Топливные фильтры лабораторного качества
Система Common Rail за последние годы получила широчайшее распространение в мире. Если в 2008 году доля дизельных двигателей, укомплектованных такой топливной системой, на рынке составляла 24%, то сегодня этот показатель уже превышает 70%. В дальнейшем этот показатель будет расти. С момента появления Common Rail в середине 90-х годов она пережила несколько этапов развития, в результате которых давление в топливной системе выросло почти в два раза. Всё это оказало сильное влияние на сегмент рынка топливных фильтров для дизельных двигателей.
Бесступенчатые трансмиссии
Если мы сравним сегмент топливных фильтров для бензиновых двигателей и дизельных двигателей, то увидим, что они развиваются принципиально в разных направлениях. В сегменте бензиновых двигателей представлено намного больше производителей, но сам по себе он с каждым годом становится всё менее привлекательным для участников (если говорить о рынке aftermarket). Большинство современных автомобилей с бензиновыми моторами оснащаются топливными фильтрами, которые устанавливаются на весь срок службы автомобиля.
“Грубо говоря, топливный фильтр в современном бензиновом двигателе перестал быть расходным материалом, — говорит начальник отдела маркетинга компании «МАНН+ХУММЕЛЬ» Андрей Алексюк, — он устанавливается на топливозаборник и меняется только в случае поломки. Никакого регламента замены данного фильтра не существует, что бы ни говорили некоторые механики. Доля автомобилей, оборудованных такими фильтрами уже сегодня довольно высока и будет продолжать расти».
Рост не для всех
А что происходит в сегменте дизельных топливных систем? Как уже было отмечено, резко возросла доля Common Rail — топливной системы, которая, как известно, крайне чувствительна к качеству фильтрации топлива. Так что емкость данного сегмента рынка растёт, но воспользоваться этим ростом смогут только несколько компаний, которые обладают технологией производства фильтров для Common Rail – Bosch, MANN+HUMMEL, Mahle, Delphi и ещё несколько менее известных на российском рынке торговых марок. Вероятность появления новых игроков здесь не очень высока. Производство топливных фильтров для Common Rail сложнейший технологический процесс. Первые топливные системы Common Rail имели рабочее давление — около 1200 атмосфер. Системы нынешнего, четвертого поколения уже работают при давлении 2 500 атмосфер. Изготовить фильтр, который бы просто выдерживал такое давление, — это уже не самая легкая задача, а в системах Common Rail он ещё и должен удерживать до 98% частиц размером не более 3 микрон, удалять из топлива жидкие эмульсии и влагу, чтобы предотвратить внутреннюю коррозию.
«При этом объем подачи топлива, которое прокачивается через топливный фильтр в современных дизельных двигателях, очень большой. За один час работы двигателя прокачиваются десятки литров топлива. Большая его часть сливается в «обратку», но фильтр обязан качественно очищать весь объем прокачиваемого топлива, — рассказывает Андрей Алексюк. — Другими словами, он должен обладать высокой грязеемкостью, тонким уровнем фильтрации и высокой пропускной способностью. Как вы сами понимаете, выполнить все эти требования довольно тяжело, именно поэтому количество производителей, которые в состоянии выпускать надежные топливные фильтры для современных систем Common Rail сегодня очень небольшое и они находятся на острие данных технологий».
Вот как описывает работу современного топливного фильтра для дизельных двигателей продукт-менеджер по фильтрам компании Bosch в России Сергей Енин:
«Конструктивно топливные фильтры дизельного топлива выполняются быстросменными. В качестве сменных элементов применяются фильтры с болтовым креплением, проходные фильтры и фильтрующие элементы, устанавливаемые в корпусах из алюминия, пластмассы или листовой стали (в соответствии к повышенным требованиям к предотвращению тяжелых последствий при столкновениях). Предпочтение отдается спиральным V-образным фильтрующим элементам. Отделение воды осуществляется посредством коалесценции на фильтрующем материале (образование капель воды вследствие различных поверхностных натяжений воды и топлива). Вода скапливается в камере в нижней части корпуса фильтра и сливается вручную через сливную пробку или электромагнитный клапан, управляемый кнопкой».
Наверху эволюционной цепи
Дальнейшая эволюция систем Common Rail вынуждает производителей фильтров также усложнять свою продукцию. Кроме того, как мы видим по составу участников рынка, ключевые разработчики топливных систем для дизельных двигателей предпочитают самостоятельно производить не только топливную аппаратуру, но и систему фильтрации. Такого подхода придерживается и компания Bosch, и компания Delphi. Последние годы были весьма успешны для этой американской компании в сфере разработки новых типов топливных систем для дизельных двигателей. Одна из последних разработок Delphi – топливная система Delphi Multec ® Common Rail смогла добиться рекордно низкого выброса CO2 и расхода топлива. Она используется на многих автомобилях, включая новейший Mercedes-Benz C-класса и Volkswagen Polo. В прошлом году Volkswagen даже удостоил компанию Delphi престижного звания Global Champion за разработку современной топливной системы для трехцилиндрового 1,2-литрового двигателя Volkswagen, соответствующего требованиям Euro 5. Также большим достижением стало создание первого в мире дизель-гибридного двигателя, который тоже работает на топливной системе Delphi (впервые применен в промышленности на Peugeot 3008 Hybrid4). Все эти разработки требуют комплексного подхода, который включает в том числе и разработку систем фильтрации для новых систем. Это особенно важно в системах Common Rail последнего поколения.
«В самых современных системах Common Rail топливо-воздушная смесь подается в цилиндры под давлением свыше 2500 атмосфер. Это в десять раз выше, чем в дизельных топливных системах рядного типа. При таком высоком давлении даже очень мелкие частицы загрязнения, которые попадают в камеру сгорания, наносят очень большой вред трущимся деталям, распылителям форсунок и так далее. Если раньше при наличии вредных примесей в дизтопливе страдала в первую очередь топливная аппаратура, то в современных двигателях с системой Common Rail это приводит к повреждению стенок цилиндра. Это очень быстро приводит к катастрофическим последствиям для всего двигателя», — отмечает Андрей Алексюк.
Причем самыми вредными для системы впрыска топлива дизельного двигателя являются мельчайшие частицы, размером приблизительно 3-5 микрон.
«Всего 5 грамм этого материала могут привести топливный насос высокого давления дизельного двигателя к полному износу, независимо от того, находятся эти 5 грамм в одном или в двенадцати тысячах литров дизельного топлива», — добавляет Алишер Худайбердиев, региональный директор Delphi Products & Service Solutions (DPSS) в России.
Владельцы тысяч автомобилей, оборудованных системами Common Rail уже давно убедились, что эти заявления вовсе не «страшилки». Довольно часто экономия в несколько сотен рублей становится причиной ремонта стоимостью в несколько тысяч долларов. Самое обидное в этой ситуации является то, что стоило владельцу заменить фильтр чуть раньше, — такой проблемы не возникло бы.
«Важно понимать, что топливный фильтр для дизельного двигателя накапливает большие объемы загрязнений и влаги. Соответственно, чтобы не допустить их попадания в топливную систему, надо всего лишь четко следовать регламенту замены. В настоящее время типичные интервалы замены фильтрующих элементов составляют до 90 000 км пробега, в зависимости от рекомендаций автопроизводителя. Но в регионах с плохим качеством топлива (Россия в их числе) эти интервалы значительно короче», — отмечает Сергей Енин.
Меры предосторожности
Стоит добавить, что топливная система Common Rail сама начинает недвусмысленно сигнализировать о том, что топливный фильтр нуждается в замене.
Вот перечень основных симптомов, которые свидетельствуют о том, что фильтр нуждается в замене:
1) Невозможность глушения двигателя.
2) Потеря мощности.
3) Чрезмерное дымление.
4) Чрезмерный шум.
5) Самопроизвольное глушение двигателя.
Если вы обнаружили один из данных признаков, то фильтр необходимо заменить, даже если вы проехали на нем значительно меньше регламентного срока. Тем самым вы продлите жизнь вашего дизеля. Ведь даже одна некачественная заправка может привести к тому, что топливный фильтр полностью забьётся грязью. Несмотря на то, что в России в последние годы ситуация с качеством дизельного топлива заметно улучшилась, вероятность прихватить на АЗС дизтопливо с водой или грязью — сохраняется. Чаще всего такому риску подвергаются коммерческие автомобили и спецтехника, которая работает не в крупных городах, а на карьерах и удаленных участках. При таких условиях эксплуатации рекомендуется устанавливать дополнительные системы предварительной фильтрации топлива, а также фильтры-осушители. Такие системы предварительной очистки сегодня на рынке представлены довольно широко. В частности, компания MANN + HUMMEL поставляет систему Preline — это полноценная линия предварительной очистки дизельного топлива от грязи. Компания предлагает несколько моделей таких линий, которые могут устанавливаться как на коммерческие автомобили, так и на легковые.
Разработка качественных фильтров для Common Rail не под силу большинству производителей фильтров для aftermarket. Это существенно ограничивает выбор фильтров, но, с другой стороны, значительно упрощает его. Если вы владелец современного дизельного двигателя, на котором установлена система Common Rail последнего поколения, то вам скорее всего придется выбирать между оригинальным топливным фильтром и фильтром компании, которая поставляет данную продукцию на конвейер, и отличия между ними будут только в упаковках. Все прочие предложения топливных фильтров для Common Rail по выгодным ценам связаны с большим риском. Это как раз тот самый случай, когда овчинка не стоит выделки.
Фильтры тонкой очистки топлива для Common Rail
Высокое качество фильтрации имеет решающее значение для эффективной и долгосрочной работы системы впрыска топлива Common Rail. Поэтому фильтры тонкой очистки дизельного топлива в двигателях с данными топливными системами должны на 100% соответствовать спецификациям производителя.
К чему приводит плохая фильтрация?
«Независимо от того, насколько тщательно обрабатывается топливо до поступления в топливный бак автомобиля, грязь, вода, ржавчина, пыль найдут свой путь в двигатель. Тонкие компоненты дизельных двигателей всегда были особенно уязвимы для повреждения жидкими и твердыми загрязняющими веществами в топливе,– говорит, Алишер Худайбердиев, директор по развитию бизнеса в России Delphi Products & Service Solutions. — Однако двигатели новейших конструкций, которые работают с впрыском топлива при давлениях до 2000 бар и допусками, которые измеряются в микронах, особенно чувствительны даже к небольшому количеству грязи или воды. Например, всего лишь пять граммов грязи размером в 2-5 микрон может разрушить систему впрыска топлива».
Высокие требования к фильтрации топлива в системе Common Rail связаны с тем, что в данных системах создается очень высокое давление. В самых последних системах этот показатель составляет 3000 атмосфер! Чтобы вы понимали, о какой величине идет речь, это всё равно, что поставить на площадку размером с человеческий ноготь вес, сопоставимый с весом автомобиля Toyota Land Cruiser. Топливо под таким давлением проходит через мельчайшие отверстия в форсунке. Можете себе представить, к каким последствиям приводит появление любых, даже очень мелких загрязнений в топливе. Всё начинается с микроскопических повреждений поверхности в калиброванных отверстиях форсунок, которые затем очень быстро увеличиваются из-за высочайшего давления в системе.
«Кроме того, от присутствия в топливе загрязнений страдает так называемый шариковый клапан форсунки, который собственно и обеспечивает впрыск топлива, – добавляет Андрей Алексюк, менеджер по маркетингу и обучению компании «МАНН+ХУММЕЛЬ» (LLC MANN+HUMMEL Russian). — Если в топливе присутствует загрязнение, а тем более вода, начинается интенсивный износ шарика и сдела клапана, поэтому для современных дизельных автомобилей вода и смерть – это синонимы».
Система Common Rail, как известно, закольцована. Конструкция данной системы такова, что большая часть топлива, которое накачивается в топливную систему, сливается по «обратке» в топливный бак. По замкнутому кругу циркулирует до 90% всего топлива. Соответственно, если у вас в топливной системе начался износ форсунок или шарика, то частицы износа попадают в топливо, вместе с ним идут в бак, затем снова по топливной магистрали в рейку. Другими словами, продукты износа также начинают участвовать в процессе изнашивания форсунок Common Rail. Данный процесс развивается довольно быстро, и уже через несколько месяцев работы двигателя с некачественным фильтром тонкой очистки дизельного топлива, в топливной системе наблюдаются необратимые последствия. На начальном этапе происходит снижение мощности и производительности двигателя, затем появляются проблемы с запуском и рост потребления топлива. В конечном итоге двигатель вовсе перестает работать.
«Первый синтетический слой белого цвета, полностью удаляет влагу, а также крупные и средние частицы. Второй слой, у фильтров тонкой очистки дизельного топлива MANN-FILTER изготовлен из специальной фильтровальной бумаги желтого цвета, задерживает мельчайшие частицы, размером 3 микрона (в 25 раз меньше толщины человеческого волоса). По требованию автопроизводителей фильтр тонкой очистки дизельного топлива должен задерживать не менее 85% таких частиц. На практике фильтры MANN-FILTER задерживают от 97% таких частиц, а на недавней выставке во Франкфурте был представлен топливный фильтр нового поколения, который задерживает 99,97% частиц такого размера», — рассказывает Андрей Алексюк.
Каким должен быть фильтр для Common Rail?
Фильтры тонкой очистки дизельного топлива для систем Common Rail производятся в стерильно чистых комнатах. Это изолированное помещение, где создается избыточное давление, исключающее попадание загрязненного воздуха, а также полы и стены имеют специальное покрытие, не образуюшее пыль. Одежда для персонала и все компоненты хранятся в специально закрываемых емкостях, которые исключают попадание загрязнений. Все это сделано для того, чтобы пыль не осела на внутренних поверхностях фильтра тонкой очистки дизельного топлива, поскольку это может повлиять на качество фильтра.
Фильтр рампы для автомобилей с топливной системой Common Rail всегда как минимум двухслойный.
«Первый слой полностью удаляет влагу и крупные и средние частицы. Второй слой у фильтров тонкой очистки дизельного топлива Mann-filter имеет желтый цвет, задерживает мельчайшие частицы размером 3 микрона (в 25 раз меньше толщины человеческого волоса). По требованию автопроизводителей фильтр должен задерживать не менее 85% таких частиц. На практике фильтры Mann-filter задерживают до 97% таких частиц», — рассказывает Андрей Алексюк.
«В фильтрах тонкой очистки дизельного топлива компании Delphi так же используется многослойная технология. Для создания фильтров используется специальная смесь высококачественной целлюлозы в сочетании со смолой, прошедшей специальную химическую обработку. Это отталкивает воду и эмульсии. Поэтому не проходит не только вода, но и другие элементы и обеспечивается оптимальный отвод воды. Более того, фильтр гофрируется, что позволяет значительно увеличить его грязеемкость», — дополняет Алишер Худайбердиев.
К сожалению, в России некоторые владельцы дизельных двигателей с системой Common Rail по старинке подбирают фильтры тонкой очистки дизельного топлива просто по размеру, что в корне не верно. Также некоторые потребители думают, что по характеристикам все топливные фильтры одинаковы и покупают более дешевый фильтр рампы. Однако через несколько месяцев начинаются проблемы с мотором.
«Когда приходит время для замены фильтра тонкой очистки дизельного топлива, важно выбрать фильтр оригинального качества. Только такие фильтры могут гарантировать защиту двигателя с системой Common Rail, уменьшить загрязнение и повреждение двигателя и поддерживать его производительность и мощность», – советует Алишер Худайбердиев.
«Для автомобилей с такими двигателями я рекомендую выбирать либо оригинальные фильтры, либо фильтры, производимые для поставок на конвейеры. Это определенная гарантия того, что автомобиль с высокотехнологичным дизельным двигателем будет работать правильно, – дополняет Андрей Алексюк. — К сожалению, на рынке представлено немалое количество фильтров рампы, которые позиционируются производителями как запчасти для двигателей с системой Common Rail, но на практике они не соответствуют данным требованиям. Такие фильтры стоят намного дешевле, однако последствия от их применения могут быть очень печальными».
Компания Mann+Hummel поставляет данные фильтры тонкой очистки дизельного топлива на конвейеры BMW, Volkswagen, Mercedes-Benz (все новые автомобили Mercedes-Benz с системами Common Rail оснащены именно фильтрами MANN-FILTER), Peugeot, Citroen, Hyundai, FORD, VOLVO и т.д.
Причем на многих оригинальных фильтрах тонкой очистки дизельного топлива стоит теперь уже не только оригинальный номер изделия и логотип автопроизводителя, но и логотип Mann+Hummel и их артикул. Таким образом, потребитель в Европе уже может выбирать, какой фильтр рампы ему поставить оригинальный или аналог оригинала, в упаковке Mann+Hummel .
Фильтры тонкой очистки дизельного топлива Delphi установлены в мире на многих известных легковых и малотоннажных автомобилях, включая Ford, Renault, Jaguar, Peugeot, Citroën, Mercedes, Kia, Ssangyong и Hyundai. Ассортимент топливных фильтров Delphi охватывает 96% европейского автопарка. Delphi также предлагает широкий спектр фильтров, разработанных специально для грузовиков, автобусов, морской, сельскохозяйственной и шоссейной техники.
Поставками топливных фильтров на конвейер для систем Common Rail в мире занимается всего лишь несколько компаний. Это Mann+Hummel, Delphi, Knecht/Mahle, Bosch, Denso, UFI, Hengst, Sogefi. Если вам предстоит смена топливного фильтра тонкой очистки дизельного топлива на двигателе с системой Common Rail, рекомендуем обращать внимание именно на эти бренды.
