Фильтр дизельного двигателя: виды, функции

Назначение фильтров для дизельного двигателя

В первую очередь рассмотрим особенности именно топливных фильтров для дизельных моторов. Срок их эксплуатации относительно невелик – 15-40 тыс. км пробега. Такой диапазон объясняется тем, что время службы фильтра зависит от качества используемого топлива. 

Если фильтрующий элемент засоряется различными включениями, которые присутствуют в солярке, то снижается его пропускная способность. Автомобиль начинает двигаться рывками (особенно под нагрузкой). Мотор реагирует на нажатие педали акселератора с задержкой, а кроме того, нестабильной становится работа дизеля на холостом ходу.

В связи с особенностями конструкции дизельного двигателя, в частности его топливной системы, высокие требования предъявляются к чистоте солярки. Причем речь идет как о физической чистоте, то есть об отсутствии механических включений в топливе, так и о его химическом составе. 

От чего же фильтры должны очищать топливо? 

Фактически это все посторонние примеси:

• любые механические включения (например, песок любой фракции);
• микрокапли воды;
• пузырьки воздуха.

Специфика топливной системы дизеля подразумевает необходимость использования только чистого горючего, которое при этом обладает необходимой дисперсностью и жирностью, то есть достаточными смазывающими качествами. Дело в том, что зазоры в плунжерных парах топливных насосов высокого давления настолько малы, что мгновенно забьются, если туда попадут механические примеси больше определенного размера. То же самое можно сказать и о форсунках.

Кроме того, если солярка долгое время будет недостаточно жирная, то это скажется на работе того же ТНВД – он просто выйдет из строя. Именно поэтому чистота горючего перед поступлением на насос высокого давления имеет первостепенное значение.

Сама возможность функционирования дизельного двигателя внутреннего сгорания зависит от того, насколько эффективно и качественно топливные фильтры очищают горючее от посторонних примесей, а также от воды, которую совершенно нельзя допускать до форсунок.

Следует также помнить, что при низких температурах дизельное топливо сгущается, теряет текучесть – парафинизируется. Это представляет угрозу для топливной системы, и во избежание такой проблемы фильтры дизельных моторов дополнительно комплектуются элементами подогрева горючего.

Срок службы топливных фильтров для дизелей

Требования к топливным фильтрам дизелей намного выше, чем к фильтрам бензиновых моторов. Если в процессе эксплуатации автомобиля используется качественный бензин, то на одном фильтре можно проехать до 100 тыс. км. Использовать столь же долго хотя бы фильтр грубой очистки в дизеле не получится. Его ресурс – от 15 до 30 тыс. км пробега. И еще нужно принимать в расчет качество заливаемого в бак горючего: если оно сомнительно, тогда ресурс еще меньше.

Перечислим признаки того, что топливный фильтр дизеля выработал свой ресурс и нуждается в замене:

• пониженная тяга при ровном ходе;
• пониженная тяга при разгоне;
• не оправданный объективными факторами повышенный расход горючего;
• рывки при ровном ходе;
• нестабильная работа двигателя на холостом ходу;
• отложенная реакция при нажатии на акселератор.

Говорить с уверенностью, что проблема заключается именно в топливном фильтре, можно лишь тогда, когда все указанные признаки проявляют себя одновременно. В противном случае это могут проявлять себя иные неисправности.

Фильтр грубой очистки для дизельного двигателя

Как же устроен данный элемент топливной системы?

Достаточно просто: внутри располагается сетка-отражатель, а в качестве уплотнителя используется простая и практичная прокладка из паронита. Она эффективно обеспечивает герметичность соединения, чтобы не пропускать неочищенное топливо из внешнего контура во внутреннюю магистраль. Также на дне корпуса присутствует клапан, через который периодически удаляются скопившиеся отфильтрованные загрязнения.

Читайте также!

«Не работает задний дворник: основные причины и способы их устранения» Подробнее

Фильтр грубой очистки предназначен для того, чтобы задерживать частицы загрязнений размером от 30 до 60 микрон. Кроме того, некоторые модели таких фильтров оснащены клапанами редукции впуска. Они контролируют давление в механизме топливоподачи на участке от фильтра грубой очистки до ТНВД (включая фильтр тонкой очистки).

Фильтр тонкой очистки

Сокращенно – ФТО. В его задачу входит окончательная очистка солярки от любых мелких включений. Как правило, фильтр тонкой очистки встраивается в главную магистраль подачи в качестве самостоятельного элемента. Реже его конструкционно совмещают с насосом высокого давления.

Фильтр тонкой очистки устроен не сложнее своего «коллеги», ответственного за грубую очистку: в стакане-корпусе кольцеобразно располагается фильтрующий материал – специальная пористая бумага с размерами отверстий до 10 микрон. Именно эта величина является максимально допустимой для любых частиц, которые могут пройти через ТНВД или форсунки и попасть в камеру сгорания, не повредив ни один из элементов двигателя.

Топливо поступает внутрь корпуса фильтра и выходит из него по штуцерам: впускному и выпускному. Конструкционно они выглядят одинаково.

Фильтр тонкой очистки является единым неразборным элементом и не нуждается ни в каком обслуживании – только в замене по истечение нормативных сроков эксплуатации.

Воздушный фильтр дизельного двигателя

Некоторые автовладельцы несправедливо полагают, что для поддержания «здоровья» дизеля, кроме качества заливаемого горючего и масла, достаточно уделять внимание лишь срокам эксплуатации топливных фильтров, меняя их раньше, чем ресурс будет исчерпан. А воздушные фильтры при этом почему-то игнорируются (меняются, как правило, вместе с заменой масел). И это совершенно неправильно, потому что чистый воздух имеет столь же большое значение для обеспечения качественной работы дизеля, как и очищенное топливо.

В любом воздухе во взвешенном состоянии присутствует пыль. В наших домах это, как правило, частички резины, бумаги, волокна ткани и частицы кожи человека. А вот на улице пыль иная – это мелкие песчинки – абразив – тот самый оксид кремния (SiO2), который отличается весьма высокой твердостью.

Если не фильтровать воздух, который поступает в камеру сгорания, то частицы абразива непременно станут оседать на стенках цилиндров, а компрессионные кольца поршней будут эти стенки эффективно царапать. В итоге в картер мотора начнет прорываться и сам воздух, и продукты сгорания топлива, а мощность двигателя неизменно упадет. (У ранних моделей танков Т-34 с дизелем В-2, не оснащенных волокнистыми фильтрами, такое падение составляло до 2 раз).

В корпусе воздушного очистителя располагается фильтрующий элемент, имеющий для повышения эффективности кольцеобразную или цилиндрическую форму. Внутрь корпуса воздух поступает через входной, или приемный, патрубок. 

Корпус имеет крышку, закручивающуюся винтами, а также резиновые кольцевые уплотнения, чтобы поступающий воздух не имел никаких других путей, кроме как через фильтрующий элемент, на котором все механические включения и оседают. После очистки воздух поступает в коллектор, а оттуда в камеры сгорания через клапаны газораспределительной системы.

Требуется производить регулярный осмотр воздушного фильтра, чтобы убедиться в его рабочем состоянии. Если конструкция фильтра позволяет извлекать сам очищающий элемент, то его нужно доставать и периодически продувать сжатым воздухом. Корпус при этом промывают горячей водой и высушивают. После этого фильтр снова собирают и устанавливают обратно.

Масляный фильтр дизельного двигателя

Работа любого ДВС невозможна без обеспечения качественной смазки всех трущихся деталей. Но в процессе работы мотора масло постоянно загрязняется различными веществами:

• прорвавшимся (любым путем) в картер двигателя неочищенным воздухом, содержащим частицы абразива;
• микроскопической металлической стружкой (результатом взаимного трения деталей);
• продуктами коксования (в картер двигателя прорываются выхлопные газы, которые, смешиваясь с маслом, образуют так называемый кокс).

В процессе циркуляции масло должно постоянно очищаться специальными фильтрами

Масляный фильтр может быть как неразборным, так и иметь сложную составную конструкцию. Главное различие здесь заключается в возможности его прочистки при засорении. Неразборные фильтры просто заменяются, причем делается это еще до того, как их ресурс подходит к концу. Стандартные сроки замены масла в дизелях, как правило, подгоняются производителями так, чтобы они были кратны эксплуатационным срокам службы неразборных фильтров.

В зависимости от того, какой объем масла проходит через фильтр, их классифицируют на полнопоточные и частичнопоточные. Первые включаются в масляный контур последовательно с другими его элементами и очищают весь объем проходящей по магистрали смазки. Разумеется, это отражается на сроке их эксплуатации.

Частичнопоточные имеют параллельное подключение и очищают масло лишь той части контура, которая наиболее остро нуждается в фильтрации. Как следствие, такие фильтры служат гораздо дольше и способны обеспечить более высокое качество очистки. Однако они имеют меньшую пропускную способность, то есть скорость фильтрации у них значительно ниже.

Вода в фильтре дизельного двигателя

Иногда случается так, что в топливный бак дизельного автомобиля попадает вода. Это может произойти по разным причинам: заправлялись в дождь, недобросовестные владельцы бензоколонки добавили ее в солярку для увеличения объема, другие причины. Вода скапливается на дне топливного бака, потому что смешаться с соляркой она не сможет никогда.

Само по себе попадание воды в топливную систему приводит к неустойчивой работе форсунок и, как следствие, цилиндров мотора. Но гораздо большую проблему вызывают перепады температур в холодное время года. (Ведь, накапливаясь на дне бака и будучи прикрыта слоем жирного дизельного топлива, вода просто не имеет возможности испариться в тепле).

Когда автомобиль просто стоит, вода находится в покое на дне в виде одной большой линзы. Но при движении из-за возникающих колебаний эта линза начинает разбиваться на множество мелких, неравномерно распределяясь по всему объему бака и столь же непоследовательно всасываться патрубком в топливную магистраль. Попадая в нее, водяные включения при низких температурах за бортом могут просто замерзнуть, создав пробку на участке, отдаленном от разгоряченного двигателя.

Но даже если этого и не произойдет, то жидкая вода, поступая через форсунки в камеру сгорания вместо солярки, неминуемо сорвет рабочий такт и собьет ритм работы мотора, что создаст краткосрочные, но многочисленные динамические перепады и будет способствовать ускоренному исчерпанию ресурса дизеля.

Читайте также!

«Можно ли ехать на спущенном колесе: разбираемся в последствиях» Подробнее

Если же говорить о запуске двигателя в холодное время года, то вода на форсунках может запросто замерзнуть, и в этом случае сами форсунки, скорей всего, будут повреждены (ведь зазоры там микроскопические). И наконец, вода противопоказана самому топливному баку, в котором может возникнуть коррозия.

Как же решить проблему с водой в дизельном топливе?

Одним из самых распространенных способов является оснащение топливных фильтров специальными отстойниками. Иногда также непосредственно перед топливным фильтром устанавливают фильтры-сепараторы – в них смесь горючего с водой искусственно подогревается, чтобы возможные частицы льда не смогли навредить ни самому топливному фильтру, ни ТНВД, ни форсункам.

Реже используют систему термисторного электроподогрева, устанавливаемую между фильтрами и головкой блока. Такой подогрев питается от электросети автомобиля и является саморегулирующимся, то есть в холодное время года его можно эксплуатировать, не выключая. Подогрев устроен так, что никогда не допустит повышения температуры топлива свыше допустимой.

Также для удаления примеси воды из солярки весьма эффективным является применение осушителей. Они весьма дешевы и удобны. Данное средство – это влаговытесняющая присадка-ингибитор, которая добавляется непосредственно в топливный бак. Она воздействует на относительно крупные линзы воды, разбивая их до микроскопических размеров. 

Кроме того, присадка способствует тому, чтобы микрокапли равномерно распределялись по всему объему бака и столь же равномерно засасывались в патрубок топливной системы вместе с горючим. В этом случае:

• нет опасности образования ледяных пробок в топливной магистрали;
• вода попадет в камеру сгорания вместе с топливом, то есть рабочий такт не будет пропущен и ритм двигателя не собьется.

Однако для форсунок даже мелкодисперсные капли воды все равно представляют опасность, так как зазоры на форсунках столь же микроскопические, как и указанные капли, а значит, повреждения при замораживании здесь все равно возможны.

Самым лучшим решением избежать попадания воды в топливную систему дизельного двигателя станет заправка топливом исключительно на проверенных АЗС, дорожащих своей репутацией. Кроме того:

• заправлять бак нужно полностью, чтобы как можно меньше места оставлять воздуху;
• как минимум, один раз в 6 месяцев следует использовать присадки, которые позволяют выводить воду из топливной системы мотора;
• надо быть аккуратным в дождливую погоду и внимательно следить, нет ли случайных водяных подтеков на пистолете-заправщике.

Замена фильтра-отстойника

Составной топливный фильтр для целей профилактики можно разобрать самостоятельно. Сначала его необходимо отсоединить от системы питания. Затем разбираем фильтр на части, а находящееся в нем горючее аккуратно сливаем в герметично закрываемую емкость. Внутренняя полость фильтра вычищается, промывается и высушивается при помощи сжатого воздуха. Сам фильтрующий элемент заменяется.

Перед тем как менять топливный фильтр, следует убедиться, что:

• в машине выключено зажигание;
• в наличии присутствует новый фильтрующий элемент;
• есть инструмент для откачки горючего (как правило, речь идет о вакуумном насосе);
• имеются уплотнительные кольца для крышки фильтра;
• вы надели защитные перчатки.

Последовательность действий при замене топливного фильтра

• Отвинчиваются болты крышки топливного фильтра.
• Выкручивается патрон с фильтрующим элементом.
• В момент выкручивания патрона начнет вытекать солярка, скопившаяся внутри, так что заблаговременно нужно подставить под фильтр емкость.
• Далее отсоединяются все шланги и снимаются все элементы крепления.
• Снимается корпус фильтра.
• Внутренняя полость корпуса промывается обязательно горячей водой от скопившейся грязи и высушивается сжатым воздухом.
• Устанавливается новый фильтрующий элемент.
• Уплотнительное кольцо лучше заменить на новое.
• Закручивается крышка фильтра.
• Топливный фильтр устанавливается обратно, к нему присоединяются ранее снятые шланги.

После включения зажигания начнется подкачка топлива, и фильтр снова заполнится соляркой, кроме того, из магистрали будет выдавлен весь воздух.

Мнения автовладельцев о фильтрах дизельного двигателя

• Промыл – и порядок!

«Сегодня промывал топливный фильтр в сервисе – весь черный внутри, в саже. Вначале загрязнение было 95 %, под конец – 33 %. Поезжу, после 1000 км снова замеряю. Думаю, что можно еще чище его промыть. Просто и я, и сервисные умельцы это делали впервые – боялись чего-нибудь сломать. 

Фильтр сначала на час поставили откисать в жидком очистителе, потом обдали из «Керхера» горячей струей, потом воздухом, затем опять водой и снова воздухом. Три цикла таких сделали, но, видимо, нужно было раз 7 – был бы меньший процент. Зато теперь точно знаю, что нужно делать и что технология эта реально работает».

Читайте также!

«Какой объем масла в АКПП: как правильно и как часто его надо менять» Подробнее

• Принудительная регенерация – решение проблемы.

«У друга на BRR 2 недели назад загорелся индикатор сажевого. Почти сразу же движок перестал тянуть. Подключили шнур диагностики – показал в 75-й группе 3-е окно 100,6 % (!!!) забитости. Интересно, от чего они проценты меряют, если больше 100 %?..

Попробовали воспользоваться принудительной регенерацией, правда, пришлось ради этого немного перепрограммировать систему. Уверенности, что запустится, не было от слова совсем, потому что движки при таком загрязнении, так-то, не живут – риск возгорания запредельный. Заходим 01-двигатель кодирование //-11; вводим логин для пуска принудительной регенерации 21295; выплыло – «код принят» (что-то похожее, в общем). А дальше – кататься. На третьей передаче 2-3 тысячи оборотов держали. Смотрели в движении на показания 70-й и 75-й групп.

Температура в 75-й группе во 2-м и 4-м окне сначала стала увеличиваться и дошла до 700 градусов. После этого где-то минут через 5 процент заполнения (75 (3)) стал падать, и, когда было около 7 %, значок сажевого индикатора погас. Проехали в таком режиме примерно 5 км. Реанимировали фильтр, в общем».

• Исправность датчиков – лучшая профилактика проблем.

«По моему опыту, сажевый фильтр чаще всего засоряется и выходит из строя из-за того, что ломается датчик, контролирующий его состояние. Если все исправно, то фильтр никогда не испачкается больше норматива (45-47 %). Проверял 2 раза: с 30 % наполненности доводил до 15 % по результатам регенерации».

Фильтры для очистки рабочих сред (топлива, воздуха и масла) присутствуют во всех ДВС. Однако к фильтрам дизельных двигателей, особенно к топливным, предъявляются намного более высокие требования. Это связано с особенностями топливной системы дизеля, которая крайне чувствительна к качеству солярки и ко всем возможным примесям в ней. Для того чтобы избежать дорогостоящих поломок, нужно следить за состоянием топливного фильтра, вовремя проверять его, производить регенерацию, замену фильтрующих элементов или же всего фильтра целиком.