На какое давление рассчитан топливный фильтр

Маленький и незаметный топливный фильтр – недорогой расходный элемент, незаметный до тех пор, пока нормально работает. Он защищает двигатель от примесей, находящихся в топливе, а значит, обеспечивает долгую и беспроблемную эксплуатацию автомобиля.

Назначение, принцип работы

Топливный фильтр (или фильтр тонкой очистки) предназначен для удаления из поступающего в двигатель бензина (дизтоплива, газа) пыли, твердых частиц, осадка со дна бензобака, воды, парафинов и вообще всего лишнего, что болтается в топливной смеси и может повредить двигатель. Чем лучше фильтр – тем лучше очистится топливо, а значит, дольше проработает мотор без появления проблем.

Принципиальная схема инжекторного прямоточного фильтра

Место фильтра – между бензобаком и двигателем перед насосом (либо перед карбюратором в старых автомобилях). Через фильтрующий материал под давлением проходит бензин (дизтопливо), очищаясь от примесей перед дальнейшим использованием. В фильтрах для дизельных двигателей установлена еще и мембрана для отделения воды, а также система подогрева, которая обеспечивает текучесть дизтоплива при минусовых температурах.

Очистить мельчайшие поры фильтра от загрязнений ни в домашних, ни в промышленных условиях невозможно, поэтому при выработке ресурса (или раньше, при критическом загрязнении) фильтр просто меняют на новый, а старый сдают на утилизацию.

Так ли необходим фильтр? На что он влияет?

В первую очередь чистота бензина важна для форсунок инжекторного двигателя: их тончайшие отверстия забиваются отложениями парафинов, серы, пыли, грязи и другими «вкусностями». Далее следует ухудшение работы двигателя (ведь нужное количество топлива не поступает в цилиндр и не рассеивается должным образом), потери мощности, «троение», кода в одном из цилиндров форсунка выходит из строя, а после этого – дорогостоящий ремонт. Для систем с ТНВД (топливным насосом высокого давления) очистка проводится до поступления топлива в насос: тонкая подгонка деталей не выдерживает посторонних примесей. Покупка нового насоса тоже обходится в немаленькую сумму.

Засоренные форсунки

Если сравнивать качество европейского и украинского топлива, последнее будет далеко не в выигрыше: чистота нашего бензина такова, что ресурс хороших импортных фильтров вырабатывается почти в 2 раза быстрей, чем рассчитывал производитель. Примеси в бензине появляются как на этапе изготовления (марганец для увеличения октанового числа, сера и парафины из-за недостаточной очистки), так и на этапе перевозки (пыль, грязь). Немаловажным фактором будет и уровень самого завода: очистка бензина – дело тонкое и требующее современного дорогого оборудования. Качество топлива можно оценить самостоятельно, разобрав старый фильтр после замены, как это любят делать многие автовладельцы. Всё то количество грязи, которое собралось в фильтре, могло бы оказаться на поршнях, форсунках и стенках мотора.

Но, как бы там ни было, топливные фильтры ставятся абсолютно на все автомобили во всем мире: каким бы чистым ни был бензин, а дополнительная защита не помешает. У нас же хороший фильтр – не мера предосторожности, а жизненная необходимость.

Виды топливных фильтров

Первой в системе фильтров идет грубая очистка: обычная густая сетка, установленная внутри бензобака, предназначенная для отсеивания особо крупных частиц.

Дальше находится фильтр тонкой очистки, о котором, собственно, и идет речь: в нем задерживаются тонкие частички, которые, тем не менее, могут засорить форсунки инжекторного или дизельного двигателя.

Для разных видов топлива делаются разные фильтры: есть разновидности для бензина, дизтоплива, газа.

По расположению различают следующие топливные фильтры:

• Погружные фильтры, находящиеся в топливном баке. Это цельная конструкция, в которую подключается бензонасос, фильтр-сетка грубой очистки и датчик уровня топлива.

Погружные фильтры

• Магистральные фильтры, которые включаются в топливную магистраль на участке от бензобака до насоса. Если в конструкции автомобиля предусмотрен магистральный фильтр, то предварительная очистка топлива проводится непосредственно в бензобаке (мелкоячеистая сеточка, задерживающая крупные частицы до попадания их в фильтр тонкой очистки)

В зависимости от типа двигателя различают:

• Фильтры для карбюраторных систем, не требовательных к качеству бензина. Такие фильтры имеют самую простую конструкцию, позволяющую задерживать 60 и более процентов частиц размером до 15 мкм.

• Фильтры для инжекторных двигателей, чувствительных к чистоте бензина. Они имеют более сложную конструкцию, прочный корпус и могут задерживать загрязнения до 10 мкм в размере.

• Фильтры для дизельных двигателей, требующих высококачественного топлива, способные задерживать не только мельчайшие частички, но и воду, и парафины. Лучшие современные фильтры способны удалять до 95% загрязнений размером до 5 мкм!

• Фильтры для автомобилей с ГБО, поскольку сжиженный газ тоже не отличается особой чистотой.

Тонкость отсева

Тонкость отсева – показатель количества (в процентном соотношении) частиц определенного размера, которое задерживает фильтр.

По уровню различают среднюю, номинальную и абсолютную тонкость отсева с уточнением размера частиц.

• Средняя означает, что фильтр задерживает 50% частиц определенного размера;
• Номинальная – отсев 95% частиц;
• Абсолютная – полный отсев, фильтр задерживает 100% частиц.

В характеристиках фильтра этот показатель указывается так: «Номинальная тонкость отсева 15 мкм», и это означает, что фильтр задерживает до 95% частиц размером до 15 мкм.

Современные фильтры разрабатываются в соответствии с жесткими экологическими стандартами, и номинальная тонкость отсева в них может составлять 6 мкм, 4 мкм и меньше. Такая фильтрация важна в первую очередь для дизельных двигателей, более чувствительных к чистоте топлива, и в то же время более опасных для окружающей среды, чем бензиновые. Чем лучше очистка топлива – тем меньше вредных выхлопов.

Конструкция фильтра

Самые простые фильтры делаются для старых карбюраторных двигателей: внутри корпуса (часто прозрачного, чтобы визуально контролировать степень заполнения) устанавливается фильтрующий элемент – специальная бумага, сложенная звездообразной шторкой. Через впускной патрубок бензин поступает в корпус фильтра, проходит через бумагу и поступает в выпускной патрубок. Такой системы вполне достаточно для не требовательных к качеству бензина автомобилей.

Инжектроные двигатели гораздо чувствительней к качеству очистки, и давление топлива в системе на порядок выше. Они состоят из прочного корпуса (металл или качественный пластик) и хорошего фильтрующего материала (бумага складывается звездообразно или наматывается по спирали, второй вариант лучше по качеству фильтрации).

Схема прямоточного инжекторного фильтра

Дизельные двигатели наиболее требовательны к качеству топлива, а значит, и фильтры для них имеют самую сложную конструкцию: не только отделение твердых частиц, но и удаление воды, парафинов, серы и других включений.

Схема дизельного фильтра с отделением воды

Для достижения высоких показателей фильтрации используется особый материал, ячейки которого расположены не равномерно, а с уменьшением размера от поверхности в глубину: более крупные частицы задерживаются в верхних слоях, более мелкие – в глубоких. Такая внутренняя структура намного продлевает срок эксплуатации фильтра, т.к. он меньше забивается и дольше может пропускать топливо в нужном объеме.

Особенности исполнения

По способу исполнения различают прямоточный, накручиваемый и фильтр-патрон.

Прямоточные фильтры применяются в карбюраторных и инжекторных бензиновых системах. На входе и выходе установлены патрубки, с помощью которых фильтр включается в топливную систему. Бензин поступает в корпус, проходит от наружных стенок до центра через фильтрующий элемент и направляется для дальнейшего использования. Патрубки могут находиться как на одной стороне фильтра (в крышке), так и с противоположных сторон.

Накручиваемые фильтры имеют резьбовое соединение, с помощью которого подключаются в топливную магистраль. Вход топлива осуществляется через больший диаметр с отверстиями по окружности, выход – через центральный меньший. Такие фильтры рассчитаны на высокое давление и изготавливаются в прочном металлическом корпусе или пластиковом с металлической крышкой.

Фильтр-патрон состоит из металлического кожуха (стакана) и сменной сердцевины с фильтрующей частью. Фильтрующий элемент можно приобрести отдельно, и таким образом сэкономить при регулярных заменах топливного фильтра.

В фильтрах для инжекторных двигателей предусмотрена система регулировки давления топлива: дополнительный отводящий патрубок в бензобак, по которому излишки бензина выводятся из системы. В дизельных двигателях фильтры удаляют также воздушные пузырьки, и в их конструкции предусмотрен выпускной клапан для стравливания лишнего воздуха.

В дизельных фильтрах емкость (часто прозрачная) для сбора воды имеет дренажный клапан, через который скопившуюся воду можно слить из фильтра.

Таким образом, современных топливный фильтр эволюционировал от простейшего устройства до саморегулирующейся системы, необходимой для долгой и качественной работы двигателя.

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.

Дизельный фильтр с подогревателем

Признаки засора или выхода из строя топливного фильтра

Неисправность фильтра проявляется в лучшем случае уменьшением подачи топлива:

• Увеличивается расход бензина;
• «Троение» — не работает один из цилиндров двигателя;
• Падает мощность мотора, что становится заметно во время разгона или движения в горку. Это достаточно опасная ситуация на трассе, когда вместо обгона идущей впереди машины получается «синхронное катание» из-за невозможности набрать скорость;
• Автомобиль внезапно глохнет во время движения или на светофоре;
• Двигатель не заводится вообще.

Если причиной стал засор топливного фильтра, эти неисправности легко устраняются простым ТО. Есть и худшие варианты: если фильтр оказался некачественным или внутренняя структура повреждена, неочищенный бензин будет поступать в ТНВД и мотор, приводя к более серьезным проблемам. Это будет слышно по работе насоса (шум во время движения) и двигателя (то же самое «троение», вибрация и падение мощности).

Выбор топливного фильтра

Фильтр на автомобиль ставится только тот, что строго соответствует параметрам двигателя, ни лучше, ни хуже. Для карбюраторных систем не подойдут инжекторные фильтры, и если очень хочется получить качественную фильтрацию, нужно выбирать фильтр выше качеством, но соответствующего типа.

Ориентироваться при выборе нужно на марку двигателя и технические параметры: внешний и внутренний диаметр, диаметры впускного и выпускного патрубков, габаритные размеры корпуса. При покупке стоит обратить внимание и на комплектность фильтра: многие производители добавляют запасные уплотнительные кольца, которые при замене фильтра будут далеко не лишними.

В среднем, чем больше объем двигателя – тем больше будет и объем фильтра, и его пропускная способность.

Осмотр отработанного фильтра

Состояние снятого фильтра может о многом сказать автовладельцу:

• В гофре фильтра много черной пыли – наличие в бензине марганцевых добавок;

• Фильтр весь забитый грязью – в топливе большой процент смол, асфальтенов;
• Черная слизь на фильтрующем элементе – в топливе грибок или бактерии;
• Волнообразное искривление гофрированного элемента – в топливе большое количество воды.

Но состояние наружной стороны не так важно, как вид фильтра внутри центрального канала: если на внутренней стороне отсутствуют отложения, а бумага изнутри чистая, значит, фильтр вполне справлялся со своей задачей.

Некачественный фильтр

Стоимость топливных фильтров зависит от качества фильтрующей бумаги, способа ее укладки, материала корпуса, фирмы-изготовителя. Поэтому чрезмерно дешевый фильтр хорошим точно не будет.

Некачественные фильтры могут доставить немало проблем, решение которых обойдется в разы дороже сиюминутной экономии:

• Плохое качество фильтрующей бумаги опасно отделением микроворсинок, поступающих вместе с топливом в насос и далее в форсунки двигателя;
• Слишком рыхлая намотка снижает качество фильтрации почти до нуля;

Разница в плотности намотки фильтрующей бумаги

• Бумага с однородной внутренней структурой быстро забивается твердыми частичками. Такой фильтр придется менять уже через 10 тыс. км, если не раньше.

Если есть сомнения в качестве фильтра (куплен у сомнительного продавца, нестандартная маркировка), лучше его раньше сменить, чем дожидаться последствий «экономии».

Подводя итог, нужно отметить, что при обращении на СТО с проблемами двигателя, мастера в первую очередь проверяют состояние именно расходников: фильтров, свечей зажигания, состояние и уровень технических жидкостей и т.д. И в большинстве случаев проблема именно в их несвоевременной замене или плохом качестве, что приводит к лишним затратам на ремонт. Поэтому лучше не экономить, тем более – на таких важных мелочах, как топливный фильтр.

О том, как выбирать топливный фильтр и на какие бренды обращать внимание, читайте наш «Гид покупателя».