Топливный фильтр: регламент и способы замены, рекомендации специалистов

Любой автомобиль работает за счёт трансформации энергии, которая выделяется в процессе сгорания горючей смеси. Благодаря системе питания автомобиля, топливо, как часть горючей смеси, попадает в цилиндры. Для обеспечения правильной работы этой системы, топливо должно быть очищенным от различных примесей, так как они могут быть причиной выхода системы питания из строя. Также, механические примеси имеют абразивные свойства, что грозит повреждением некоторых компонентов инжектора.

Если система питания автомобиля – инжекторная, то механические примеси могут привести к повреждению или заклинанию между собой прецизионных пар, с помощью которых в автомобиле производится дозировка бензина. Их поломка, следовательно, приводит и к выходу из строя форсунки. Наиболее уязвимой к наличию механических примесей в топливе является дизельная система питания, так как прецизионные пары имеются также и в топливном насосе высокого давления. Следовательно, любая система питания автомобиля должна быть оснащена топливными фильтрами, основное здание которых – проведение очистки топлива от механических примесей.

Как устроен топливный фильтр?

Фильтрация топлива на современных автомобилях — двухступенчатая. Перед бензонасосом отсевом загрязняющих частиц занимается мелкая капроновая приемная сетка. А затем окончательный отсев частиц размером свыше 10 мкм (для бензина) осуществляет фильтр тонкой очистки.

Топливный модуль Лады 4х4 состоит из сетчатого топливоприемника и бензонасоса.

Топливный модуль Лады 4х4 состоит из сетчатого топливоприемника и бензонасоса.

К чему приведет езда со старым фильтром

При засорении фильтр потеряет способность выполнять свою главную функцию – очищать топливо, поэтому форсунки впрыска топливной смеси, и вся система питания будут забиваться, а в сам мотор не будет поступать требуемое количество нормального топлива.

Топливо, которое не прошло нормально очистки, будет выгорать не равномерно, а фрагментарно, начнет оседать на поршнях, цилиндрических перегородках, свечах. Топливная смесь с содержанием тяжелых металлов и прочих частиц в результате попадания в систему выпуска продуктов горения посредством ускорителей и лямбда-зонда, начнет постепенно сокращать срок службы всех этих элементов.

Нельзя утверждать, что забитый фильтр напрямую влияет на расход топлива. Однако увеличение потребления горючего, которое наблюдается в таком случае, приведет к снижению мощности. В результате этого для нормального использования транспортного средства придется сильнее нажимать на газ, в результате чего, собственно, и нужно больше бензина или дизеля. Поэтому забитый фильтр для топливной смеси, не влияя напрямую на расход бензина, приводит к увеличению данного параметра.

Таким образом, необходимо постоянно следить за состояние топливного фильтра и в случае появления признаков его засорения сразу же осуществлять замену запчасти, поскольку ее дальнейшее использование гарантированно приведет к серьезным проблемами с работой двигателя, решение которых требует значительных материальных затрат.

Следует также отметить, что сам процесс замены очистного элемента – совсем несложный, при наличии соответствующих навыков все можно сделать самостоятельно. Также всегда можно обратиться за помощью профессионалам, которые сделают все быстро и качественно.

Где установлен топливный фильтр?

Насчет места размещения фильтра тонкой очистки, мнения у автопроизводителей со временем изменились. Вначале все фильтры устанавливались под днищем автомобиля или в моторном отсеке и были легкодоступны для замены.

Топливный фильтр под днищем автомобиля с резьбовыми наконечниками. Топливный фильтр под днищем автомобиля с резьбовыми наконечниками.

Пластмассовый топливный фильтр подсоединяется к системе питания быстросъемными наконечниками. Пластмассовый топливный фильтр подсоединяется к системе питания быстросъемными наконечниками.

Затем (все чаще) фильтр стали устанавливать в топливный модуль. Такое решение, конечно, более компактно и удобно для автомобилей. Но замена фильтра либо не предусмотрена вообще, а только в составе модуля, либо предполагает большой объем работ по демонтажу и полной разборке модуля. Причем топливный модуль у некоторых автомобилей нельзя снять, не демонтировав бак, а это еще более грандиозная работа.

Топливный модуль со встроенным фильтром. Топливный модуль со встроенным фильтром.

После полной разборки модуля удается снять и заменить топливный фильтр. Читайте также:  КАК СЛИТЬ БЕНЗИН С КАЛИНЫ 2 КРОСС, как сливать бензин шлангом После полной разборки модуля удается снять и заменить топливный фильтр.

О системах питания ДВС

Возвращаемся к моторной триаде «чистое масло, чистый воздух, чистое топливо». О фильтрации моторного масла и воздуха мы уже поговорили, настала очередь топлива.

Топливные фильтры – важнейшие компоненты системы питания двигателя. Но сначала давайте вспомним, какими они бывают, эти системы. Начнем с бензинового двигателя.

Старый добрый карбюратор. Это, конечно, история. Но история живая – достаточно посмотреть на старенькие «Жигули» и «Волги» на наших дорогах. Да и карбюраторных иномарок в свое время было завезено немало. Но так или иначе, спрос на карбюраторные фильтры есть, как у нас, так и за рубежом.

Впрыск бензина во впускной коллектор. Иногда его именуют распределенным впрыском. Подача топлива осуществляется форсунками при магистральном давлении 3–4 бар. Давление в системе создается центральным топливным насосом и поддерживается редукционным клапаном. Насос располагается в топливном баке, под днищем или под капотом.

Впрыск бензина в камеру сгорания. Другое название – непосредственный впрыск. Здесь в топливопроводе задействованы два контура – низкого и высокого давления. Давление в первом достигает 3–4 бар и создается тем же центральным насосом. Но в контур низкого давления встроен еще один электрический насос, питающий второй контур. Из него топливо под давлением в 120 бар подается в гидроаккумулятор, соединенный с форсунками.

В обоих случаях топливные фильтры находятся в магистралях под давлением 3–4 бар. Но при непосредственном впрыске от фильтра требуется более тонкая очистка, и об этом мы еще поговорим.

Одноточечный впрыск можно считать переходным вариантом от карбюратора к форсункам. Требования к нему менее жесткие, чем к распределенному впрыску и, как правило, отдельно не рассматриваются.

Переходим к дизельным системам. Здесь топливо может впрыскиваться в предкамеру или непосредственно в цилиндр. Для достижения эффективного сгорания почти у всех современных дизельных двигателей топливо впрыскивается в цилиндр.

Топливные насосы высокого давления (ТНВД) – старейшая, если хотите, классическая дизельная система. Есть и более современные решения – насос-форсунки и Common Rail.

Насос-форсунки – это узел, совмещающий насос, магнитный клапан для управления впрыском и распылитель для каждого отдельного цилиндра. Такая система позволяет достигать давления впрыска до 2000 бар.

Система Common Rail имеет общий аккумулятор – трубопровод, часто называемый рампой или топливной рейкой. Из трубопровода топливо впрыскивается форсунками в цилиндры. Благодаря радиально-поршневым насосам давление в рампе может достигать 1600 бар и более. Новейшие системы развивают давление до 2500 бар.

С появлением современных систем бензинового и дизельного впрыска требования к чистоте топлива существенно возросли. Более того – они непрерывно ужесточаются. Сколько посторонних включений необходимо задерживать? Вот что сообщили автору в ведущем российском институте ФГУП «НАМИ».

Требования к фильтрации бензина:

• 5–25% – для устаревших карбюраторных систем (загрязняющие частицы 3–5 мкм);

• 25–65% – для систем распределенного впрыска (частицы 3–5 мкм);

• 48–70% – для традиционных систем непосредственного впрыска (частицы 3–5 мкм);

• 85–95% – для новейших систем непосредст­венного впрыска (частицы 3–5 мкм);

Требования к фильтрации дизельного топлива:

• 25–65% – для моторов старого образца (загрязняющие частицы 3–5 мкм);

• 85–95% – для новых систем Common Rail (частицы 3–5 мкм);

• 98% – для новейших систем Common Rail (частицы 2 мкм).

При этом материал должен отделять от топлива не менее 95% воды.

Для сегодняшней практики автомобилестроения некоторые цифры выглядят завышенными. На самом деле они являются перспективными, к ним следует стремиться. Но в любом случае эти данные хорошо коррелируют с инфографикой MS Motorservice International и KOLBENSCHMIDT, представленной на рисунке внизу. А перечисленные задачи успешно решаются на основе использования новейших однослойных и многослойных фильтрующих материалов.

Топливный фильтр для дизеля

До сих пор речь шла о бензиновых фильтрах. Дизельные топливные фильтры всегда устанавливают отдельно от топливного бака, потому что они, помимо более частой замены, нуждаются еще и в датчиках воды, пробке для слива воды и, зачастую, в системе подогрева.

Топливные фильтры для дизельных двигателей.

Топливные фильтры для дизельных двигателей.

Фильтры для впрыска бензина

Как уже говорилось, форсунки весьма требовательны к чистоте бензина. Другая особенность впрысковых двигателей – относительно высокое давление в системе питания. Естественно, что фильтр, установленный после электоробензонасоса, должен иметь запас прочности. Поэтому при испытаниях такие фильтры подвергают воздействию давления до 1,5–2 МПа (15–20 атмосфер).

Фильтр для впрыска бензина устанавливают в баке, под днищем или под капотом. Среда под капотом агрессивная. Здесь царят высокие температуры и пары эксплуатационных жидкостей. Значит, конструкторы фильтра должны заботиться о коррозионной стойкости его «тела». Если же фильтр несет службу под днищем, вопрос коррозии становится особенно актуальным. Поэтому его корпус делается из стали с гальваническим покрытием, алюминиевого сплава или же из особо прочной пластмассы.

И еще интересная подробность. Метал­личес­кий корпус топливного фильтра изготовить непросто. Это не просто штамповка, а так называемая глубокая вытяжка, требующая строжайшей технологической дисциплины. И чем больше отношение длины корпуса к диаметру, тем сложнее обеспечить равномерную толщину стенок. Беря в руки фирменное изделие, об этом полезно вспомнить.

В корпусе фильтра размещается фильтрующая штора. Иногда ее укладывают звездой – в документации KOLBENSCHMIDT такие фильтры именуют радиальными (см. иллюстрацию вверху). Действительно, топливо проходит по радиусу шторы к внутренней усилительной трубке. По пути частички грязи оседают на поверхности бумаги и в глубине пор, а очищенное топливо через отверстия внутренней трубки устремляется к выходу из фильтра.

Но есть и другая укладка шторы – спирально-складчатая. Специалисты KOLBENSCHMIDT называют такие фильтры аксиальными (осевыми). Принцип фильтрации здесь несколько иной, чем в радиальных фильтрах.

Смотрим на рисунок на предыдущей странице. Фильтровальная бумага, более тонкая, чем у радиального фильтра, наматывается вокруг внутренней трубки-усилителя. Но наматывается весьма хитро – так, что вдоль оси фильтра образуются V-образные карманы, способные собирать частицы грязи. Топливо тоже подается вдоль оси, очищается в карманах и выходит из фильтра через центральную трубку.

Спирально-складчатая укладка позволяет в том же объеме разместить в 1,5–1,7 раза больше материала, чем при укладке звездой. При этом бумага для аксиальной фильтрации отличается от бумаги, используемой для звезды – она не гладкая, а крепированная, «жатая». Эксперименты показали, что креп задерживает больше плотных механических примесей.

Удивительно, но крепированная бумага дешевле обычной. Объяснение простое – ее пропитка производится на этапе приготовления «массы» в смесителе, в отличие от пропитки готового бумажного полотна. Значит, изготовители таких фильтров могут вести более гибкую ценовую политику – возможность в период кризиса немаловажная.

Что будет, если топливный фильтр засорился?

Выводит из строя фильтры, конечно же, грязь, попадающая в баки наших автомобилей вместе с топливом. Причем отнюдь не нефтеперерабатывающие заводы тому виной. Топливо может загрязняться при хранении и перекачке. А засорение топливного фильтра водитель почувствует по поведению автомобиля, причем сначала на тех режимах, где мгновенный расход топлива двигателем максимален. Это — режимы движения с большими скоростями и интенсивный разгон. При этом двигатель будет терять тягу, работать с перебоями, хотя на холостом ходу и «спокойных» режимах все будет выглядеть пристойно.

Фильтры для дизельного топлива

По статистике ФГУП «НАМИ», от 30 до 45% отказов дизелей происходят из-за неисправностей топливной аппаратуры. Вот уж действительно прецизионная система – недаром к ней предъявляются самые высокие требования по очистке топлива.

Классический дизельный фильтр FS марки KOLBENSCHMIDT показан на рисунке на этой странице. Многое сказанное в предыдущих разделах справедливо и для дизельной фильтрации: схемы систем питания, типы фильтров, конструкция штор. Поэтому не будем повторяться. Разве что добавим, что в дизельных фильтрах все чаще применяется спирально-складчатая укладка. Такая конструкция является последним словом в современных системах очистки топлива.

Кроме того, в конструкцию дизельных фильтров встраивают датчики наличия воды, управления давлением и температурой, системы подогрева и водоотделения, краники для слива отстоя и другие комбинации полезных устройств.

Кстати, о воде в топливе, этой головной боли дизелиста. Как осуществляется сепарация влаги? Никакого секрета. Просто мы рассказали о крепированной фильтровальной бумаге не всё. Штора, изготовленная из такого материала, помогает бороться с содержащейся в топливе водой. В ситуации, когда обычная бумага закупоривается влагой, крепированная эту влагу пропускает, но не сразу, а по мере нарастания локального давления. На выходе из пор влага крупными каплями стекает на внутреннюю стенку корпуса либо в отстойник, если таковой предусмотрен конструкцией фильтра. Водитель открывает специальный краник и дает воде стечь. Словом, простая операция, тем более что у некоторых автомобилей уровень воды определяется специальным датчиком.

Поскольку системы дизельного впрыска Common Rail являются прецизионными и высокотехнологичными, в момент первого (внимание – самого первого!) пуска двигателя в топливную аппаратуру не должна проникнуть грязь, попавшая в фильтр при сборке. Поэтому эта сборка происходит в специальном цехе Clean Room (чистая комната). Здесь же фильтры упаковываются, запечатываются и в таком виде поступают к дистрибьюторам.

Автору довелось бывать в таких цехах. В Clean Room работает специально подготовленный персонал. Для него обязательны специальная обувь, белая униформа, стерильные шапочки и перчатки. Само помещение сертифицировано в соответствии с Международным стандартом EN ISO 14644. У пыли просто нет шанса выжить в «белой зоне» чистой комнаты.

Как часто нужно менять топливный фильтр?

Периодичность регламентной замены фильтра, прежде всего, определяется заводом-изготовителем автомобиля. У одних производителей это 30 000 км, у других — 120 000 км пробега. Причем частые замены обычно рекомендуют производители, которые ставят фильтр вне топливного бака. Менять топливный фильтр раньше срока стоит только в том случае, если вы уверены, что в бак попали посторонние механические частицы или большое количество воды. В этом случае следует промыть и бак, и, возможно заменить бензонасос.

Топливным фильтрам дизельных двигателей наиболее трудно приходится зимой: ведь через фильтрующий материал должно проходить загустевшее топливо. Именно поэтому профилактическую замену фильтра на дизельном автомобиле лучше провести осенью. Вызвано это тем, что пропускная способность фильтра, уже сниженная засорением твердыми частицами, окажется недостаточной для пропуска холодного, загустевшего топлива.

Периодичность замены бензиновых фильтров некоторых производителей, тыс. км:

• Volkswagen 30 (выносные фильтры)
• Renault 120
• Kia 60
• Hyundai 60
• Lada 30 (выносные фильтры), 120 (встроенные фильтры)

Несколько советов по замене топливного фильтра:

• Заправляйтесь на проверенных, а еще лучше — брендовых заправках.
• Старайтесь не заливать топливо в бак сразу после того, как на бензоколонке произошел слив топлива из автоцистерны, потому что в емкости топливо взбаламучено и попадание грязи более вероятно.
• Не наливайте топливо в старые, ржавые канистры.
• Меняйте топливные фильтры вовремя — тогда неисправность не застанет вас в дальней дороге.
• Промывайте топливоприемную сеточку на входе в насос: тем самым вы продлите его срок службы.

Расскажите в комментариях, не сталкивались ли вы с проблемами, связанными с топливными фильтрами? Удачи на дорогах всем!

Топливный фильтр: менять или и так сойдет?

Почему фильтруем?

К сожалению, бензин начинает загрязняться с момента своего «рождения» на НПЗ. Свою лепту вносят и перевозки топлива в цистернах – они «дышат», а значит, пропускают пыль.

Загрязняется бензин и на заправочных станциях, где пыль попадает в бак вместе со струей топлива. А если бак негерметичен, пыль будет подсасываться в него непрерывно. Да и сам бак может иметь внутри окалину и очаги коррозии. И хотя оксиды железа существенно мягче, чем, например, кварцевая пыль, сбрасывать их со счетов нельзя.

Характер загрязнений зависит и от региона. Кварцевая пыль – беда средней полосы России. В южных же районах страны и в Западной Сибири преобладает другая пыль – лёссовая. Это продукт измельчения рыхлых горных пород, содержащий помимо кварца и полевой шпат, и глинистые минералы. Лёссовая пыль более мягкая, чем кварцевая, но это достоинство компенсируется большим ее количеством, также приводящим к быстрому загрязнению топлива.

Сказанное справедливо и для дизельного топлива. В нем появляются органические и механические примеси, а также вода. Работа дизеля на таком топливе ведет к коррозии топливной аппаратуры, ускоренному износу цилиндропоршневой группы, потере мощности и другим неприятным последствиям.

В холодные времена эксплуатационников ждут дополнительные неприятности – в дизельном топливе выпадают парафины, забивающие фильтры. Для борьбы с этим явлением выпускают фильтрующие элементы с подогревом, в частности со шторой, изготовленной из токопроводящей бумаги. А теперь перейдем к фильтрации.

Как осуществить выбор

При выборе топливного фильтра следует обратить внимание на:

• Пропускную способность устройства. Совпадение диаметров входного и выводящего штуцеров фильтра с диаметром трубки топливопровода — верный признак пригодности, однако уточнить параметры никогда не помешает;
• Декларируемый изготовителем срок эксплуатации фильтра. Избегайте приобретения топливных фильтров, производители которых гарантируют неизменную работоспособность устройства на протяжения всего срока службы автомобиля;
• Репутацию производителя. Малоизвестные изготовители могут поместить в фильтр пластмассовую сеточку, обмотанную промокашкой, сбыть партию по демпинговой цене — и навсегда исчезнуть с рынка.

Покупка нового элемента

При выборе данного элемента обязательно нужно обращать внимания на следующие параметры:

• уровень фильтрации. Если он будет недостаточным, и крупные частички все-таки проникнут в систему вместе с топливом, то это очень быстро приведет к поломке двигателя;
• площадь элемента фильтрации, а также наличие резинового уплотнителя, который прикрывает вход в сам фильтр. В случае, если такового нет, эту деталь будет весьма проблематично заменить.

В зависимости от топливной системы фильтры тонкой очистки делятся на:

• карбюраторные, допустимая степень очистки 15-20 мкм (частички более мелкого размера пройдут в эту систему, но не навредят системе доставки топлива в мотор);
• инжекторные, более мелкая степень очистки, 5-10 мкм (в таких системах требования к максимальному размеру допустимого загрязнения выше, т.е. инжектор может забиться от более крупных частиц, поэтому отверстия в фильтре меньше);
• дизельные, способны удерживать не только очень мелкие твердые частицы (менее 5 микрон), но и выводить влагу, а это очень важно для дизельного двигателя.

При покупке важно указать продавцу марку и год выпуска вашего авто, чтобы правильно подобрать фильтр. В большинстве своем, если не нашлось товара конкретно для вашего случая, то можно подобрать что-то взаимозаменяемое. Но есть случаи, когда это невозможно, поэтому ознакомьтесь с этой информацией в руководстве к вашему транспортному средству.