Устройство и функции топливных фильтров

Виды и устройство топливных фильтров

Конструкция и характеристика топливного фильтра зависят от нескольких факторов: вида топлива, для которого он предназначен, рабочего объема двигателя, типа топливной системы, конструкции автомобиля и фантазии инженера. В итоге, появилось довольно много разновидностей топливных фильтров, в которых довольно легко запутаться.

По виду топлива различают бензиновые, дизельные и газовые фильтры.

1. Бензиновые предназначены для тонкой очистки примесей в бензине. Они отфильтровывают твердые частички, но не задерживают воду.

   
   Устройство бензинового фильтра

2. Дизельные – самые сложные по конструкции. Помимо удаления грязи, они могут отфильтровывать воду из топлива, скапливая ее в специальном резервуаре.

   Устройство дизельного фильтра

3. Газовые отличаются полностью запаянным корпусом.

Общий вид газовых фильтров
По размещению различают погружные и магистральные.

1. Погружные, как правило, ставятся на бензиновые автомобили. Они входят в единый блок с топливным насосом и датчиком уровня. Устройство погружного насоса с фильтром: 1 – корпус топливного фильтра тонкой очистки; 2 – крышка электробензонасоса; 3 – заглушка топливного фильтра; 4 – прокладка электробензонасоса; 5 – резиновый упор; 6 – фиксирующая шайба; 7 – фильтр грубой очистки топлива (сеточка погружная); 8 – электробензонасос; 9 — провода модуля топливного насоса.
   Погружной насос с фильтром всборе
2. Магистральные могут устанавливаться в любой точке топливной магистрали, от бака до ТНВД, карбюратора или инжектора.

Устройство выносного топливного фильтра для инжекторных двигателей
По типу бензинового двигателя.

1. Для карбюраторных автомобилей – малопроизводительные, предназначенные для небольшого объема топлива.
2. Для инжекторных двигателей – с большой пропускной способностью, большей степени очистки.

Также разнятся по назначению.

1. Грубой очистки – это простая нейлоновая сетка, которая устанавливается на входе в топливный насос и задерживает только крупные частички загрязнений, как у погружных фильтрах.
2. Тонкой очистки – это те самые одноразовые фильтры, о которых идет речь в большинстве случаев.

По конструкции делят на прямоточный, накручиваемый и разборной.

1. Прямоточный имеет патрубки для соединения с топливной магистралью. Они могут находиться на противоположных сторонах корпуса или на одной.
2. Накручиваемый по своей конструкции очень похож на масляный фильтр: он подсоединяется к топливной магистрали по тому же принципу. Впускное и выпускное отверстия находятся одно внутри другого, и вся эта конструкция накручивается на специальный разъем.
3. Разборные – самые экономные. В них меняется только фильтрующий элемент, а корпус получается многоразовым.

Типичная схема топливного фильтра одинаковая для бензиновых и газовых двигателей.

1. Корпус. Он должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать рабочее давление.
2. Складчатый фильтрующий элемент, через который проходит топливо, забирает на себя все загрязнения.
3. Патрубки для подключения и сброса лишнего топлива.

В фильтрах для дизельных двигателей немного другие требования к качеству очистки: они должны удалять из топлива воду, сернистые примеси. Поэтому фильтрующий элемент делается из материала, отличающегося от наполнителя обычных фильтров. Кроме того, в дизельных фильтрах ставится сепаратор, в котором скапливается вода. Наглядно посмотреть их принцип работы можно на видео-уроке, ниже.

Поскольку в дизтопливе всегда есть парафины, замерзающие зимой, во многих моделях автомобилей ставится подогреватель фильтра. Он предназначен для растапливания парафиновых отложений, которые загустевают на холоде и забивают фильтр.

Замена фильтров, советы в процессе.

Топливный фильтр. Что показало вскрытие

Устройство и функции топливных фильтров

Какой бы двигатель не был установлен в автомобиле — бензиновый или дизельный, его работа, в принципе, невозможна без наличия топливного фильтра — небольшого, но очень важного элемента в топливной системе автомобиля. Топливный фильтр и его задача. Фильтр для топлива представляет собой неотъемлемую часть любого двигателя внутреннего сгорания. Несмотря на то, что конструкция этого элемента несложная, он играет достаточно важную роль в его работе.

Как можно понять из его названия, задачей устройства становится предотвращение попадания вовнутрь двигателя разного рода примесей, имеющихся в составе топлива и оказывающих отрицательное влияние на процесс работы. Как раз для этой цели в топливную магистраль и встраивается фильтрующий элемент, выполняющий очистку всего топлива, подающегося в камеру сгорания.

Интересные факты. По отношению к топливным фильтрам, можно говорить о следующих интересных фактах.

• 90-летие. В 2021 году этому устройству исполняется ровно 90 лет. Самый первый из известных подобных элементов появился в 1930 году, благодаря усилиям компании Bosch;
• Использование бумаги. В 1936 году эта же компания Bosch начала для производства топливных фильтров использовать бумагу. Особенность ее была в том, что она проходила особую обработку. Такое решение было признано настолько эффективным, что после проведения небольшого количества доработок и модернизаций, применяется и по настоящее время;
• Наличие пустынной пыли. Меньше 0,0001 мм — именно частицы такого размера могут не пропустить фильтры для топлива высокого качества. Для того, чтобы осуществить успешное их тестирование, применяется пыль, которая берется исключительно из пустыни Аризона. Ее особенность состоит в том, что состав и размер соответствует стандарту SAE J726;
• Вода. Еще одной задачей фильтра для топлива становится отделение и фильтрование не только различных видов загрязнений, но и воды. В 1998 году состоялась презентация фильтра для топлива, производства компании Bosch, задачей которых было отведение воды от дизельного топлива;
• Гелий. Этот газ, относящийся к инертным, имеет настолько маленькие молекулы, что именно он является наиболее оптимальным вариантом для проверки топливных фильтров на герметичность. Для этого указанный газ закачивается в корпус фильтра;
• Смола. Кроме того, фильтр имеет специальную пропитку, для которой используется смола. Конкретно, ей пропитывается упомянутая выше фильтровальная бумага, что позволяет обеспечить увеличенную устойчивость к влаге, механическую прочность и эффективность проведения фильтрации;
• Многоконечная звезда. Придание подобной формы бумаге, которая находится во внутренней части фильтра, делается не случайно. Это дает возможность обеспечить намного большую площадь фильтрующей поверхности, при минимальной площади самой установки, увеличивает прочность и повышает способность к отделению воды.

В зависимости от того, насколько хорошо топливные фильтры производят очистку, они подразделяются на фильтры грубой и тонкой очистки. Если на автомобиле устанавливается дизельный двигатель, то на нем, в дополнение к фильтру, устанавливается дополнительное устройство, под названием сепаратор. Он состоит из топливного фильтра и водоотделителя. На машинах с бензиновым мотором подобная функция будет не актуальна.

Итог. До того момента, пока на автомобили устанавливаются моторы на бензине и дизельном топливе, фильтры для топлива не потеряют актуальности. Но даже в том случае, если основную массу машин будут составлять автомобили на электрических и водородных моторах, они будут все равно востребованы, так как вне зависимости от разновидности топлива, оно все равно должно быть чистым.

Где находится топливный фильтр?

Погружные фильтры устанавливаются внутри бензобака. Такой модуль удобен тем, что не нужно дополнительно придумывать место для установки фильтра.

Схема системы питания с погружным фильтром и выносным: 1 — топливный бак; 2 — погружной фильтр грубой очистки; 3 — топливный насос; 4 — магистраль подачи топлива; 5 — топливный фильтр тонкой очистки; 6 — регулятор давления; 7 — топливная рампа; 8 — штуцер; 9 — форсунки; 10 — магистраль слива топлива.

Если же фильтр магистральный (выносной, тонкой очистки), располагаться он может либо в подкапотном пространстве недалеко от двигателя, либо под днищем автомобиля.

Расположение выносного фильтра тонкой очистки в подкапотном пространстве

Для чего нужно менять топливный фильтр

В бензиновом карбюраторном силовом агрегате данные примеси могут забить топливные каналы в карбюраторе, из-за чего возможны перебои в работе силовой установки. Помимо того механические примеси обладают абразивным свойством, поэтому они могут со временем повредить некоторые элементы карбюратора.

Наличие примесей в бензине более не желательно, если у автомобиля система питания – инжекторная. Бензин в такой системе в цилиндры поступает под давлением и дозировано. Дозировка бензина в такой системе производится форсункой. А в конструкции форсунки имеются взаимодействующие между собой детали с высокой точностью обработки – прецизионные пары. Так вот, примеси в бензине со своим абразивным свойством могут привести либо к повреждению поверхности данных пар, либо же к заклиниванию данных деталей между собой, что приводит к выходу форсунки из строя.

Так примерно выглядит топливный фильтр при пробеге в 30.000 км.

Самым требовательным к чистоте топлива является дизельная система питания. У данной системы питания прецизионные пары имеются не только в форсунках, но и в топливном насосе высокого давления, поэтому наличие примесей может вывести из строя и форсунки, и насос. Поэтому в конструкцию любой системы питания включены топливные фильтры.

Через сколько нужно менять топливный фильтр?

Все рекомендации по регламентной замене фильтров даются на основании европейских данных. А это значит, рассчитывался интервал замены после работы с качественным топливом, не разбавленным и не загрязненным. Также срок эксплуатации сильно зависит от типа и конструкции фильтра. Также каждый производитель указывает срок годности своей продукции.

Если взять усредненно, то встроенные (погружные) фильтра могут прослужить и 120 тыс.км пробега автомобиля. А если выносные (магистральные) — каждые 20-25 тыс.км для разных автомобилей.

За техническим состоянием автомобиля, в том числе его топливной системы, самым быстрым и надежным способом слежения может послужить диагностический сканер. Подобного рода приборы стоят достаточно демократично и окупаются за 1-2 поездки на СТО. Из представленных в данный момент на рынке можем посоветовать Scan Tool Pro Black Edition.

Данный сканер совместим с большинством автомобилей начиная с 1993 года выпуска. Достаточно наличия ODB2 разъёма и устройства отображения, которым может послужить телефон, планшет или ПК. К преимуществам конкретно этой модели следует отнести как диагностику двигателя, так и сопутствующих систем автомобиля.

Цены топливных фильтров

Стоимость фильтра зависит от двух параметров: конструкции и бренда. И если с конструкцией фильтра автовладелец ничего не может сделать (что придумали инженеры, то и приходится покупать), то выбор брендов может «свести в могилу» неопытного человека.

Самые качественные и самые дорогие марки – это Delphi (США), Mahle и Mann (Германия). В среднем их цена колеблется от 20 до 100 у.е., но, конечно, всё зависит от модели и объема двигателя автомобиля.

Почетное звание народного бренда по праву заслужил Bosch (Германия), а также Blue Print (Великобритания) и UFI (Италия). Самые ходовые виды фильтров этих брендов можно купить от 10 у.е. Верхняя ценовая планка составляет примерно 80-90 у.е.

Бюджетные бренды, качество продукции которых уступает более дорогим аналогам, но всё-таки не полный треш, это Starline, WIX Filters и Profit. Их цена начинается примерно от 5 у.е., но всё, конечно, зависит от модели автомобиля и самого фильтра. Верхняя планка, как ни странно, всё те же 80-90 у.е.

Какой фильтр лучше выбрать?

Такой вопрос задают специалистам чаще всего, ведь в большинстве случаев необходимый набор запчастей для ТО автовладелец покупает сам.

При выборе в первую очередь нужно найти те фильтры, которые подходят для модели и модификации автомобиля. И лучше не пытаться модернизировать конструкцию автомобиля, установив, например, фильтр для дизеля в бензиновый двигатель.

После этого определиться с выбором бренда. Тут всё просто: хочешь фильтр «для себя», чтобы спокойно ездить и не считать километры – выбирай качественные бренды высшей категории. А хочешь провести последнее ТО перед продажей – подойдут и нормальные бюджетные варианты.

Однако большинство людей предпочитают самые выгодные предложения цены и качества, выбирая бренды средней ценовой группы. К ним относится в первую очередь Бош (Bosch), который давно полюбился покупателям.

Замена топливного фильтра

В принципе, ничего сверхъестественного в замене фильтра своими руками нет. Нужно только найти проветриваемое помещение, позаботиться об огнетушителе и разобраться, где находится сам фильтр.

Посмотрите видео, ниже, что бы наглядно увидеть как меняется фильтр в подкапотном пространстве на примере дизельного Hyundai i30.

Для замены фильтра, установленного в моторном отсеке или на топливной магистрали, порядок действия такой.

1. Снизить давление топлива, чтобы при снятии фильтра как можно меньше его разлилось вокруг. Для этого нужно вынуть предохранитель топливного насоса, затем завести двигатель и дождаться, пока он не заглохнет, выбрав весь бензин.
2. Снять минусовую клемму аккумулятора. Это дополнительная гарантия, что во время работы нигде не проскочит искра.
3. Отсоединить крепления фильтра. Он может фиксироваться крепежной скобой, которую придется снять. И, конечно, отсоединить патрубки, если это не накручивающаяся модель (они могут крепиться защелками, или болтами). Затем снять сам фильтр.
4. Установить новый фильтр, соблюдая направление тока жидкости, указанное стрелками. Это важно: фильтровальная бумага рассчитана на поток жидкости в определенном направлении.
5. Поставить на место минусовую клемму, предохранитель топливного насоса и запустить двигатель. Он заведется не с первого раза, это нормально.

Если приходится менять погружной топливный фильтр в сборе, тут будет немного сложней. Также есть видео, ниже, где наглядно показано как менять погружной фильтр грубой и тонкой очистки, если они находятся у бензобака.

Замена топливного фильтра

1. Первые два пункта остаются неизменными: безопасность прежде всего.
2. Поднять заднее сиденье, под которым найти крышку топливного модуля. Выкрутить ее и вынуть модуль.
3. В пластиковом корпусе установлен топливный насос, фильтр тонкой очистки и фильтр-сетка. Придется разбирать модуль, пока не получится добраться до складчатого фильтра тонкой очистки. Вынуть его и поставить на его место новый.
4. Модуль собрать обратно, проверить, как работает двигатель.

В этой работе особенно важна техника безопасности: важно не надышаться парами бензина и по привычке не попытаться закурить.

Топливные фильтры для тонкой очистки

В топливном фильтре такого типа бензин или солярка проходит через него до того, как впрыскивает топливный насос. Фильтр очищает все примеси размером более 3-5 микрон. Материал этого фильтра чаще всего изготавливается из специальной многослойной бумаги, но также может быть изготовлен из минеральной ваты, пропитанной связующим, войлоком или другим материалом.

Фильтр состоит из одного корпуса и двух фильтрующих элементов, которые можно заменить, а также двух сосудов, к которым приварены два болта. Их роль заключается в креплении корпуса с помощью гаек. Сливные пробки прикреплены к нижней части этих болтов.

Фильтр тонкой очистки топливного фильтра состоит из бумажных фильтрующих элементов. Их наружный слой выполнен из перфорированного картона и имеет уплотнения на лицевых поверхностях. Они плотно прижаты к корпусу фильтра с помощью пружин.

Кроме того, топливный фильтр улавливает частицы, такие как органические элементы, отстой и воду, которые образуются в виде конденсата на стенках топливных баков, а также парафин, который подвергается процессу кристаллизации в топливе.

Эти элементы либо попадают в топливо после заправки, либо образуются под действием химических реакций в топливе. У дизельных автомобилей более точная фильтрация топлива. Тем не менее, это не повод думать, что дизельный двигатель не требует своевременной замены фильтрующего элемента.

Очистка топливного фильтра

Топливные фильтры не чистят, не моют и не споласкивают, их просто меняют. Фильтровальная бумага имеет сложную структуру, в которой размер пор уменьшается от поверхности в глубину материала. Это значит, что она работает как воронка, эффективно удаляя мусор и при этом медленно засоряясь. Промыть такую бумагу нереально, ее можно только заменить.

Однако есть фильтр, требующий подобного ухода: это фильтр грубой очистки, установленный перед топливным, погружным насосом (погружной). Он представляет собой просто мелкоячеистую нейлоновую сетку, так что проводить его очистку можно.

Меняем топливный фильтр на Лада Калина

Топливные фильтры не похожи друг от друга. По этой причине алгоритм их замены также будет отличаться. В качестве примера мы выбрали довольно распространённый автомобиль – Лада Калина.

1. Для начала в топливной системе необходимо снизить давление. Для этого убираем предохранитель топливного насоса — возле рычага коробки передач снимаем пластиковую крышку с помощью отвертки, необходимо вынуть только центральный блок предохранителя.
2. Заводим двигатель и ждем, пока он заглохнет, на это уйдет не больше минуты.
3. Теперь перемещаемся к заднему колесу, где стоит топливный фильтр. Его можно найти справа, рядом с топливным баком.
4. Нажимаем на фиксаторы и отстегиваем топливные шланги.
5. Вытаскиваем старый фильтр.
6. Устанавливая новый фильтр, следите за тем, чтобы стрелка на нем совпадала с направлением движения топлива.

По завершении установки нового топливного фильтра, необходимо прикрутить предохранитель и завести автомобиль. С первого раза двигатель не заработает, необходимо будет подождать, пока давление в топливной системе стабилизируется.