Устройство топливного фильтра дизельного двигателя

Оглавление

Воздушный фильтр дизельного двигателя

Состоит из корпуса, внутри которого расположен фильтрующий элемент. Очиститель может иметь кольцевую или цилиндрическую форму. В первом случае крышка корпусной части закручена сверху винтами, во втором — с двух сторон установлены резиновые уплотнения в форме колец.

Воздух во время работы силового агрегата поступает через приемный патрубок внутрь корпуса. При прохождении потока через фильтроэлемент происходит отделение посторонних примесей, после чего очищенный воздух направляется во впускной коллектор мотора.

Если воздушный фильтр дизеля сильно забит, он перестает справляться со своей функцией, и двигатель засоряется, что со временем приводит к серьезным неисправностям. Поэтому фильтрующий элемент необходимо периодически доставать из корпуса и осматривать его поверхность.

Возможность обслуживания зависит от модели. Если фильтроэлемент можно очищать, а его ресурс еще не выработан, запчасть извлекают из корпуса и продувают сжатым воздухом. Корпусную часть промывают горячей водой или дизтопливом и тщательно просушивают. После этого элемент ставят обратно и закрывают деталь крышкой.

Если обслуживание не предусмотрено, загрязненный фильтр нужно заменить. Сроки замены указаны в технической документации автомобиля. При работе в условиях сильной запыленности их следует сократить в 1,5–2 раза.

Замена на разных видах двигателей

Независимо от того, какой марки и года выпуска ваш автомобиль, потребуется стандартный комплект инструментов для демонтажа и монтажа фильтрующего элемента:

рожковые ключи;
отвёртка с тонким плоским лезвием;
пассатижи;
WD-40;
чистую ёмкость для топлива;
ветошь.

Как снять фильтр с карбюраторного мотора

Процедура максимально облегчена тем, что фильтр установлен в подкапотном пространстве автомобиля. То есть достаточно дождаться, когда двигатель остынет, после чего начать демонтаж.

Порядок работ после стравливания давления в топливной системе выглядит так:

Открыть капот.
У бачка с тормозной жидкостью, вблизи карбюратора, находится сам фильтр.
Открутить хомуты крепления двух шлангов.
Снять топливные шланги по бокам. Возможно подтекание топлива, поэтому лучше заранее подставить под отверстия ёмкость или подложить ветошь.

Отсоединение топливных магистралей

Соответственно, монтаж нового элемента производится в обратном порядке.

Как снять топливный фильтр на инжекторных моделях авто

Работа будет несколько труднее, чем в предыдущем случае. На инжекторах деталь расположена под днищем, поэтому предварительно потребуется либо загнать машину на смотровую яму, либо высоко поддомкратить.

При этом меры предосторожности будут такими же, как и при работе с карбюраторными моторами: перед демонтажом нужно будет стравить давление в системе. Далее работы проводятся по схеме:

По центру задней балки найти топливный насос.
Обычно открутить гайки с первого раза бывает сложно, поэтому рекомендуется сначала смазать соединения жидкостью WD-40.
После этого открутить две соединительные гайки и снять топливные трубки (заранее подставить ёмкости для слива остатков горючего).
С кронштейна снять фильтр вместе с уплотнительными резинками.
После чего можно на освободившееся место устанавливать новый.

Главное — создать удобные условия для работы

Как очистить

В большинстве случаев загрязнений топливных фильтров можно обойтись обычной промывкой/продувкой, а не покупать новый элемент на замену. Порядок чистки подразумевает демонтаж устройства и разборку корпуса устройства:

После снятия фильтра протереть его сухой неворсистой тряпочкой.
Открутить болты крепления крышки и снять крышку.
Из корпуса вынуть сам фильтрующий элемент.
Внутреннее пространство корпуса также протереть чистой тряпкой без ворса.
Пробку и сам фильтр опустить в ёмкость с ацетоном. После промывки рекомендуется хорошо продуть оба элемента воздухом из насоса для шин или баллончиком со сжатым воздухом.
На просушенную деталь натягивается новое уплотнительное колечко.
Прочищенный фильтр устанавливается на место, к нему подключаются две топливные магистрали.
Перед тем как закручивать крышку фильтра, в него наливается топливо до края.
После этого можно закрывать пробку.

После процедуры очистки нужно убедиться в том, что процедура не прошла незаметно для мотора. Автомобиль заводится и поддерживается на холостом ходу не более, чем на 2 тыс. оборотов. В течение минуты двигатель будет работать — так исключается возможность образования воздушных пробок в системе. После чего мотор можно глушить. После этого необходимо проверить все крепёжные соединения на протекание.

Таким образом, процедура демонтажа и замены топливного фильтра может считаться доступной операцией даже для водителя-новичка. Нет необходимости обращаться в СТО и переплачивать за услуги специалистов, если замена и промывка фильтра проводится своими руками за 15–20 минут.

Копирайтер, рукодельница, путешественник

Свойства и критерии качества топливных фильтров

Двигатели современных автомобилей отличаются высочайшей эффективностью, но чтобы получить от них полную отдачу и избежать повреждений инжекторных систем, необходимо исключительно чистое топливо. Его могут обеспечить только высококачественные фильтры очистки топлива.

Пыль, вода и различные частицы могут попасть в топливо при его производстве, транспортировке и хранении. Эти частицы приводят к износу и коррозии чувствительных инжекторных систем и клапанов, а также всех деталей двигателя, омываемых топливом. Поэтому оно должно быть максимально чистым. Этого можно добиться, только установив качественный топливный фильтр.

Все частицы грязи оседают на фильтрующем элементе, и в двигатель поступает чистое топливо. Топливный фильтр необходимо регулярно заменять, тогда очистка топлива будет оптимальной.

Топливные фильтры низкого качества отличаются целым рядом недостатков:

Грубый фильтрующий материал пропускает мелкие частицы.
Такие фильтры имеют низкую поглощающую способность, быстро забиваются и их приходится заменять чаще.
Забитый фильтр препятствует прохождению топлива, так что машина может просто не завестись.
Фильтрующий материал в некачественном фильтре может порваться, и топливо попадет в систему впрыска практически неочищенным.

При разрыве фильтрующего материала грязное топливо может повредить форсунки и вызвать серьезный износ инжекторной системы. Это приведет к нарушению процесса впрыска и снижению мощности двигателя.

Но при использовании качественных топливных фильтров такое не случится. Обеспечивая высочайший уровень очистки топлива, качественные фильтры обеспечивают оптимальную мощность двигателя и защищают системы впрыска от повреждений и коррозии.

Зачем он нужен

Существует фильтр грубой очистки, который идет первым от бензобака. Ведь сначала открывается крышка, где находится топливный бак, туда вставляется пистолет, нажимается волшебная кнопочка и топливо течет. Да, попутно это забирает много ваших денег, но что поделаешь. Расположение бака может быть слева и справа, но это особой роли не играет. Грубая очистка, представляющая собой сетку, которая задерживает крупные частицы мусора.

Затем следует фильтр тонкой очистки. Именно про него мы будем говорить. Такой элемент называют топливным фильтром. С его помощью задерживаются мелкие частицы. Но даже они могут проникать в ваш дизельный мотор или бензиновый инжектор.

Пыль, грязь, мусор, элементы ржавчины. Все это может проникать в систему, из-за чего оказывается забитый патрубок, трубка, клапан, топливный шланг, узлы бензонасоса. Ничего хорошего из этого не выйдет, если не будет произведена своевременная замена.

Чтобы понимать, как заменить фильтр, какой элемент выбрать и как подобрать аналог тому устройству, которое вы собираетесь менять, нужно иметь хотя бы элементарные представления про столь важный компонент автомобиля.

Предлагаю начать с разновидностей.

Виды

Современные топливные фильтры, устанавливаемые на автомобили Форд Фокус, Ниссан Альмера, Хендай Солярис, Нексия, Мазда, Опель, BMW e60, Рено Логан и Меган, Киа Рио и множество других, имеют минимум две степени очистки.

Первая степень. Это грубое очищение, позволяющее избавиться от крупных загрязнений. Не путать с обычной сеткой в баке, которая не везде есть.
Вторая степень. Тонкая очистка. Это основная задача, которая ложится на плечи фильтра.

И тут у вас наверняка возник главный вопрос — где находится фильтрующее устройство? Я не знаю. Нет, я могу ответить, но если вы мне назовете конкретно, какая марка вашего авто или какого года выпуска. Ведь на той же Нива Шевроле, разных моделях Опель, Тойота, Мазда, на Фольксвагене Пассат Б3, а также на отечественных ВАЗ 2114, 2112 и 2110 расположение может отличаться.

Однако они всегда находятся где-то между двигателем и бензобаком, поскольку задача фильтра — предотвратить попадание загрязнений в мотор, пока топливо двигается от бака к мотору. А что находится в самом бензобаке? Верно, устройство грубой очистки. Это дополнительный фильтрующий элемент, чтобы всякие недобросовестные АЗС не портили вам вашу машину.

Теперь что касается самих видов фильтров. Какой элемент будет стоять на автомобиле? Это зависит от типа двигателя. Их, как вы знаете, три. Если не считать электромоторы. Ну там потребности в топливном фильтре нет, как вы понимаете.

Потому различают три вида фильтров:

карбюраторные;
дизельные;
инжекторные.

Расположение

Вот купили вы себе новенький седан и думаете, что для этого двигателя пора бы поменять фильтр. Хотите выбрать лучший? Ну тогда присмотритесь к устройствам Cummins (Камминз). Mann, Герц (Herz). Они неплохо себя зарекомендовали, да и стоят достаточно немного.

Вы наверняка знаете, дизельный у вас мотор, инжекторный или карбюраторный

Это важно, чтобы понять расположение фильтра тонкой очистки, то есть нашего сегодняшнего героя

Карбюратор. В этих моторах ТФ (топливный фильтр) ставят перед самим карбюратором, и часто находится в прозрачном корпусе, чтобы контролировать загрязнение. Это самые элементарные устройства, ведь карбюратор наименее требователен к качеству горючего.
Инжектор. Здесь используют форсунки, а потому требуется высококачественная фильтрация. Да и топливо подается под большим давлением. Потому фильтры заключают в прочные корпусы из металла. ТФ приходится регулярно обслуживать, чистить и следить за его состояние. Их ставят преимущественно под днище машины, чтобы было проще демонтировать и менять.
Дизель. Дизельный двигатель тоже нуждается в качественно очищенном горючем, поскольку система достаточно чувствительная. Дизельное топливо отличается повышенным содержанием влаги, нежели бензиновый состав. ТФ разработан так, чтобы фильтровать мусор и удалять скапливающуюся влагу. Для этого предусмотрен сепаратор. Расположение достаточно простое — между двигателем и насосом, который качает топливо.

Любая топливная система обязательно должна включать в себя ТФ. Меняют их в сборе, то есть нет смысла снимать сами фильтрующие элементы (обычно это специальная бумага), оставляя пластик или металл. Обязательно смотрите на номер и артикул того фильтра, который установлен на вашу машину, сверяйтесь с руководством по эксплуатации от завода. Это единственный источник правдивой информации касательно обслуживания конкретно вашего автомобиля в этой комплектации и с этим типом двигателя.

Неразборные

Такие типы считаются одноразовыми, и состоят из ткани или крепированной бумаги, которая сложена в несколько раз, а выглядит такая конструкция, как звезда или же спираль. Спиральный тип более надёжный и способствует лучшему фильтрованию, также материал становится больше в полтора раза. Таким образом, фильтрация смеси по времени увеличивается, и значит, уровень очитки становится выше, и лучше. Что хорошо в этих системах, так это цена, и для более эффективной фильтрации необходимо размещать такие системы в районе топливопровода возле бензонасоса, так как там меньше давление, и минимальные шансы на протекание. При таком расположении они способствует очищению постигаемого топлива в насос.

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:

Качество бензина, чем чище бензин – тем дольше фильтр будет полноценно работать.
Качество самого фильтра. Фильтрующий элемент (специальная бумага) производится всего несколькими крупными специализированными заводами, на которые поступают заказы от производителей фильтров. Совокупность исполнения всех частей (корпус, крышка, фильтрующая сердцевина, патрубки и т.д.) определяет и ресурс работы самого фильтра, ведь помимо засора он может протечь, треснуть и преподнести другие неприятные сюрпризы.
Смена летнего дизтоплива на зимнее и наоборот. Парафины, скапливающиеся в фильтре, намертво его забивают, приводя в негодность, поэтому переход на зимнее топливо – одно из условий бесперебойной работы топливной системы.

Парафины в топливном фильтре

Нештатные ситуации, возникающие во время эксплуатации автомобиля. Например, в фильтре может замерзнуть водяной конденсат и таким образом вывести из строя пористый наполнитель.
Некачественный бензин. Примеси, которые иногда добавляются в топливо, разъедают фильтрующий элемент, приводя его в полную негодность за очень короткое время. Именно поэтому большинство водителей предпочитают заправляться на АЗС крупных фирм, следящих за качеством топлива.

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

Устройство и принцип работы

Дизельный топливный фильтр аналогично своим «собратьям» выполняет одну главную функцию – фильтрацию поступающего в мотор и топливную систему горючего. По принципу организации очистки топлива все автомобили на дизеле достаточно схожи. Общий принцип данной процедуры таков:

Топливо попадает в бак, где часть крупных примесей остаётся на его дне, в качестве осадка, а другая – отфильтровывается при помощи специальной крупноячеистой сетки, расположенной на выходе (реже – на входе) бензобака.
Затем горючее отправляется по топливопроводам дальше по магистрали, после чего попадает в фильтр грубой очистки, проводящий фильтрацию топлива от влаги и примесей, размером не менее 0,5—1 мм.
Пройдя грубую очистку, дизель попадает в фильтр тонкой фильтрации, который, в свою очередь, доводит топливо до максимально чистого состояния, очищая его от ряда мелких примесей. Насколько горючее получится чистым на подходе к мотору, определяется исходя из того, какова размерность у ячеек фильтрующего элемента. На дизеле она измеряется в микронах и, как правило, максимально мала, дабы осуществлять качественную очистку топлива.

На разных моделях авто с дизельной аппаратурой топливные фильтры имеют разную конструкцию и организацию работы. Наиболее популярны среди видов топливофильтров узлы, устроенные:

либо цельной деталью, то есть и фильтрующий элемент тонкой очистки, и – грубой фильтрации объединены в один модуль;

либо двумя разными узлами, то есть фильтр тонкой и грубой очистки – отдельные детали друг от друга;

либо в качестве составной части других элементов топливной системы автомобиля на дизеле (топливным насосом, уровня датчика топлива и т. д.).

Стоит отметить, что вне зависимости от способа организации топливный фильтр для дизеля имеет существенное отличие от аналогичных деталей, но на бензиновых моторах. Оно заключает в том, что в дизельных топливофильтрах имеется специальная ёмкость, в которой конденсируется вся отфильтрованная влага и требует периодической очистки со стороны владельца автомобиля. Подобная особенность во многом связана с тем, что дизельное топливо содержит намного больше влаги, нежели бензин, поэтому содержание таковой в нём достаточно велико и при попадании в топливораспределительные механизмы или даже мотор способно вызвать необратимые поломки. Помимо ёмкости для сбора влаги, в фильтр дизеля нередко монтируют и специальные нагревательные элементы, которые в холодную погоду защищают фильтрующий элемент от замерзания из-за немалого количества влаги, содержащейся в нём.

Важно! Излишняя влага в топливном фильтре на дизеле способна вызывать детонацию двигателя, поэтому при появлении сигналов на приборной панели или собственноручном обнаружении большого количества влаги в специальной ёмкости, её нужно незамедлительно устранить

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.

Устройство и принцип работы топливного фильтра

В зависимости от тонкости фильтрации, фильтрующие элементы различают на два типа:

Фильтр грубой очистки топлива (предварительный);
Фильтр тонкой очистки топлива (финишный).

На автомобилях с дизельным двигателем, помимо применяемых фильтрующих элементов, в связи с повышенным содержанием в дизтопливе воды, для её отделения и очистки топлива от механических примесей дополнительно устанавливают комбинированное модульное устройство – сепаратор, состоящий из топливного фильтра и водоотделителя. Об особенностях топливных фильтров для дизелей будет подробно написано немного ниже.

На автомобилях с бензиновым двигателем применение таких сепараторов неактуально, и функцию фильтра грубой очистки топлива может выполнять как топливозаборник, так и фильтрующий элемент погружного насоса. Как правило, это металлические или синтетические сетки.

Фильтр тонкой очистки служит для финальной очистки топлива. Он может быть как элементом насоса, так и устанавливается в топливную магистраль. Для бензиновых двигателей внутреннего сгорания топливные фильтры, как правило, изготавливают неразборными. Состоят они из корпуса (так называемого «стакана») и находящегося в нем фильтрующего элемента (смотрите на рисунке выше). Топливо в фильтр и из него подается через штуцеры: впускной и выпускной. На штуцеры производители иногда дополнительно устанавливают пластиковые трубки с быстросъемными фитингами.

Принцип работы топливного фильтра состоит в следующем:

Проходя через фильтр грубой очистки, топливо от бака по трубке поступает через впускной штуцер в корпус фильтра.
Далее, проходя сквозь «штору» фильтрующего бумажного элемента, оно очищается от грубых механических примесей и через выпускной штуцер подается в топливную магистраль к двигателю.

Стоит отметить, что фильтрующий элемент фильтра тонкой очистки топлива изготавливается из той же бумаги, которая применяется и в масляном фильтре .

Но бывают топливные фильтры и более сложных конструкций. Например, некоторые фильтры имеют три штуцера, два из которых относятся к основной топливной магистрали, а третий – дополнительный. Он служит для сброса топлива обратно в бак, в случаях повышения давления в топливной системе. Фильтры подобной конструкции иногда встречаются на автомобилях иностранного производства.