Топливные фильтры: устройство, типы и критерии качества

Топливные фильтры предназначены для очистки топлива от посторонних примесей. Любое топливо содержит в себе некоторое количество пыли, воды и других примесей. Тем более что наше топливо, особенно по сравнению с теми же европейскими аналогами, является довольно грязным. Поэтому наличие хорошего топливного фильтра очень важно для долговечной работы мотора.

Ниже мы расскажем об основных видах топливных фильтров, их устройстве, критериях качества, об особенностях топливных фильтров для дизельных и бензиновых двигателей, а также, почему их важно вовремя менять. В конце статьи смотрите видео о том, как правильно выбрать топливный фильтр для автомобиля.

Устройство и принцип работы топливного фильтра

В зависимости от тонкости фильтрации, фильтрующие элементы различают на два типа:

1. Фильтр грубой очистки топлива (предварительный);
2. Фильтр тонкой очистки топлива (финишный).

На автомобилях с дизельным двигателем, помимо применяемых фильтрующих элементов, в связи с повышенным содержанием в дизтопливе воды, для её отделения и очистки топлива от механических примесей дополнительно устанавливают комбинированное модульное устройство – сепаратор, состоящий из топливного фильтра и водоотделителя. Об особенностях топливных фильтров для дизелей будет подробно написано немного ниже.

На автомобилях с бензиновым двигателем применение таких сепараторов неактуально, и функцию фильтра грубой очистки топлива может выполнять как топливозаборник, так и фильтрующий элемент погружного насоса. Как правило, это металлические или синтетические сетки.

Фильтр тонкой очистки служит для финальной очистки топлива. Он может быть как элементом насоса, так и устанавливается в топливную магистраль. Для бензиновых двигателей внутреннего сгорания топливные фильтры, как правило, изготавливают неразборными. Состоят они из корпуса (так называемого «стакана») и находящегося в нем фильтрующего элемента (смотрите на рисунке выше). Топливо в фильтр и из него подается через штуцеры: впускной и выпускной. На штуцеры производители иногда дополнительно устанавливают пластиковые трубки с быстросъемными фитингами.

Принцип работы топливного фильтра состоит в следующем:

• Проходя через фильтр грубой очистки, топливо от бака по трубке поступает через впускной штуцер в корпус фильтра.
• Далее, проходя сквозь «штору» фильтрующего бумажного элемента, оно очищается от грубых механических примесей и через выпускной штуцер подается в топливную магистраль к двигателю.

Стоит отметить, что фильтрующий элемент фильтра тонкой очистки топлива изготавливается из той же бумаги, которая применяется и в масляном фильтре.

Но бывают топливные фильтры и более сложных конструкций. Например, некоторые фильтры имеют три штуцера, два из которых относятся к основной топливной магистрали, а третий – дополнительный. Он служит для сброса топлива обратно в бак, в случаях повышения давления в топливной системе. Фильтры подобной конструкции иногда встречаются на автомобилях иностранного производства.

Свойства и критерии качества топливных фильтров

Двигатели современных автомобилей отличаются высочайшей эффективностью, но чтобы получить от них полную отдачу и избежать повреждений инжекторных систем, необходимо исключительно чистое топливо. Его могут обеспечить только высококачественные фильтры очистки топлива.

Пыль, вода и различные частицы могут попасть в топливо при его производстве, транспортировке и хранении. Эти частицы приводят к износу и коррозии чувствительных инжекторных систем и клапанов, а также всех деталей двигателя, омываемых топливом. Поэтому оно должно быть максимально чистым. Этого можно добиться, только установив качественный топливный фильтр.

Все частицы грязи оседают на фильтрующем элементе, и в двигатель поступает чистое топливо. Топливный фильтр необходимо регулярно заменять, тогда очистка топлива будет оптимальной.

Топливные фильтры низкого качества отличаются целым рядом недостатков:

• Грубый фильтрующий материал пропускает мелкие частицы.
• Такие фильтры имеют низкую поглощающую способность, быстро забиваются и их приходится заменять чаще.
• Забитый фильтр препятствует прохождению топлива, так что машина может просто не завестись.
• Фильтрующий материал в некачественном фильтре может порваться, и топливо попадет в систему впрыска практически неочищенным.

При разрыве фильтрующего материала грязное топливо может повредить форсунки и вызвать серьезный износ инжекторной системы. Это приведет к нарушению процесса впрыска и снижению мощности двигателя.

Но при использовании качественных топливных фильтров такое не случится. Обеспечивая высочайший уровень очистки топлива, качественные фильтры обеспечивают оптимальную мощность двигателя и защищают системы впрыска от повреждений и коррозии.

Особенности топливных фильтров для дизельных двигателей

Вода в дизельном топливе – это давно известная проблема, и она имеет несколько причин возникновения. Свободная вода отделяется от топлива, как правило, при помощи фильтров-сепараторов.

Топливные фильтры низкого качества часто плохо задерживают воду и она просто проходит сквозь них. Затем вода вместе с топливом поступает в систему впрыска. В результате, нарушается процесс горения смеси и возникает коррозия, поскольку даже небольшое количество воды быстро приводит к повреждению чувствительной инжекторной системы.

Еще одно важное требование к фильтру для дизельного топлива – он должен сохранять работоспособность и при очень низких температурах. Холод вызывает в дизельном топливе кристаллизацию парафина, который может забить обычный фильтр.

Качественные топливные фильтры предотвращают это, возвращая в фильтр подогретое топливо. Специальный элемент, встроенный во многие фильтры, контролирует температуру топлива и обеспечивает оптимальную смесь подогретого топлива и топлива из бака.

А вот что может произойти с фильтрами без элемента, контролирующего температуру: поскольку без циркуляции топливо не нагревается, то оно становится вязким, и к тому же в нем появляются кристаллы парафина. Они попадают в фильтр и забивают его. Постепенно топливо перестает поступать в систему впрыска, в результате чего двигатель теряет мощность и глохнет.

Видео: как выбрать топливный фильтр

Топливный фильтр для дизельного двигателя: устройство, замена, принцип работы

Система питания двигателя включает массу важных элементов, в том числе и фильтрующих. Они присутствуют как на бензиновых, так и на дизельных двигателях. Что касается последних, такие моторы более требовательны к качеству топлива. Поэтому устройство топливного фильтра дизельного двигателя немного отличается от бензиновых аналогов. Итак, давайте рассмотрим конструкцию и назначение данных элементов.

Для чего служит?

Даже при самом качественном изготовлении дизельное топливо подвергается различным загрязнениям. Причем происходит это еще на нефтеперерабатывающем производстве. Дальше загрязнения происходят во время его транспортировки и заправки. Также стоит отметить, что такое топливо при длительном хранении подвергается окислению, в нем образовываются примеси и помутнения.

Разновидности

Топливный фильтр для дизельного двигателя может быть двух типов очистки:

На некоторых моделях устанавливают дополнительный сепаратор. Это модульное устройство включает в себя топливный фильтр для дизельного двигателя и влагоотделитель. Он способствует качественной очистке горючего не только от примесей, грязи и смол, но и от воды, которая может возникнуть вследствие конденсата.

Грубая очистка

Данный элемент включает в себя корпус, внутри которого имеется сеточка-отражатель. Все это герметично уплотняется при помощи паронитовой прокладки. На дне элемента есть клапан сброса отстоя. Его необходимо периодически открывать, дабы предотвратить преждевременный засор фильтра.

Тонкая очистка

Данный элемент служит для окончательной фильтрации горючего, перед тем как оно попадет в насос и форсунку-распылитель. Иногда деталь устанавливается в сам насос, но чаще всего расположена в районе топливной магистрали. Элемент этот – неразборный. Поэтому замена топливного фильтра на дизельном двигателе выполняется целиком, без ремонта и прочих восстановлений. По своей конструкции он представляет собой корпус-стакан, внутри которого есть очистительный элемент. Последний выполняется из пористой бумаги. Толщина пор составляет не более 10 мкм. Именно это значение является максимальным для форсунок и насоса. При попадании более крупных частиц образовывается засор системы.

Принцип работы

Как устроен топливный фильтр дизельного двигателя? Принцип его работы заключается в следующем. Топливо из бака проходит по трубопроводам в фильтр грубой очистки, где оно очищается от грязи размером до 25 мкм. Далее оно поступает во впускной шланг элемента тонкой очистки. В корпусе фильтра горючее проходит через пористую бумагу, где, очищаясь от мелких примесей, проходит дальше по магистрали. Кстати, бумага эта имеет ту же структуру, что и на масляном фильтре.

Трехштуцерные

Некоторые автомобили оснащаются более сложными элементами. Например, устройство топливного фильтра дизельного двигателя «Опель Астра» предполагает наличие трех штуцеров. Два из них – основные, которые служат для входа и выхода горючего. А дополнительный третий выполняет функцию сброса топлива в бак, если давление в системе превышает допустимые значения. На автомобилях отечественного производства такой топливный фильтр для дизельного двигателя не устанавливается.

Ресурс

Срок службы бензиновых очистительных элементов достаточно высок. Пробег авто с ними составляет порядка 90 тысяч километров. Некоторые производители говорят, что их срок действия равен сроку эксплуатации всего двигателя. Разумеется, достичь этого можно только при идеальном качестве горючего. Что касается нашей истории, топливные фильтры «Бош» для дизельных двигателей служат на протяжении пробега от 15 до 30 тысяч километров.

Замена

Перед тем как поменять топливный фильтр на дизельном двигателе, необходимо найти место его расположения. Зачастую он находится в подкапотном пространстве – перед топливной рампой. Иногда, чтобы добраться до него, нужно снять пластмассовую накладку двигателя. Увидеть его можно сразу по характерным размерам и форме (на фото ниже).

Требования

Качественный элемент обеспечивает не только надежную защиту от грязи, но и от влаги. Она может скопиться на стенках полупустого бака, когда автомобиль поставили на ночь на стоянку. Фильтра низкого качества не защищают систему от попадания конденсата, из-за чего влага попадает с горючим на рампу, а далее – в камеру сгорания. В результате внутренняя часть магистрали ржавеет, а компрессия мотора падает из-за неправильно приготовленной смеси.

Замена при разборе корпуса

Если для установки элемента вам необходимо разобрать корпус старого фильтра (патрон), обязательно произведите его очистку. При эксплуатации на его стенках образуется отстой, сбросить который можно через нижний сливной клапан. Но если таковой отсутствует, вам понадобится руной вакуумный насос. Звучит как нечто сложное и технологичное, но таковым может послужить обычный медицинский шприц. Отводя его ручку вверх, вы вберете весь скопившийся внутри отстой. Это не только грязь, но и вода. Далее, если стенки тоже имеют загрязнения, протрите их сухой ворсистой ветошью. Перед установкой нового фильтра, патрон должен быть идеально чистым. Проверьте состояние уплотнительного кольца. Если оно растянуто или имеет следы износа, замените его на новое. Далее закройте крышку, соедините все шланги и включите на несколько секунд зажигание. Топливный насос начнет закачивать дизель в патрон. Далее можно смело запускать двигатель.

Итак, мы выяснили устройство и принцип работы топливного фильтра для дизельного двигателя, а также научились его самостоятельно менять.

Как устроен и работает топливный фильтр дизельного двигателя

Дизельное топливо подвергается загрязнению с самого начала процесса его изготовления на нефтеперерабатывающем производстве. Также определенная часть примесей оказывается в солярке после транспортировки, дополнительная доля загрязнений наблюдается в топливе после заправки на АЗС. Само дизельное горючее также подвержено химическим реакциям в процессе хранения, результатом чего становится окисление, появление взвесей, помутнения и т.д.

Назначение фильтров для очистки дизтоплива

Дизельные фильтры имеют ограниченный срок эксплуатации на отметке от 15 до 40 тыс. км пробега. Данный период зависит от того, какое качество и степень загрязненности имеет заправляемое горючее. Снижение пропускной способности фильтра означает, что фильтрующий элемент в корпусе фильтра забился. На ранней стадии это приводит к падению тяги и рывкам при движении под нагрузкой. Если топливный фильтр дизельного двигателя загрязнен, мотор отзывается с задержкой на нажатие педали газа, может работать неустойчиво в режиме холостого хода и т.п.

Конструктивные особенности дизеля и вид используемого в нем топлива предполагают наличие повышенных требований к чистоте подаваемого из топливного бака горючего. Топливные фильтры в схеме питания дизельного двигателя являются важным элементом, так как фильтрующий элемент служит многоуровневой защитой для предельно чувствительной топливной аппаратуры дизеля.

Такая аппаратура не допускает наличия механических частиц, воды, воздуха и других примесей в горючем. Топливный насос высокого давления (ТНВД), дизельные форсунки и высокая степень сжатия в цилиндрах дизельного мотора подразумевают использование только чистой солярки, обладающей при этом достаточными смазывающими свойствами. Зазоры в устройстве плунжерных пар ТНВД крайне малы, любые механические частицы в топливе приводят к износу насоса высокого давления. Загрязнения и примеси в солярке образуют отложения, забивают дизельные форсунки и т.д.

Свойство солярки терять текучесть при отрицательных температурах и парафинизироваться представляет дополнительную угрозу для топливной аппаратуры. По этой причине топливные фильтры дизелей могут также оснащаться дополнительными нагревательными элементами для прогрева солярки, что позволяет использовать дизельный ДВС в холодный период.

Конструкция фильтра

Фильтры предназначены для удаления взвесей, отложений, фракций, воды и механических частиц, содержащихся в топливе. Местом установки выступает топливная магистраль, а сам простейший топливный фильтр представляет собой картридж, внутри которого находится специальная бумага для фильтрования солярки.

Фильтры для дизельного мотора можно разделить на:

• разборные (замене подлежит только фильтрующий элемент, заключенный в корпус);
• неразборные (фильтр является одноразовым устройством, которое заменяется на новое по мере загрязнения фильтрующего элемента);

Фильтрация солярки на дизеле происходит пошагово:

• На начальном этапе осуществляется предварительная очистка дизтоплива в топливном баке;
• Затем солярка пропускается через фильтр грубой очистки;
• Завершающим этапом становится прохождение топлива через фильтр тонкой очистки;

Фильтр грубой очистки крепится в топливном баке, внутри имеет фильтрующий сетчатый элемент. Указанный элемент включает в себя отражатель и латунную сетку. Сетка спроектирована так, чтобы через нее не могли пройти частицы, размер которых превышает 0,1 мм. Данный фильтр грубой очистки задерживает крупные загрязнения и фракции примесей в дизтопливе. Сам фильтрующий элемент находится внутри своеобразного стакана.

Стакан крепится в корпусе посредством нажимного кольца болтов для крепления. Между корпусом фильтра и стаканом имеется зазор. Данный зазор перекрыт паронитовой прокладкой для устранения возможных утечек топлива в обход фильтрующего элемента. В нижней части стакана находится элемент, который называется успокоителем.

Фильтр тонкой очистки служит для фильтрации топлива от мелких частиц, которые прошли через фильтр грубой очистки. Данный фильтр устанавливается на отрезке между баком и топливным насосом дизельного ДВС (зачастую в подкапотном пространстве). Фильтр запакован в нейлоновый корпус, имеет спаренные фильтрующие элементы и способен улавливать мельчайшие частицы.

Также топливные фильтры могут оснащаться сливными клапанами для удаления скопившейся влаги из корпуса фильтра. Для того чтобы избежать активного образования конденсата в топливном баке, рекомендуется как можно чаще полностью заправлять бак топливом.

Как заменить фильтр-отстойник

Для самостоятельной замены разборного топливного фильтра на дизельном авто элемент отсоединяется от системы питания. Далее потребуется его разборка при помощи ключей. Топливо из фильтра сливают в заранее приготовленную емкость, внутри корпус детали тщательно вычищается и продувается перед заменой фильтрующего элемента.

Менять элемент необходимо с учетом обязательного отключения зажигания. Замена топливного фильтра дизельного двигателя своими руками предполагает наличие:

• патрона фильтра (фильтрующий элемент);
• тары, куда будет сливаться топливо;
• инструмента для откачки (вакуумный насос);
• уплотнительного кольца (устанавливается на крышку фильтра);
• защитных перчаток;

1. Начинать замену фильтрующего элемента необходимо с отвинчивания крышки топливного фильтра. Следующим шагом становится выкручивание патрона. В этот момент понадобится подставить заготовленную емкость, так как солярка начнет вытекать. Затем снимаются все крепежные элементы и отключаются топливные шланги. По окончании можно снять крепление корпуса.
2. Для удаления скопившейся воды используется ручной вакуумный насос. Дополнительно может потребоваться очистка и промывка от отложений и грязи, а также необходимость продуть корпус сжатым воздухом. После этого ставится новый фильтрующий элемент. Также заменяется уплотнительное кольцо, затем крышка фильтра закручивается. Далее собранный фильтр ставится на место.

Для заполнения фильтра соляркой достаточно включить зажигание. Насос подкачки в топливном баке подаст горючее и выдавит излишки воздуха. Обратите внимание на то, чтобы все крепежи и элементы после сборки были хорошо затянуты. Это позволит исключить вероятность завоздушивания системы питания и обеспечит правильную работу элемента.