Как работает топливный фильтр

Топливные фильтры. Назначение и устройство

Топливные фильтры предназначены для очистки топлива от твердых частиц. Они также предохраняют топливо от компо­нентов, вызывающих износ агрегатов си­стемы впрыска, поэтому должны быть достаточно емкими, чтобы собирать большое количество отсеиваемых частиц и обеспечивать длительные интервалы между техническими обслуживаниями. Если фильтр забивается, подача топлива снижается, и мощность двигателя падает.

Прецизионные детали системы впрыска очень чувствительны к мельчайшему загрязнению топлива. К их защите от износа предъявляются высокие требова­ния, чтобы обеспечить надежность работы, минимальный расход топлива и пред­писанный уровень эмиссии ОГ.

При особо высоких требованиях к защите от износа и/или при увеличенном интервале обслуживания системы подачи топлива снабжаются фильтрами грубой и тонкой очистки.

Фильтр грубой очистки топлива предназначается, главным образом, для фильтрации крупных частиц и чаще всего представляет собой сетку с шагом в 300 мкм.

Фильтр тонкой очистки топлива расположен на топливной магистрали перед топливоподкачивающим насосом или ТНВД. Фильтрация происходит за счет протекания топлива через сменные фильтрующие элементы 3, вы­полненные из прессованных материалов или многослойных синтетических мик­роволокон. Возможны также конструк­ции, состоящие из двух фильтров, соеди­ненных либо параллельно для увеличе­ния емкости, либо последовательно, что позволяет проводить ступенчатую очистку топлива или соединять в единый агре­гат фильтры грубой и тонкой очистки. Все больше используются конструкции фильтров, в которых меняется только фильтрующий элемент.

Рис. Фильтр тонкой очистки топлива:
1 – подвод топлива; 2 – отвод очищенного топлива; 3 – фильтрующий элемент; 4 – сливная пробка; 5 – крышка; 6 – корпус; 7 – распорная трубка; 8 – водосборник

Топливо может содержать влагу в виде ка­пель воды или в виде эмульсии воды с то­пливом (например, конденсат, возникаю­щий при перепадах температуры в топ­ливном баке). Естественно, вода не долж­на попадать в систему впрыска топлива.

Из-за различного поверхностного натяжения воды и топлива на фильтрующих элементах образуются капельки воды. Они накапливаются в водосборни­ке 8. Для удаления свободной влаги может применяться отдельный влагоотделитель-сепаратор, в котором капли воды отделяются от топлива под действи­ем центробежной силы. Контролируют наличие воды специальные датчики.

Для предотвращения закупоривание пор фильтрующих элементов кристаллами парафина, образующимися в топливе при зимней эксплуатации, в топливных фильтрах применяется предварительный подогрев топлива. В большинст­ве случаев предварительный подогрев то­плива осуществляется с помощью элект­ронагревательных элементов, охлаждаю­щей жидкости или топлива, поступаю­щего из системы обратного слива.

Топливный фильтр: менять или и так сойдет?

Все ли автолюбители знают, как устроен топливный фильтр и где он установлен? И главное — как часто владелец автомобиля должен его менять?

Почему топливный фильтр нужно менять?

Автомобиль за свою жизнь потребляет несметное количество топлива. Если принять средний расход топлива за 10 л на сотню километров пробега, то только за гарантийный период, равный у большинства производителей 100 000 км, сквозь топливную систему автомобиля пройдет примерно 10 000 литров топлива. А теперь представим себе, сколько грязи может принести в систему питания такое количество топлива.

На какие автомобили устанавливают топливный фильтр?

Топливные фильтры устанавливают и на бензиновые автомобили, и на дизельные. Причем у последних требования к качеству фильтрации выше, чем у бензиновых. Вызвано это тем, что давление, под которым топливо впрыскивается в цилиндры дизеля, намного больше, чем аналогичный параметр у бензиновых собратьев. А большие давления требуют меньших зазоров в насосах и форсунках; при этом частицы, пропущенные фильтром, должны быть намного меньше величины зазора, чтобы не вызывать износа.

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.

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.

Затем (все чаще) фильтр стали устанавливать в топливный модуль. Такое решение, конечно, более компактно и удобно для производителей нынешних «одноразовых» 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 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.

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.

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!

Топливные фильтры: устройство, типы и критерии качества

Топливные фильтры предназначены для очистки топлива от посторонних примесей. Любое топливо содержит в себе некоторое количество пыли, воды и других примесей. Тем более что наше топливо, особенно по сравнению с теми же европейскими аналогами, является довольно грязным. Поэтому наличие хорошего топливного фильтра очень важно для долговечной работы мотора.

Ниже мы расскажем об основных видах топливных фильтров, их устройстве, критериях качества, об особенностях топливных фильтров для дизельных и бензиновых двигателей, а также, почему их важно вовремя менять. В конце статьи смотрите видео о том, как правильно выбрать топливный фильтр для автомобиля.

Устройство и принцип работы топливного фильтра

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

1. Фильтр грубой очистки топлива (предварительный);
2. 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.

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.

Особенности топливных фильтров для дизельных двигателей

Вода в дизельном топливе – это давно известная проблема, и она имеет несколько причин возникновения. Свободная вода отделяется от топлива, как правило, при помощи фильтров-сепараторов.

Топливные фильтры низкого качества часто плохо задерживают воду и она просто проходит сквозь них. Затем вода вместе с топливом поступает в систему впрыска. В результате, нарушается процесс горения смеси и возникает коррозия, поскольку даже небольшое количество воды быстро приводит к повреждению чувствительной инжекторной системы.

Еще одно важное требование к фильтру для дизельного топлива – он должен сохранять работоспособность и при очень низких температурах. Холод вызывает в дизельном топливе кристаллизацию парафина, который может забить обычный фильтр.

Качественные топливные фильтры предотвращают это, возвращая в фильтр подогретое топливо. Специальный элемент, встроенный во многие фильтры, контролирует температуру топлива и обеспечивает оптимальную смесь подогретого топлива и топлива из бака.

А вот что может произойти с фильтрами без элемента, контролирующего температуру: поскольку без циркуляции топливо не нагревается, то оно становится вязким, и к тому же в нем появляются кристаллы парафина. Они попадают в фильтр и забивают его. Постепенно топливо перестает поступать в систему впрыска, в результате чего двигатель теряет мощность и глохнет.

Видео: как выбрать топливный фильтр

Фильтр тонкой очистки топлива

Нормальное функционирование двигателя автомобиля зависит от качества и чистоты топлива. Низкокачественное топливо с большим количеством механических примесей выведет из строя топливную систему. Но как бы ни очищали топливо, в нем всегда будут загрязнения.

ТОПЛИВНЫЕ ФИЛЬТРЫ

Чтобы обезопасить топливную систему от сторонних примесей, в нее включены фильтры для очистки. Применяется несколько видов фильтров. Фильтры грубой очистки представляют собой сеточки с мелкими ячейками. В задачу этих фильтров входит улавливание сравнительно крупных частиц загрязнений. В некоторых системах устанавливается по несколько таких сеток – в горловине бака и на топливоприемнике. Применяются и топливные фильтры-отстойники, которые тоже направлены на улавливание крупных частиц.

Мелкие же примеси улавливает фильтр тонкой очистки (ФТО), который располагается перед элементами системы, производящими дозировку и подачу топлива в камеры сгорания. Этот фильтр более важен, поскольку даже малые частицы способны нарушить работоспособность узлов топливной системы.

ТРЕБОВАНИЯ К ЧИСТОТЕ ТОПЛИВА

Наличие фильтров очистки топлива и способность их очищать топливо зависит от используемой на авто топливной системы.

Менее подвержены вредному воздействию загрязнения в топливе бензиновые карбюраторные топливные системы. Смесеобразование топлива у такой системы производится в карбюраторе. В нем хоть и имеются небольшие по размерам пропускные отверстия в жиклерах, но они не настолько мелкие, чтобы могли забиться мелкими загрязняющими частицами. Поэтому для такой системы достаточно иметь сетку в качестве фильтра грубой очистки и элемент тонкой очистки из гофрированной бумаги, который устанавливается перед карбюратором.

Более востребованы к загрязнению в топливе инжекторные автомобили. В таких топливных системах используются форсунки для впрыскивания топлива во впускной патрубок. В конструкцию этих форсунок входят плунжерные пары с высокой точностью обработки поверхности. Если на эти поверхности попадут частицы загрязнения, они их повредят, и форсунка выйдет из строя. К тому же, отверстия в форсунке, через которые подается топливо – мелкие и легко засоряются.

Самые востребованные к чистоте топлива — дизельные моторы и бензиновые инжекторные, в которых применяется непосредственный впрыск бензина в цилиндры. В этих системах топливо подается напрямую в цилиндры форсунками. Но подается оно под давлением, которое обеспечивает топливный насос высокого давления, и используются плунжерные пары.

КОНСТРУКЦИИ ФИЛЬТРА ТОНКОЙ ОЧИСТКИ

Конструкций топливных фильтров несколько, но они похожи. Зависят они от применяемой системы питания. Так, на бензиновых карбюраторных авто фильтр тонкой очистки состоит из прозрачного пластикового корпуса, в который помещен фильтрующий элемент – гофрированная бумага, сложенная определенным образом. Сверху к корпусу герметичного присоединена крышка с двумя штуцерами. К одному подсоединяется патрубок, идущий от бака, ко второму – патрубок, который ведет на карбюратор. Чтобы не попутать штуцера при установке, на крышке нанесена метка, указывающая направление движения топлива. Этот фильтр способен улавливать частицы грязи величиной 15-20 мкм, что достаточно для такой системы.

Располагается этот ФТО в подкапотном пространстве за двигателем, со стороны выхода топливного патрубка.

У инжекторных авто, поскольку топливо по патрубкам движется под давлением, созданным топливным насосом, расположенным в баке, элемент тонкой очистки имеет металлический корпус, с торцов у него выходят штуцера для подсоединения его к трубопроводам топливной системы. Внутри располагается фильтрующий элемент, тоже из гофрированной бумаги. Но этот фильтрующий элемент способен улавливать частицы размером 5-10 мкм.

Располагается этот фильтр недалеко от бака. Возможна установка сразу на выходе топливопровода из бака, и доступ нему производится из салона авто. Возможна и установка фильтра чуть дальше, на днище авто. Доступ к такому ФТО производится снизу авто.

У дизелей фильтр тонкой очистки может иметь две конструкции – разборную и неразборную.

Разборный дизельный ФТО с фильтром-отстойником

Разборной фильтр включает в себя металлический или алюминиевый корпус, сверху на который прикручена крышка с штуцерами. Внутри корпуса размещен сменный фильтрующий элемент.

Неразборной тоже состоит из корпуса и крышки, но соединение между ними – неразъемное.

Неразборный фильтр

Устанавливаются эти элементы у дизельных двигателей в подкапотном пространстве, недалеко от топливного насоса высокого давления.

ПЕРИОДИЧНОСТЬ ЗАМЕНЫ

Замена топливного элемента тонкой очистки выполняется через 30 тыс. км. Однако на периодичность замены влияет и само топливо. Если в нем большое количество сторонних примесей, то замена производится чаще.

Проверка степени загрязнения фильтра для определения, требуется ли замена его, выполняется на авто с разными системами по-разному. Если у карбюраторного авто этот фильтр прозрачный и можно визуально оценить его состояние, то у инжекторного так степень загрязнения не оценишь. На СТО фильтр проверяют путем замера давления, которое создает насос. Если давление ниже нормы, ФТО заменяется.

Прозрачный корпус позволяет оценить загрязнённость фильтра

У дизелей и вовсе степень не проверишь. Остается только смотреть на пробег авто и на поведение самого авто. Если при движении имеются рывки, сначала на высоких оборотах, а после уже и на низких зачастую указывают на загрязнение фильтра тонкой очистки.

Фильтры тонкой очистки, кроме дизельного разборного, никаким промывкам не подвергаются, данные элементы относятся к расходным материалам и при сильном засорении они попросту заменяются. У разборного же ФТО производится замена фильтрующего элемента.

ЗАМЕНА ФТО НА КАРБЮРАТОРНОМ АВТО

Далее рассмотрим, как производится замена фильтра тонкой очистки на авто с разными системами питания.

Карбюраторная система автомобиля ВАЗ-2108. Произвести замену не так уж и сложно, поскольку давления в системе нет. Под рукой достаточно иметь только отвертку и новый фильтр.

Для замены под капотом найдите старый ФТО, отверткой раскрутите хомуты его крепления, отсоедините трубопроводы от него. Далее узнаем по метке, как должен двигаться бензин, подсоединяем трубопроводы к новому фильтру и затягиваем хомутами. После заводим мотор и проверяем, не подтекает ли топливо в местах соединения.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Видео: Замена фильтров, советы в процессе

ЗАМЕНА НА ИНЖЕКТОРНОМ АВТО

Замена фильтрующего элемента инжекторного авто производится сложнее. Разберем эту операцию на автомобиле ВАЗ-2110.

Из инструментов понадобятся ключи на 17, 19 и 10, новый элемент и уплотнительные кольца трубопроводов, подходящих к фильтру.

Автомобиль загоняется на яму. В топливной системе постоянно сохраняется давление, которое нужно сбросить. Для этого у авто отключается АКБ. В блоке предохранителей находим предохранитель, отвечающий за работу топливного насоса, и извлекаем его. После АКБ подсоединяется и двигатель запускается. Поскольку насос не будет работать, двигатель расходует топливо, понизив тем самым давление.

Затем ключами на 17 и 19 откручиваем штуцера топливопроводов, подсоединенных к фильтру, при этом под места соединения подставляется емкость, поскольку будет вытекать бензин.

Затем откручивается хомут крепления фильтра, использованный извлекается, а на его место устанавливается новый. Перед прикручиванием штуцеров на них меняются уплотнительные кольца. После замены проверяются соединения на наличие подтеков.

ЗАМЕНА ФИЛЬТРА НА ДИЗЕЛЕ

Замену ФТО на дизеле рассмотрим на примере Volkswagen T-5. У этого авто установлен неразборной фильтр. Размещен он в подкапотном пространстве и к нему подходит 4 трубопровода.

Для замены отсоединяем трубопроводы, послабляем крепление фильтра, извлекаем его и устанавливаем новый. Перед этим важно запомнить, к каким выходам подходили трубопроводы. После установки, фильтр закрепляется и к нему подсоединяются трубки.