять фильтры чаще. Например, для дизельных автомобилей Renault Duster в 2015 году установлен ресурс фильтра 20 тыс. км пробега, до этой даты он составлял всего 10 тыс. км.

Низкокачественное топливо значительно уменьшает срок службы фильтра. Чтобы нанести вред двигателю, иногда бывает достаточно одной заправки. Заметив что-то неладное после посещения АЗС, слейте подозрительное топливо и заполните бак заведомо качественным. Как можно быстрее замените топливный фильтр, даже если признаки нестабильной работы исчезли.

Подогрев фильтра очистки двигателя на дизельном топливе

Особенность зимней эксплуатации дизельного топлива — кристаллизация находящихся в нём парафинов. Из-за низкой температуры парафины выпадают в осадок, забивая топливный фильтр и топливопроводы. Зимнее топливо устойчиво в большей степени, чем летнее, но и оно может застыть.

Из-за низкой температуры парафины выпадают в осадок, забивая топливный фильтр и топливопроводы

Некоторые автомобилисты, стремясь сохранить текучесть, добавляют в солярку присадки, керосин и даже бензин. Недостаток этого метода в снижении смазывающих свойств топлива, что негативно влияет на ТНВД и форсунки.

Правильный метод борьбы с кристаллизацией парафинов — подогрев топливного элемента. В некоторых автомобилях он реализован конструктивно, например, в Renault Duster.

В некоторых автомобилях подогрев реализован конструктивно, например в Renault Duster

Оборудовать подогревом любой автомобиль можно, установив фильтр с обогревом взамен штатного или в дополнение ему.

Оборудовать подогревом любой автомобиль можно, установив фильтр с обогревом взамен штатного или в дополнение ему

Самостоятельно и с минимальными затратами проблему решают установкой на имеющийся фильтр электрического бандажного подогревателя.

С минимальными затратами проблему подогрева решают установкой на имеющийся фильтр электрического бандажного подогревателя

Видео: обогреватель топливного фильтра своими руками

Надёжный топливный фильтр — обязательное условие длительной эксплуатации дизельного двигателя. Сэкономить на фильтре невозможно. Ремонт мотора обойдётся дороже.

Подогреваемый сепаратор для дизельного топлива и установка своими руками

Затрудненный запуск двигателя, перебои в работе и падение мощности в зимнее время – все эти факторы уже давно известны владельцам дизелей не только северных регионов России, но и ее центральных областей. В большинстве случаев причиной является качество и сезонность горючего.

Эффективным выходом из сложившейся ситуации принято считать организацию обогрева топливной системы. В этом плане хорошо себя показали фильтры-сепараторы с нагревательными элементами. Тем более что установить сепаратор для дизельного топлива своими руками опытному автомобилисту вполне по плечу.

Источники проблемы затрудненного запуска дизеля зимой

Несмотря на то, что в России перешли на европейскую систему классификации, среди потребителей тяжелое топливо делится по советским стандартам на следующие марки:

1. Летнее – для применения при температурах окружающего воздуха не ниже 0°С.
2. Зимнее – используется при температурах не ниже -20°С.
3. Арктическое – применяется при температурах до -50°С.

Ситуация с энергонагруженным топливом на наших заправках постепенно приходит в норму. Однако же на некоторых заправочных станциях все еще могут реализовать вместо зимней солярки летнюю. Объясняется это просто – дизтопливо для зимы дороже, потому как при перегонке нефти используются более сложные технологические процессы. Консистенция после перегонки состоит из углеводородов:

Именно концентрация последнего компонента определяет границу начала кристаллизации, которая для летнего горючего стартует уже при 0°С. С понижением температуры горючее мутнеет, что свидетельствует о переходе парафинов в твердое состояние с последующим выпадением в осадок. Но этот этап еще не представляет опасности, пока не начнется процесс агломерации, когда молекулы парафина соединяются в крупные сгустки.

Способы решения

Как только агломераты будут соразмерны микропорам фильтровального элемента тонкой очистки, фильтр окажется заблокирован, после чего подача горючего станет невозможна. Рациональным выходом из подобной ситуации будет установка дополнительного оборудования. Это, конечно, ведет к финансовым затратам, но сепаратор для дизельного топлива с подогревом и цена ремонта силового агрегата – это несоизмеримые вещи.

Есть еще методика использования депрессорных присадок, которые не позволяют кристаллам парафина образовывать крупные агломераты. Но модернизация топливной системы при помощи фильтра-сепаратора выглядит экономичнее:

• увеличение моторесурса двигателя;
• экономия на покупке присадок;
• сбережение энергоресурса АКБ.

Фильтр-сепаратор с нагревательной системой позволяет не только оставлять авто на открытой стоянке зимой, но и избавляет от проблем холодного пуска. Для коммерческих машин это еще и своевременная доставка груза, а стало быть – отсутствие материальных потерь.

Задачи фильтра-сепаратора и принцип его действия

Некоторые автомобилисты путают устройство для механической сепарации с фильтрующим отстойникам или фильтром грубой очистки. Механическая очистка позволяет выделить в тяжелом топливе посторонние примеси и не допустить их попадания в топливную систему автомобиля. Еще один важный факт: установка сепаратора для фильтрации дизельного топлива вполне возможна и своими руками, без затрат на работу специалистов.

Основные функции прибора для сепарации заключаются в следующем:

1. Дефектация посторонних частиц.
2. Выделение воды из эмульсии.

Аппарат способен удалить из дизтоплива до 99% воды и до 95% механических примесей, даже при условии, что концентрация этих компонентов довольно высока. Подогрев дополнительно предотвращает кристаллизацию воды и парафинизацию солярки при низких температурах. Процесс очистки горючего происходит по схеме:

• Центробежная очистка эмульсии при помощи депрессюризатора или неподвижной центрифуги, в зависимости от модели. На этом этапе вода и твердые частицы оседают в колбе отстойника.
• Промежуточный процесс коалесцирования при изменении направления потока.Его суть заключается в отделении более мелкой фракции, чем на первой стадии очистки.
• Окончательная фильтрация горючего от микрочастиц через гофрированный картридж с последующей подачей к топливному насосу.

Наличие подогревающего элемента способствует качественной очистке – парафины не кристаллизуются, а растворяются в эмульсии. Благодаря этому компоненты топливной системы могут функционировать в комфортных условиях, что продлевает срок их службы.

Что нужно учесть при выборе фильтра-сепаратора?

Чтобы обеспечить оптимальную работу водоотделителя, нужно учитывать технические параметры отдельно взятого мотора. В первую очередь обращают внимание на следующие факторы:

• Средний расход горючего у автомобиля.
• Напряжение питания и мощность нагревательного элемента.
• Наличие контроля включения обогрева и датчика воды.
• Наличие дополнительного насоса подкачки топлива.
• Тонкость фильтрации (5-30 микрон).
• Габариты изделия.

Наличие дополнительных опций, безусловно, влияет на цену сепаратора для дизельного топлива с локальным подогревом, но они и облегчают облуживание узла. В магазине недобросовестные или некомпетентные продавцы могут «впарить» дорогой аппарат, мотивируя это высоким качеством очистки. При этом абсолютно не рассматривается тот фактор, что модель приспособлена под расход горючего у грузовика, но никак у легкового авто. А ведь при большом рабочем сечении и малом расходе не будет центробежного эффекта, то есть, фильтр-сепаратор превратится в обычный отстойник.

Еще один важный момент – размер пор фильтрующего элемента. Некоторые производители рекомендуют для летнего периода использовать компоненты с тонкостью фильтрации 2 микрона, а для зимы – 10. Казалось бы, чем меньше поры, тем лучше очищается топливо, но они и быстрее загрязняются, увеличивая тем самым гидравлическое сопротивление системы. В любом случае перед покупкой следует самостоятельно досконально изучить рекомендации производителя, таблицы соответствия фильтрующих устройств определенным двигателям.

Какие сепараторы для дизельного топлива с подогревом можно найти в России и цена некоторых моделей

За последние десятилетие ассортимент моделей для активной очистки тяжелого топлива значительно расширился. Сегодня на рынке присутствуют изделия известных производителей:

• Baldwin Filters (США);
• Stanadine (США);
• Griffin Group (Сингапур);
• Cummins Filtration (США);
• Willibrord Lösing Produktion GmbH (Германия);
• Parker-Racor (США);
• Mann+Hummel (Германия).

Стоит отметить тенденцию, которую взял на вооружение отечественный автопром – более широкое внедрение аппаратов сепараторной очистки горючего со встроенным обогревом. Например, фильтры Separ 2000 и Mann-Filter нашли свое место в топливной системе автомобилей КАМАЗ нового семейства. Автомобилисты с опытом могут без проблем установить сепаратор для фильтрации дизельного топлива своими руками, тем самым создав благоприятные условия для работы силовой установки. Рассмотрим несколько популярных моделей, которые доказали свою эффективность в процессе эксплуатации на легковых авто, внедорожниках и микроавтобусах.

Dahl 65

Продукция от компании Baldwin Filters занимает лидирующие позиции по числу использования на технике с дизельным агрегатом. Прибор активно устанавливается на автомобили, где:

• ограниченное подкапотное пространство;
• низкорасходный экономичный двигатель.

Принцип работы этого фильтра-сепаратора практически не зависит от интенсивности расхода горючего. Разделение фракций происходит на поверхности конуса – депрессюризатора. Степень очистки можно регулировать методом подбора сменного фильтра – 2, 10, 30 и 60 микрон.

Питание нагревательного элемента производится от бортовой сети 12 или 24 Вольт. Управление процессом подогрева осуществляется специальным реле:

• включение элемента происходит при температуре топлива ниже +5°C;
• отключение прибора происходит при температуре +10°C.

Пропускная способность устройства для очистки горючего Dahl 65 составляет 76 л/ час, поэтому производитель рекомендует комплектовать им автомобили мощностью до 120 л.с. Средняя стоимость модели – 21 000 рублей.

Separ -2000/5/50H

Немецкий концерн Willibrord Lösing Produktion GmbH уже давно известен среди профессиональных водителей своими аппаратами для сепарации под маркой Separ -2000. Модель 2000/5/50H предназначена для топливной системы моторов мощностью до 250 л.с. и имеет пропускную способность 5л в минуту. Индекс H указывает на наличие обогрева.

Базовая цена сепаратора для очистки дизельного топлива с подогревом находится в пределах 28 500 – 30 000 рублей. Помимо изделия, в комплекте:

• фильтрующий элемент на 30 микрон;
• сигнальная лампа;
• предохранители;
• провода;
• реле.

Патентованный режим разделения фракций реализован за счет центробежного эффекта, который зависит от интенсивности потока топлива. Полностью избавиться от этой зависимости невозможно хотя бы по той причине, что расход горючего меняется в зависимости от режимов работы двигателя.

Возможен режим предстартового обогрева горючего в течение 3-5 минут после включения зажигания. Из-за крупных габаритов этот фильтр-сепаратор редко используется в легковых автомобилях.

PreLine 150

Один из самых компактных сепараторов от немецкого производителя Mann+Hummel, предназначен для моторов с мощностью до 250 кВт. Поток топлива для сепарации не превышает 2,5 литра в минуту. Несмотря на небольшие размеры образец по функционалу не отстает от более мощных собратьев под индексами 270 и 420:

• насос подкачки для выпуска воздуха при замене фильтрующего элемента;
• камера для отстоя воды и грязи;
• сливная пробка;
• возможность подключения датчика индикатора воды.

Нагревательный элемент DH32 работает от штатного напряжения 9-32 В и обеспечивает мощность 190 Вт. Автоматика включает систему обогрева при -4°C и отключает при +20°C. Стоимость PreLine 150 в российских автомагазинах находится в пределах 13-15 тысяч рублей.

При желании можно заменить стоковый элемент в пластмассовом корпусе на термопару 350 Вт большей площади в алюминиевой оболочке. Такие изделия под маркой ПС-100 и ПС-200 делает белорусский завод Номакон.

Как установить своими руками сепаратор для фильтрации дизельного топлива?

Устройство для фильтрации дизтоплива монтируется на подающей магистрали между баком и топливным насосом. При этом производители рекомендуют удалить штатный фильтр грубой очистки, если это не нарушает гарантийных условий.

Устанавливать своими руками сепаратор для фильтрации дизельного топлива желательно на одном уровне с топливной помпой. Также предпочтительнее, когда впускное отверстие фильтра будет находиться на уровне с верхней линией бака. Однако не всегда удается выполнять эти требования, поэтому возможны варианты, в которых фильтр-сепаратор находится выше или ниже топливного бака. В каждом из данных случаев необходима установка запорного крана в линию между баком и устройством для сепарации.

Схематически процесс монтажа состоит из нескольких переходов:

• Выбор места и сверление установочных отверстий.
• Фиксация устройства в выбранном месте при помощи болтов.
• Подсоединение фитингов и патрубков.
• Устранение резких изгибов топливных линий.
• Укладка проводки сечением 2,5 мм² и подключение предохранителя, органов управления и сигнализации в салоне, а также подсоединение питания к обогревательному элементу.
• Заполнить фильтр топливом и произвести пробный запуск силового агрегата.

Важные рекомендации

• Для фиксации топливных шлангов следует пользоваться только металлическими хомутами.
• Для предотвращения повреждений проводку стоит прокладывать в гофрированной трубе.
• Наличие отстоя рекомендуется проверять ежедневно, а в холодное время сливать конденсат после каждой поездки.
• Замена фильтрующего элемента выполняется через 15-20 тыс. км, но при необходимости сроки могут быть сокращены.