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.

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.