Топливные фильтры: устройство, типы и критерии качества

Содержание

Топливные фильтры: устройство, виды и как выбрать

Так ли необходим топливный фильтр? На что он влияет?

Назначение и принцип работы топливного фильтра

Виды топливных фильтров

Признаки засора и выхода из строя

Как выбрать топливный фильтр

Топливные фильтры: устройство, виды и как выбрать

В любом виде топлива присутствуют различные взвеси и примеси – это мелкие и крупные твердые частицы ржавчины, металла, песка другие загрязнения, включая влагу, которые попадают в топливный бак извне или уже находятся в нем.

Чтобы максимально уменьшить попадание грязи и конденсата в двигатель используются топливные фильтры (ТФ) разных степеней очистки, которые различаются между собой по расположению, типу двигателя, размерам, конструкции, но устанавливаются на все колесные транспортные средства.

виды топливных фильтров автомобиля

Так ли необходим топливный фильтр? На что он влияет?

Высокоточные компоненты системы впрыска очень требовательны к качеству топлива. Негативное влияние на двигатель оказывают даже микроскопические частицы, которые действуют незаметно, но постоянно, провоцируя преждевременный износ и критический выход из строя узлов и компонентов, сопряженных с двигателем и топливной системой.

  • Если автомобиль инжекторный (а это большинство современных машин), то твердые частицы, попадая из топлива, накапливаются на высокоточных элементах форсунок, в результате чего могут заклинить и повредить прецизионные пары, которые дозируют впрыск бензина. Это, в свою очередь, влечет за собой засорение и выход из строя форсунок. В дополнение, плохо очищенное топливо действует, как наждачная бумага, провоцируя критический износ внутренних деталей топливного насоса, что приводит к его выходу из строя.
  • К фильтрации топлива дизельных машин предъявляются повышенные требования, так как система подачи топлива дизеля очень тонко реагирует на наличие даже мельчайших механических примесей и влаги в топливе, уже поступивших в двигатель. Это обусловлено тем, что прецизионные пары, отвечающие за впрыск, установлены не только в форсунках, они имеются даже в ТНВД (насос высокого давления).

Качественной топливный фильтр – это не только эффективное очищение горючего, но и повышение мощности двигателя. Чем лучше фильтрация, тем меньше в нем абразивных твердых частиц, эффективнее его впрыск и горение, а значит общая стабильность и надежность работы двигателей внутреннего сгорания.

Засоренные топливные форсунки

Назначение и принцип работы топливного фильтра

Топливный фильтр – один из важных элементов системы подачи топлива. Для того чтобы обеспечивать надежность и эффективность работы системы, сохранить высокую производительность, минимальный расход топлива и стабильный уровень эмиссии ОГ, топливные фильтры должны не только соответствовать типу двигателя, но и быть достаточно большими по емкости, чтобы собирать максимальное количество твердых частиц.

Стандартный тип фильтрации топлива – двухступенчатая очистка. Изначально топливо проходит фильтр грубой очистки – его задача заключается в удержании крупных механических примесей. После предварительной очистки бензин/дизель поступает в фильтр тонкой очистки, где происходит финишное очищение.

Учитывая высокие требования к чистоте топлива дизелей, схема фильтрации различается для бензинового и дизельного двигателя. В частности для бензиновых двигателей оптимальный показатель – фильтрация частиц размером не более 10 мкм, тогда как система питания дизеля требует устранения даже очень мелких загрязнений, а также воды и парафинов, которые очень быстро забивают фильтр, ухудшая его пропускную способность.

Схема прямоточного топливного фильтра

Виды топливных фильтров

В зависимости от степени и тонкости фильтрации различают два основных типа фильтрующих элементов – топливные фильтры грубой и тонкой очистки.

Фильтры грубой очистки

  • Фильтр грубой очистки для дизельных силовых агрегатов имеет сетчатую структуру, через которую не могут пройти крупные твердые частицы, не превышающие размер 0,1 мкм. Он расположен в топливном баке и отвечает за предотвращение попадания в систему не только грязи, но и частичек воды и парафинов.
  • На бензиновых двигателях в качестве предварительной фильтрации может использоваться фильтрующий элемент, который представляет собой сетку (металлическую или синтетическую), установленную в погружной топливный насос бака.
  • Грубая очистка топлива для карбюраторных моторов может проходить через несколько слоев фильтрации – через решетку с крупными ячейками, расположенными на горловине бензобака, через сетку с сотами среднего размера, расположенную на топливозаборнике, и через слой с самыми мелкими сотами на впускном штуцере.

Фильтр грубой очистки топлива для дизеля

В автомобилях с дизельными моторами чаще всего устанавливается специальное комбинированное устройство (модуль), так называемый сепаратор, или отстойник, который состоит из топливного фильтра и водоотделителя. Его задача – не допустить попадание конденсата (воды) в систему. На автомобилях, работающих на бензине, такое устройство не используется.

К топливным фильтрам для дизельных двигателей предъявляется еще одно жесткое требование – отличная работоспособность в условиях низких температур. При низкой среднесуточной температуре воздуха в зимнее время, в дизельном топливе кристаллизуется парафин, который быстро забивает обычный фильтр.

Уже при -5°С дизельное топливо начинает мутнеть, что является первым признаком начавшейся кристаллизации. Пока кристаллы парафинов малы, они способны проходит сквозь фильтрующий материал, как только температура опускается ниже 7°С кристаллы начинают собираться в сгустки, которые при еще большем понижении температуры воздуха становятся настолько большими, что не проходят через фильтр.

Бывалые водители дают этому эффекту название – «засахарившаяся солярка», которая действительно похожа на засахарившуюся массу. Она забивает соты, в результате чего топливо просто перестает поступать в двигатель, машина глохнет и останавливается, завести ее не представляется возможным. Чтобы этого не произошло, качественные топливные фильтры для дизелей имеют встроенный элемент (подогреватель или токопроводящую бумагу), контролирующий температуру топливной смеси.

Кристаллизация парафинов в топливном фильтре

Фильтры тонкой очистки

Для качественной двухступенчатой фильтрации, фильтр тонкой очистки топлива (ФТО) устанавливается, и на бензиновые, и на дизельные автомобили, и выполняет финишную фильтрацию бензина/дизеля от мелких частиц, которые не смог задержать фильтр предварительной очистки. Элементы тонкой очистки топлива способны уловить частицы размером до 0,001 мм.

Место, где расположен ФТО, в разных типах двигателей различается. Так, в карбюраторной системе она расположен между бензонасосом в топливной магистрали и топливозаборником, в инжекторах размещен между рампой и насосом, а в дизелях – между фильтром-отстойником и ТНВД, за счет чего его еще называют фильтр топливного насоса.

Фильтр тонкой очистки топлива

Дополнительно фильтры тонкой очистки разделяют по типу конструкции – неразборные, или одноразовые, и разборные (многоразовые).

  • Неразборные – такой тип фильтров представляет собой прочный корпус, в который помещен фильтрующий материал, изготовленный из качественной бумаги, уложенной в «гармошку».

Применение именно такой формы позволяет улучшить процесс отсеивания и, тем самым, продлить эксплуатационный срок изделия. Положительный эффект очищения топлива происходит благодаря увеличению площади поверхности материала. Он собран в гармошку что дает более продолжительный контакт бензина с фильтром, а значит очищение будет качественнее. Качество очищения топлива можно оценить по такому факту – для гармошки фильтра диаметром 10 см используется бумажная лента длиной в 1 метр.

Чаще всего неразборные модели используются для инжекторных бензиновых моторов внутреннего сгорания – такая система питания требует от фильтра высокой устойчивости к повышенным нагрузкам, как высоких температур, так и давления в системе питания. Именно поэтому фильтры для инжекторных двигателей изготавливаются из высокопрочных материалов, устойчивых к постоянным термическим нагрузкам – чаще всего это сталь, различные сплавы.

  • Разборные – фильтры изготавливаются из латуни или керамики, и могут демонтироваться с системы для разборки и очистки от загрязнений.

Самыми удобными в использовании считаются прозрачные модели, которые позволяют легко определить уровень загрязнения. Разборный ТФ находится между бензобаком и мотором, как правило, в нише днища или под капотом. Иногда возможна установка вместе с фильтром предварительной очистки. Чаще всего устанавливается на карбюраторных типах двигателей.

Разборной топливный фильтр карбюраторного двигателя

Признаки засора и выхода из строя

Регламент замены топливного фильтра указан в технической документации автопроизводителя, и может варьироваться от 10 до 70 тыс. км, у отдельных производителей может достигать отметки и в 120 тыс. км. Средний пробег, при котором рекомендована замена – 15-25 тыс. км.

Проще отследить степень загрязнения в прозрачном ТФ, но если корпус элемента непрозрачный и неразборный, определить признаки засора и выхода из строя визуально практически невозможно.

Основные признаки засоренного фильтра:

  • Возросший расход топлива;
  • Падение мощности двигателя, проблемный запуск;
  • Плавающие обороты и троение мотора;
  • Потеря динамики при затяжном подъеме в гору/на возвышенность и общее ухудшение динамических характеристик;
  • Движение автомобиля рывками.

 

Такие признаки неисправности легко перепутать с другими проблемами авто, никак не связанными с топливной системой. Поэтому владельцам инжекторов, в первую очередь, следует обращать внимание на падение мощности, основном признаке засорения ТФ, а тем, у кого дизель – на точность и легкость запуска мотора, как в теплое, так и в холоднее время. Еще проще – сделать диагностику в автосервисе, которая поможет определить, требуется замена или же нужен ремонт каких-то других конструктивных узлов и элементов.

Загрязненный топливный фильтр

Как правильно выбрать топливный фильтр

При покупке нового фильтра важно выбрать качественный фильтрующий элемент топливной системы, и привлекательная цена дизельного или бензинового фильтра – это далеко не главный приоритет при подборе. Чаще всего откровенно дешевые ТФ обладают низким качеством, быстро приходят в негодность.

Некачественные фильтры от неизвестных производителей не способны тщательно очищать топливо и обезопасить детали топливной системы от износа, коррозии. Они плохо удерживают мелкие частицы посторонних взвесей, часто рвутся в процессе эксплуатации, при этом водитель даже не подозревает об этом, что очень и очень негативно сказывается на производительности, и исправности двигателя и его компонентов.

Основные критерии выбора:

  • Фирма-производитель – известность и репутацию бренда на рынке автозапчастей уже можно считать главным фактором качества выпускаемой продукции.

 

При этом лучше всего приобретать ТФ фирм, которые имеют узкую специализацию, то есть занимаются изготовлением какой-то определенной группы запчастей. Среди признанных брендов-производителей топливных фильтров в пятерку лучших вошли: KNECHT, MANN-FILTER, DELPHI, BOSCH и FILTRON.

Ведущие производители топливных фильтров

Бюджетный вариант можно выбирать только в случае отсутствия возможности приобрести брендовый фильтр либо по причине отсутствия более качественной альтернативы.

  • Уровень фильтрации – средний, номинальный, абсолютный.

Средний уровень фильтрации обеспечивает задержку 50 – 60% частиц и взвесей, подходит для старых подержанных иномарок и российского автопрома. Номинальный уровень отсева обеспечивает удержание до 80 – 90 % загрязнений, чего вполне достаточно для большинства современных авто. Абсолютный отсев гарантирует удержание порядка 99,99% всех взвесей, и является оптимальным вариантом для современных автомобилей с многоступенчатой системой впрыска, двигателями с турбонаддувом.

  • Качество фильтрованной бумаги и уровень ее намотки визуально определить трудно, особенно, если фильтр покупается по заказу, а вот габаритные размеры следует знать точно – даже миллиметровое отклонение от оригинальных параметров и правильного положения фильтра может спровоцировать большие проблемы с двигателем.
  • И, конечно же, главным требованием выбора ТФ является подбор устройства по типу двигателя и топливной системы автомобиля.

Лучше всего устанавливать оригинальные комплектующие или хорошие фирменные аналоги – это касается всех транспортных средств, в независимости от марки, модели, года выпуска и типа силового агрегата.