Устройство, виды и назначение топливных фильтров

Несмотря на постоянное повышение стандартов качества, в дизельном топливе или бензине практически всегда присутствуют механические примеси и загрязнения (частицы коррозийных образований, грязь), наличие которых негативно отражается на работе двигателя автомобиля. Для их устранения, а также для защиты системы от попадания воды (конденсата) в камеру сгорания используются топливные фильтры. Отсутствие последних провоцирует преждевременный износ топливного насоса, а также форсунок системы впрыска.

Конструкция и виды

В общей конструкции автомобиля топливный фильтр может располагаться:

• в топливном баке;
• под днищем автомобиля;
• в подкапотном пространстве.

Конструкция топливных фильтров грубой и тонкой очистки

Современные системы очистки топлива имеют от 2 до 4 ступеней. Сначала топливо проходит фильтр грубой очистки топлива, который удаляет крупные фракции, видимые невооруженным глазом. Далее оно попадает в фильтр тонкой очистки топлива, где удаляются микрочастицы, представляющие наибольшую опасность из-за своих абразивных свойств.

Конструкция топливных фильтров следующая:

• Сетчатые элементы.
• Герметичный и термостойкий корпус. Он может быть прозрачным, что позволяет понять, когда менять топливный фильтр. Корпус может изготавливаться из стали или полимеров, что определяется уровнем давления в системе.
• Входной и выходной штуцеры. В некоторых конструкциях может быть предусмотрен дополнительный штуцер (редукционный клапан) для сброса топлива в случае повышенного давления в системе.

По количеству раз использования топливные фильтры делятся на следующие типы:

• Разборные (многоразовые) – фильтрующие элементы изготавливаются из латуни или керамики. Такие конструкции при загрязнении просто промываются.
• Неразборные (одноразовые) – фильтрующие элементы изготавливаются из ткани или крепированной бумаги. Этот тип применяется для тонкой очистки.

Особенности системы фильтрации для различных видов двигателей

Фильтры могут иметь целый ряд отличий в зависимости от используемого топлива. Так для бензиновых двигателей требуется отфильтровывать частицы размером не более 10-15 мкм. Для очистки дизельного топлива важно не только улавливание мелких частиц, но и защита от попадания воды.

Системы очистки для бензиновых двигателей

Фильтры грубой очистки бензиновых двигателей как правило разборные и представляют собой корпус с сеткой внутри, которая может иметь ячейки различного диаметра. Они устанавливаются в следующих местах:

• на горловине – самые крупные ячейки;
• в корпусе погружного топливного насоса (топливозаборника) – ячейки среднего размера.

Принцип работы топливного фильтра грубой очистки состоит в следующем:

1. Топливо из бака проходит через сетку.
2. Сетка улавливает крупные частицы, пропуская на выход только очищенный бензин.

Фильтры тонкой очистки в инжекторной системе устанавливаются в топливном баке или рядом с ним. Фильтрующий элемент располагается в корпусе и может быть уложен «звездой» или «спиралью». Спиральная укладка позволяет увеличить срок эксплуатации и обеспечивает более высокую степень очистки. Отличие от работы системы грубой очистки заключается в том, что используемые шторки удерживают более мелкие частицы.

Системы очистки для дизельных двигателей

Система фильтрации дизельного топлива, как правило, состоит из нескольких этапов:

1. Начальная очистка непосредственно в баке. Выполняется установкой сетки на выходе.
2. Отстойник (сепаратор).
3. Фильтры грубой очистки дизельного топлива.
4. Тонкая очистка.

Фильтр-отстойник

Топливный фильтр-отстойник позволяет отделить воду. Конструктивно такие системы имеют специальный клапан в нижней части корпуса, предназначенный для сброса воды. Они работают по следующему принципу:

1. Топливо подается в корпус через распределитель.
2. Дизтопливо стекает вниз в успокоитель для осаживания воды (она тяжелее) в топливном фильтре и крупных фракции примесей.
3. Топливо подается вверх, проходя через сетку, в которой также происходит очистка.
4. Топливо отводится и подается дальше в систему.

Для улучшения работы в устройство топливного фильтра дизельного двигателя может быть установлен специальный датчик воды.

Особенностью дизтоплива также является чувствительность к температурным перепадам. При пониженной температуре происходит кристаллизация парафина, который забивает всю систему. Для устранения этого явления топливный фильтр для дизельного двигателя может иметь в своей конструкции подогреватель. Он может быть установлен на топливной системе. Помимо этого подогреватель может быть заменен использованием в качестве фильтрующего элемента токопроводящей бумаги.

Чтобы определить, где находится фильтр тонкой очистки в дизельной системе, необходимо найти топливный насос и установить местоположение по выходящему от него трубопроводу. Конструктивно он не отличается от бензиновых фильтров тонкой очистки.

Когда поменять и как установить

Периодичность замены топливного фильтра указана в инструкции производителя. Этот параметр может колебаться от 10 000 км до 70 000 км пробега. Если использована укладка «звездой», фильтр заменяют не реже, чем каждые 24 000 км пробега. При «спиральной» укладке – от 40 000 км.

Установка топливного фильтра по стрелке

Существует также несколько признаков того, что фильтр забился:

• затрудняется подъем на возвышенность;
• наблюдаются спады мощности двигателя;
• увеличивается расход топлива;
• работа мотора становится неровной;
• двигатель глохнет.

Если топливный фильтр предполагает многоразовое использование, его разбирают и промывают керосином или средством для чистки заслонок карбюраторов. Предварительно его можно также продуть сжатым воздухом. Одноразовые же модели просто меняют на новые. Устанавливается фильтр по стрелке на корпусе, которая показывает направление движения топлива в системе. Оно должно идти от топливного насоса к моторному отсеку (двигателю). Если стрелка отсутствует, выход можно определить по завальцовке.

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.