для чего предназначен фильтр тонкой очистки топлива
Назначение и особенности фильтра тонкой очистки топлива
При производстве топлива не удается удалить все загрязнения, присутствующие в составе горючего. Дополнительная порция вредных частиц поступает во время транспортировки и заправки, к горючей смеси подмешиваются частички краски, грязи, смолы. Предотвратить попадание указанных примесей в топливную систему можно, используя фильтры тонкой и грубой очистки топлива.
Назначение устройств
Фильтры грубой очистки справляются с частицами загрязнений, размер которых более 60 мкм, остальные мелкие элементы удалить с помощью указанного фильтрующего элемента не удастся, поэтому возникает необходимость устанавливать фильтрующие устройства тонкой очистки топлива. Они справляются с частичками, имеющими размер менее 60 мкм.
Большинство автолюбителей полагают, что защитить топливную систему можно благодаря наличию сеточек, находящихся в заправочном баке, бензиновом насосе, карбюраторе. Это ошибочное мнение. Для нормальной работы мотора необходимо извлечь из горючего мелкие частички, а вышеуказанные сеточки способны задержать элементы размером 100 мкм.
Различают фильтрующие элементы тонкой очистки в зависимости от области применения:
По конструктивным особенностям выделяют разборные и неразборные фильтрующие устройства. Они выполняют такие основные задачи:
Рекомендуем посмотреть видео, демонстрирующее необходимость своевременной замены фильтров:
Фильтрующие элементы для автомобилей с карбюратором либо инжектором
Фильтрующие устройства для карбюраторных и инжекторных автомобилей отличаются по конструктивным особенностям. Их легко отличить друг от друга даже по внешнему виду. Автоматический впрыск топлива предполагает более сильное давление в системе, следовательно, корпус устройства для фильтрации выполняется из крепкого метала: алюминий, сталь. Торцевые части указанного устройства завальцовываются либо свариваются. Возможно приобрести фильтр тонкой очистки, выполненный из очень прочного пластика, но он также будет неразборным.
Внутренняя часть указанных фильтров для автомобилей, оснащенных инжектором, состоит из фильтрующей бумаги, имеющей специальную структуру. Размещается бумага двумя способами: многогранной звездочкой или спиралью, с множеством складочек. Второй способ укладки фильтрующей бумаги позволяет увеличить ресурс фильтра до 40 тыс. км. пробега. Первый вариант дает возможность поработать фильтрующему устройству вполовину меньший эксплуатационный период, чем во втором случае. Объяснить такую ситуацию достаточно просто: при укладке спиралью используется большее количество фильтрующей бумаги.
Устройства для фильтрации неразборного типа стоят недорого, они предназначены для одноразового применения. Разборные — имеют фильтрующий элемент из латуни либо керамзита, их можно многоразово использовать, но при этом они нуждаются в регулярной очистке и промывке.
Существуют устройства тонкой очистки с прозрачным корпусом, который позволяет выполнять контроль за степенью загрязнения элемента фильтрации. Также при появлении внутри устройства воздушных пузырьков можно сделать вывод о неисправности бензонасоса. При полном заполнении устройства топливом необходима срочная его замена, такая ситуация говорит о непрохождении горючего через фильтрующий элемент.
Устройства фильтрации для дизелей
Для нормальной работы дизельного силового агрегата необходимо использование качественного топлива, в противном случае сгорание горючей смеси будет происходить не полностью, возрастет расход. Вода, находящаяся в ДТ, является огромной проблемой, поступая в систему впрыска, она приводит к нарушению процесса горения топливной смеси, способствует возникновению коррозии. Фильтр тонкой очистки топлива должен решать эту проблему, а также обеспечивать нормальную работу мотора при минусовых температурах, приводящих к кристаллизации парафина, входящего в состав ДТ. Обычный фильтр при минусовой температуре забьется.
Фильтрующие устройства для дизелей имеют элемент, контролирующий температуру топливной смеси. Некоторые производители оснащают фильтрующее устройство специальным слоем, проводящим ток, также возможно наличие датчика, регистрирующего поступление воды. Применение непредназначенного для ДТ фильтрующего элемента приведет к тому, что топливо перестанет поступать в систему впрыска из-за кристаллизации парафина, силовой агрегат утратит мощность и заглохнет.
Топливный фильтр
Главная функция топливного фильтра заключается в очистке автомобильного топлива от различных примесей. Топливный фильтр устанавливают в системе питания двигателя внутреннего сгорания.
Фильтрация топлива является необходимой процедурой удаления частиц грязи, пыли и ржавчины, в обязательном порядке имеющихся в емкостях, в которых топливо хранится и перевозится. Помимо прочего, топливный фильтр удаляет также образующиеся в результате химических процессов, происходящих в топливе, смолы. Во время заправки автомобиля, в топливный бак попадает воды – конденсат, снег или дождь, которые также помогает удалить топливный фильтр. Смолы и твердые частицы грязи накапливаются в жиклерах и тонких каналах форсунок, что приводит к нарушению работы системы питания. Попавшая в топливо вода становится причиной коррозии, а в зимний период, когда температура окружающего воздуха опускается ниже нулевой отметки, замерзает в топливопроводах, препятствуя запуску двигателя.
В разных по типу двигателях (дизель, инжекторный, карбюраторный) используются разные виды топливных фильтров. Это связано, прежде всего, с тем, что каждая из этих систем требует определенной степени очистки топлива. Также, подобное различие обусловлено разным рабочим давлением в системах и использованием топлива разной вязкости.
Сетчатые, пластинчато-щелевые и ленточно-щелевые топливные фильтры используются для грубой очистки топлива. Такие фильтры способны задерживать лишь крупные механические частицы (более 20 мкм). Для топливных фильтров тонкой очистки используют фильтрующие элементы, изготовленные из пористых материалов, таких как бумага, фетра, войлок. Такие фильтры способны задерживать частицы от 5 до 20 мкм.
Фильтры тонкой очистки
Бесперебойная работа силового агрегата машины зависит от качества используемых рабочих жидкостей. Для задержки имеющихся в горючем или смазке мельчайших посторонних частиц автомобили и специальная техника оснащаются фильтрами тонкой очистки топлива и масла.
Фильтр тонкой очистки топлива (ФТОТ)
Эта деталь улавливает самые мелкие примеси, которые без задержек проходят через фильтр грубой очистки. ФТОТ устанавливается перед элементами, дозирующими и подающими горючее в двигатель.
Устройство
Конструкция ФТОТ зависит от того, в какой топливной системе используется деталь. В карбюраторных ТС, работающих на бензине, он представляет собой прозрачный пластиковый корпус, внутри которого расположен бумажный фильтроэлемент. Верхняя часть корпуса герметично закрыта крышкой, к штуцерам которой подсоединены трубки. Через одну из них топливо из бака поступает в очиститель, а по другой – направляется к карбюратору. Во избежание путаницы, на крышке имеется стрелка, показывающая, в каком направлении движется жидкость.
Такая деталь способна задерживать примеси размером 15-20 мкм – для карбюраторной системы этого достаточно.
ФТОТ на инжекторных автомобилях состоит из металлического корпуса с бумажным элементом фильтрации. Подсоединение к трубопроводам системы питания осуществляется через штуцеры, расположенные с торцов корпусной части. Очиститель устанавливается неподалеку от топливного бака, иногда – прямо на месте соединения резервуара с топливопроводом. Размер улавливаемых частиц – 5-10 мкм.
В дизельных системах ФТОТ бывает двух типов:
Дизели особенно требовательны к качеству очистки горючего. Топливный фильтр тонкой очистки на таком транспорте монтируется недалеко от ТНВД, у автомобилей – под капотом.
Порядок обслуживания и замены
Замена фильтра тонкой очистки топлива производится в соответствии с регламентом производителя. Несоблюдение установленных интервалов может стать причиной серьезных поломок, которые потребуют дорогостоящего ремонта. Помимо топливной аппаратуры и насоса, из строя могут выйти узлы, обеспечивающие запуск силового агрегата.
Для машин с дизельными двигателями периодичность замены обычно составляет 30 тыс. км, для бензинового транспорта – 60 тыс. км. Однако необходимо учитывать качество используемого горючего. Если топливо содержит много посторонних примесей, срок сокращается в 1,5-2 раза.
Проверяется степень загрязнения детали по-разному, в зависимости от конструкции. На карбюраторных машинах это можно сделать визуально благодаря прозрачному корпусу. Для проверки ФТОТ на инжекторных системах специалисты СТО производят замер давления, создаваемого насосом. Если показатели ниже нормы, выполняется замена фильтра.
Степень загрязнения ФТОТ на дизелях проконтролировать невозможно. Состояние детали приходится определять по пробегу (наработке) и поведению техники. Характерным признаком неисправности очистителя являются рывки во время движения.
Обслуживание фильтра тонкой очистки (за исключением разборных дизельных моделей) не производится. На разборных ФТО промывается корпус и меняется фильтроэлемент.
Фильтр тонкой очистки масла
Циркулирующее в двигателе масло содержит смолистые вещества, мельчайшую стружку, образующиеся при трении элементов мотора, а также продукты коксования. Движущийся по магистральному трубопроводу смазочный материал на каждом круге проходит через масляные фильтры, которые задерживают загрязнения, попавшие в жидкость извне или образовавшиеся в процессе работы силового агрегата.
Принцип работы
Масляный фильтр тонкой очистки (ФТО) монтируется с правой стороны ДВС. Посредством кронштейна он фиксируется к переднему щиту радиатора.
Чтобы деталь обеспечивала хорошую очистку смазочного материала, при производстве проводятся ее испытания, в ходе которых определяется полнота отсева. Она должна составлять не менее 25%. Для проверки используется искусственный загрязнитель – кварцевая пыль, при этом удельная поверхность должна составлять 5600 см/г.
Фильтр тонкой очистки устанавливается в смазочном механизме параллельно основному маслопроводу. Через очиститель проходит приблизительно 20% от общего количества жидкого материала, подаваемого нагнетателем.
Моторное масло подводится к ФТО и отводится от него по гибким шлангам. Смазка поступает по главному магистральному трубопроводу, а затем через штуцер, который расположен в крышке полости толкателей, направляется в масляный картер.
Порядок замены и обслуживания
Замена фильтра тонкой очистки масла производится с периодичностью, установленной производителем и указанной в эксплуатационном руководстве. Этот интервал должен составлять как минимум 10 тыс. км пробега транспортного средства или 250 часов наработки силового агрегата. Очиститель меняется одновременно с моторным маслом. Внеплановая замена производится при непредвиденном загрязнении жидкости или после капитального ремонта двигателя.
Топливные фильтры: важная информация
Маленький и незаметный топливный фильтр – недорогой расходный элемент, незаметный до тех пор, пока нормально работает. Он защищает двигатель от примесей, находящихся в топливе, а значит, обеспечивает долгую и беспроблемную эксплуатацию автомобиля.
Назначение, принцип работы
Топливный фильтр (или фильтр тонкой очистки) предназначен для удаления из поступающего в двигатель бензина (дизтоплива, газа) пыли, твердых частиц, осадка со дна бензобака, воды, парафинов и вообще всего лишнего, что болтается в топливной смеси и может повредить двигатель. Чем лучше фильтр – тем лучше очистится топливо, а значит, дольше проработает мотор без появления проблем.
Принципиальная схема инжекторного прямоточного фильтра
Место фильтра – между бензобаком и двигателем перед насосом (либо перед карбюратором в старых автомобилях). Через фильтрующий материал под давлением проходит бензин (дизтопливо), очищаясь от примесей перед дальнейшим использованием. В фильтрах для дизельных двигателей установлена еще и мембрана для отделения воды, а также система подогрева, которая обеспечивает текучесть дизтоплива при минусовых температурах.
Очистить мельчайшие поры фильтра от загрязнений ни в домашних, ни в промышленных условиях невозможно, поэтому при выработке ресурса (или раньше, при критическом загрязнении) фильтр просто меняют на новый, а старый сдают на утилизацию.
Так ли необходим фильтр? На что он влияет?
В первую очередь чистота бензина важна для форсунок инжекторного двигателя: их тончайшие отверстия забиваются отложениями парафинов, серы, пыли, грязи и другими «вкусностями». Далее следует ухудшение работы двигателя (ведь нужное количество топлива не поступает в цилиндр и не рассеивается должным образом), потери мощности, «троение», кода в одном из цилиндров форсунка выходит из строя, а после этого – дорогостоящий ремонт. Для систем с ТНВД (топливным насосом высокого давления) очистка проводится до поступления топлива в насос: тонкая подгонка деталей не выдерживает посторонних примесей. Покупка нового насоса тоже обходится в немаленькую сумму.
Если сравнивать качество европейского и украинского топлива, последнее будет далеко не в выигрыше: чистота нашего бензина такова, что ресурс хороших импортных фильтров вырабатывается почти в 2 раза быстрей, чем рассчитывал производитель. Примеси в бензине появляются как на этапе изготовления (марганец для увеличения октанового числа, сера и парафины из-за недостаточной очистки), так и на этапе перевозки (пыль, грязь). Немаловажным фактором будет и уровень самого завода: очистка бензина – дело тонкое и требующее современного дорогого оборудования. Качество топлива можно оценить самостоятельно, разобрав старый фильтр после замены, как это любят делать многие автовладельцы. Всё то количество грязи, которое собралось в фильтре, могло бы оказаться на поршнях, форсунках и стенках мотора.
Но, как бы там ни было, топливные фильтры ставятся абсолютно на все автомобили во всем мире: каким бы чистым ни был бензин, а дополнительная защита не помешает. У нас же хороший фильтр – не мера предосторожности, а жизненная необходимость.
Виды топливных фильтров
Первой в системе фильтров идет грубая очистка: обычная густая сетка, установленная внутри бензобака, предназначенная для отсеивания особо крупных частиц.
Дальше находится фильтр тонкой очистки, о котором, собственно, и идет речь: в нем задерживаются тонкие частички, которые, тем не менее, могут засорить форсунки инжекторного или дизельного двигателя.
Для разных видов топлива делаются разные фильтры: есть разновидности для бензина, дизтоплива, газа.
По расположению различают следующие топливные фильтры:
В зависимости от типа двигателя различают:
Тонкость отсева
Тонкость отсева – показатель количества (в процентном соотношении) частиц определенного размера, которое задерживает фильтр.
По уровню различают среднюю, номинальную и абсолютную тонкость отсева с уточнением размера частиц.
В характеристиках фильтра этот показатель указывается так: «Номинальная тонкость отсева 15 мкм», и это означает, что фильтр задерживает до 95% частиц размером до 15 мкм.
Современные фильтры разрабатываются в соответствии с жесткими экологическими стандартами, и номинальная тонкость отсева в них может составлять 6 мкм, 4 мкм и меньше. Такая фильтрация важна в первую очередь для дизельных двигателей, более чувствительных к чистоте топлива, и в то же время более опасных для окружающей среды, чем бензиновые. Чем лучше очистка топлива – тем меньше вредных выхлопов.
Конструкция фильтра
Самые простые фильтры делаются для старых карбюраторных двигателей: внутри корпуса (часто прозрачного, чтобы визуально контролировать степень заполнения) устанавливается фильтрующий элемент – специальная бумага, сложенная звездообразной шторкой. Через впускной патрубок бензин поступает в корпус фильтра, проходит через бумагу и поступает в выпускной патрубок. Такой системы вполне достаточно для не требовательных к качеству бензина автомобилей.
Инжектроные двигатели гораздо чувствительней к качеству очистки, и давление топлива в системе на порядок выше. Они состоят из прочного корпуса (металл или качественный пластик) и хорошего фильтрующего материала (бумага складывается звездообразно или наматывается по спирали, второй вариант лучше по качеству фильтрации).
Схема прямоточного инжекторного фильтра
Дизельные двигатели наиболее требовательны к качеству топлива, а значит, и фильтры для них имеют самую сложную конструкцию: не только отделение твердых частиц, но и удаление воды, парафинов, серы и других включений.
Схема дизельного фильтра с отделением воды
Для достижения высоких показателей фильтрации используется особый материал, ячейки которого расположены не равномерно, а с уменьшением размера от поверхности в глубину: более крупные частицы задерживаются в верхних слоях, более мелкие – в глубоких. Такая внутренняя структура намного продлевает срок эксплуатации фильтра, т.к. он меньше забивается и дольше может пропускать топливо в нужном объеме.
Особенности исполнения
По способу исполнения различают прямоточный, накручиваемый и фильтр-патрон.
Прямоточные фильтры применяются в карбюраторных и инжекторных бензиновых системах. На входе и выходе установлены патрубки, с помощью которых фильтр включается в топливную систему. Бензин поступает в корпус, проходит от наружных стенок до центра через фильтрующий элемент и направляется для дальнейшего использования. Патрубки могут находиться как на одной стороне фильтра (в крышке), так и с противоположных сторон.
Накручиваемые фильтры имеют резьбовое соединение, с помощью которого подключаются в топливную магистраль. Вход топлива осуществляется через больший диаметр с отверстиями по окружности, выход – через центральный меньший. Такие фильтры рассчитаны на высокое давление и изготавливаются в прочном металлическом корпусе или пластиковом с металлической крышкой.
Фильтр-патрон состоит из металлического кожуха (стакана) и сменной сердцевины с фильтрующей частью. Фильтрующий элемент можно приобрести отдельно, и таким образом сэкономить при регулярных заменах топливного фильтра.
В фильтрах для инжекторных двигателей предусмотрена система регулировки давления топлива: дополнительный отводящий патрубок в бензобак, по которому излишки бензина выводятся из системы. В дизельных двигателях фильтры удаляют также воздушные пузырьки, и в их конструкции предусмотрен выпускной клапан для стравливания лишнего воздуха.
В дизельных фильтрах емкость (часто прозрачная) для сбора воды имеет дренажный клапан, через который скопившуюся воду можно слить из фильтра.
Таким образом, современных топливный фильтр эволюционировал от простейшего устройства до саморегулирующейся системы, необходимой для долгой и качественной работы двигателя.
Эксплуатация топливного фильтра
Собственно, эксплуатация не требует от автовладельца особого внимания: все требования сводятся к покупке качественного фильтра, правильной установке и своевременной замене. Для дизельных автомобилей могут устанавливаться фильтры с отстойником для воды, тогда нужно время от времени сливать из них скопившийся конденсат через специальный клапан.
Поскольку модель фильтра зависит от модели двигателя (на автомобилях одной марки могут быть установлены разные двигатели, а значит, нужны и разные фильтры для них) и его объема (больше объем двигателя – больше и объем фильтра), регламент замены указывается в сервисной книжке. При прохождении ТО топливный фильтр меняют как один из расходных материалов.
В среднем фильтр для бензиновых инжекторных двигателей имеет ресурс до 40 тыс. км. Для дизельных фильтров ресурс зависит от способа укладки фильтрующего элемента: радиально-складчатая «звездочка» прослужит примерно 24 тыс. км, а спиральная намотка имеет ресурс намного больше – до 40 тыс. км.
На ресурс фильтра влияют несколько факторов:
Парафины в топливном фильтре
На дизельных автомобилях дополнительно может быть установлен подогреватель для фильтра: в зимнее время топливо загустевает во время стоянки до образования плотного геля, и для облегчения запуска двигателя на фильтр устанавливаются предпусковые подогреватели, нагревающие дизтопливо до температуры выше точки застывания парафинов.
Дизельный фильтр с подогревателем
Признаки засора или выхода из строя топливного фильтра
Неисправность фильтра проявляется в лучшем случае уменьшением подачи топлива:
Если причиной стал засор топливного фильтра, эти неисправности легко устраняются простым ТО. Есть и худшие варианты: если фильтр оказался некачественным или внутренняя структура повреждена, неочищенный бензин будет поступать в ТНВД и мотор, приводя к более серьезным проблемам. Это будет слышно по работе насоса (шум во время движения) и двигателя (то же самое «троение», вибрация и падение мощности).
Выбор топливного фильтра
Фильтр на автомобиль ставится только тот, что строго соответствует параметрам двигателя, ни лучше, ни хуже. Для карбюраторных систем не подойдут инжекторные фильтры, и если очень хочется получить качественную фильтрацию, нужно выбирать фильтр выше качеством, но соответствующего типа.
Ориентироваться при выборе нужно на марку двигателя и технические параметры: внешний и внутренний диаметр, диаметры впускного и выпускного патрубков, габаритные размеры корпуса. При покупке стоит обратить внимание и на комплектность фильтра: многие производители добавляют запасные уплотнительные кольца, которые при замене фильтра будут далеко не лишними.
В среднем, чем больше объем двигателя – тем больше будет и объем фильтра, и его пропускная способность.
Осмотр отработанного фильтра
Состояние снятого фильтра может о многом сказать автовладельцу:
Но состояние наружной стороны не так важно, как вид фильтра внутри центрального канала: если на внутренней стороне отсутствуют отложения, а бумага изнутри чистая, значит, фильтр вполне справлялся со своей задачей.
Некачественный фильтр
Стоимость топливных фильтров зависит от качества фильтрующей бумаги, способа ее укладки, материала корпуса, фирмы-изготовителя. Поэтому чрезмерно дешевый фильтр хорошим точно не будет.
Некачественные фильтры могут доставить немало проблем, решение которых обойдется в разы дороже сиюминутной экономии:
Разница в плотности намотки фильтрующей бумаги
Если есть сомнения в качестве фильтра (куплен у сомнительного продавца, нестандартная маркировка), лучше его раньше сменить, чем дожидаться последствий «экономии».
Подводя итог, нужно отметить, что при обращении на СТО с проблемами двигателя, мастера в первую очередь проверяют состояние именно расходников: фильтров, свечей зажигания, состояние и уровень технических жидкостей и т.д. И в большинстве случаев проблема именно в их несвоевременной замене или плохом качестве, что приводит к лишним затратам на ремонт. Поэтому лучше не экономить, тем более – на таких важных мелочах, как топливный фильтр.
О том, как выбирать топливный фильтр и на какие бренды обращать внимание, читайте наш «Гид покупателя».