23.12.2022.                                        Группа: 511.

                                   Предмет: Устройство и эксплуатация автомобилей.

                                         Топливный фильтр дизельного двигателя.

     Дизельное топливо подвергается загрязнению с самого начала процесса его изготовления на нефтеперерабатывающем производстве. Также определенная часть примесей оказывается в солярке после транспортировки, дополнительная доля загрязнений наблюдается в топливе после заправки на АЗС. Само дизельное горючее также подвержено химическим реакциям в процессе хранения, результатом чего становится окисление, появление взвесей, помутнения и т.д.
    Дизельные фильтры имеют ограниченный срок эксплуатации на отметке от 15 до 40 тыс. км пробега. Данный период зависит от того, какое качество и степень загрязненности имеет заправляемое горючее. Снижение пропускной способности фильтра означает, что фильтрующий элемент в корпусе фильтра забился. На ранней стадии это приводит к падению тяги и рывкам при движении под нагрузкой. Если топливный фильтр дизельного двигателя загрязнен, мотор отзывается с задержкой на нажатие педали газа, может работать неустойчиво в режиме холостого хода и т.п.
    Конструктивные особенности дизеля и вид используемого в нем топлива предполагают наличие повышенных требований к чистоте подаваемого из топливного бака горючего. Топливные фильтры в схеме питания дизельного двигателя являются важным элементом, так как фильтрующий элемент служит многоуровневой защитой для предельно чувствительной топливной аппаратуры дизеля.
    Такая аппаратура не допускает наличия механических частиц, воды, воздуха и других примесей в горючем. Топливный насос высокого давления (ТНВД), дизельные форсунки и высокая степень сжатия в цилиндрах дизельного мотора подразумевают использование только чистой солярки, обладающей при этом достаточными смазывающими свойствами. Зазоры в устройстве плунжерных пар ТНВД крайне малы, любые механические частицы в топливе приводят к износу насоса высокого давления. Загрязнения и примеси в солярке образуют отложения, забивают дизельные форсунки и т.д.
    Получается, общая надежность и ресурс дизельного двигателя напрямую зависят от состояния системы питания агрегата. Эффективная очистка солярки топливными фильтрами становится первостепенной задачей. Еще одной характерной особенностью фильтров для дизельных двигателей является максимальное предотвращение попадания воды в цилиндры двигателя.
    Свойство солярки терять текучесть при отрицательных температурах и парафинизироваться представляет дополнительную угрозу для топливной аппаратуры. По этой причине топливные фильтры дизелей могут также оснащаться дополнительными нагревательными элементами для прогрева солярки, что позволяет использовать дизельный ДВС в холодный период.
    Фильтры предназначены для удаления взвесей, отложений, фракций, воды и механических частиц, содержащихся в топливе. Местом установки выступает топливная магистраль, а сам простейший топливный фильтр представляет собой картридж, внутри которого находится специальная бумага для фильтрования солярки.
    Фильтры для дизельного мотора можно разделить на:
   - разборные (замене подлежит только фильтрующий элемент, заключенный в корпус);
   - неразборные (фильтр является одноразовым устройством, которое заменяется на новое по мере загрязнения фильтрующего элемента);
    Фильтрация солярки на дизеле происходит пошагово:
   - На начальном этапе осуществляется предварительная очистка дизтоплива в топливном баке;
   - Затем солярка пропускается через фильтр грубой очистки;
   - Завершающим этапом становится прохождение топлива через фильтр тонкой очистки;
    Фильтр грубой очистки крепится в топливном баке, внутри имеет фильтрующий сетчатый элемент. Указанный элемент включает в себя отражатель и латунную сетку. Сетка спроектирована так, чтобы через нее не могли пройти частицы, размер которых превышает 0,1 мм. Данный фильтр грубой очистки задерживает крупные загрязнения и фракции примесей в дизтопливе. Сам фильтрующий элемент находится внутри своеобразного стакана.
    Стакан крепится в корпусе посредством нажимного кольца болтов для крепления. Между корпусом фильтра и стаканом имеется зазор. Данный зазор перекрыт паронитовой прокладкой для устранения возможных утечек топлива в обход фильтрующего элемента. В нижней части стакана находится элемент, который называется успокоителем.
    Фильтр тонкой очистки служит для фильтрации топлива от мелких частиц, которые прошли через фильтр грубой очистки. Данный фильтр устанавливается на отрезке между баком и топливным насосом дизельного ДВС (зачастую в подкапотном пространстве). Фильтр запакован в нейлоновый корпус, имеет спаренные фильтрующие элементы и способен улавливать мельчайшие частицы.
    Температурные колебания приводят к тому, что в баке скапливается конденсат. Конденсирующаяся влага перемешивается с дизтопливом и попадает в топливную систему. Для удаления воды в системе топливоподачи используются особые топливные фильтры. Устройство такого фильтра дизельного двигателя включает в себя как фильтрующий элемент, так и сепараторы для удаления влаги.
    Также топливные фильтры могут оснащаться сливными клапанами для удаления скопившейся влаги из корпуса фильтра. Для того чтобы избежать активного образования конденсата в топливном баке, рекомендуется как можно чаще полностью заправлять бак топливом.
    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.
    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.

    Зачастую замена только этого элемента регламентирована производителем. Из-за этого частой ошибкой становится игнорирование необходимости обслуживания остальных фильтрующих элементов.

    Перед выбором любого топливного фильтра для дизельных двигателей следует учесть конструктивные особенности вашего автомобиля. Ни в коем случае нельзя использовать бензиновый топливный фильтр! Он не сможет предотвратить попадание воды и парафинов в двигатель.

    Большинство современных дизельных легковых автомобилей зарубежного производства оборудованы только фильтром «тонкой» очистки. В таком случае нельзя ограничиваться только соблюдением регламента. Необходимо оборудовать автомобиль дополнительным звеном очистки топлива. Идеальным вариантом станет установка фильтра-сепаратора с подогревом.

    Вот основные характеристики, на которые следует обратить внимание при его выборе: пропускная способность, мощность нагревательного элемента, качество фильтрации, допустимое давление и габариты изделия. Для нормальной эксплуатации транспортного средства все эти параметры должны соответствовать особенностям системы питания двигателя.

    Так, пропускная способность для двигателей с топливными насосами высокого давления (ТНВД) находится в пределах от 20 до 50 л/ч (в редких случаях до 60 л/ч). А с системами Common Rail и насос-форсунками — от 40 до 80 л/ч.
    То же относится и к качеству фильтрации для двигателей с ТНВД, достаточным значением, будет 10-30 мкм, а для Common Rail данный параметр не должен быть хуже 2-5 мкм. Для создания центробежного эффекта и качественной фильтрации для автомобилей с малым расходом топлива следует выбирать фильтры небольшого объёма, а при большом расходе — наоборот.

    Определившись с типом фильтров, стоит обратить внимание на их качество. В настоящее время рынок переполнен всевозможными предложениями. При заявленных схожих характеристиках цена может отличаться в 10 раз. Но не стоит поддаваться соблазну этой дешевизны.

    Самым лучшим вариантом будет использовать оригинальные компоненты, но если такой возможности нет, стоит обратить внимание на зарекомендовавшие себя бренды: Mann, Knecht, OE, Bosch и пр. Часто такие крупные компании являются поставщиками оригинальных комплектующих. Чем выше стоимость фильтра, тем лучше степень его фильтрации.

    Замена топливного фильтра или фильтрующего элемента требует определённых навыков и опыта. Технология замены элементов отличается у разных моделей автомобилей. Важно ознакомиться с ней до проведения каких-либо работ. Строгое соблюдение технологии замены гарантирует вам исправную работу двигателя в дальнейшем.

    При должной сноровке такую процедуру можно выполнить и самостоятельно. Для этого необходимо извлечь фильтрующий элемент, удалить мусор и воду из корпуса и избавиться от воздуха в системе питания.
    Для самостоятельной замены разборного топливного фильтра на дизельном автомобиле элемент отсоединяется от системы питания. Далее потребуется его разборка при помощи ключей. Топливо из фильтра сливают в заранее приготовленную емкость, внутри корпус детали тщательно вычищается и продувается перед заменой фильтрующего элемента.
    Менять элемент необходимо с учетом обязательного отключения зажигания. Замена топливного фильтра дизельного двигателя своими руками предполагает наличие:
   - патрона фильтра (фильтрующий элемент);
   - тары, куда будет сливаться топливо;
   - инструмента для откачки (вакуумный насос);
   - уплотнительного кольца (устанавливается на крышку фильтра);
   - защитных перчаток. 
     Начинать замену фильтрующего элемента необходимо с отвинчивания крышки топливного фильтра. Следующим шагом становится выкручивание патрона. В этот момент понадобится подставить заготовленную емкость, так как солярка начнет вытекать. Затем снимаются все крепежные элементы и отключаются топливные шланги. По окончании можно снять крепление корпуса.
    Для удаления скопившейся воды используется ручной вакуумный насос. Дополнительно может потребоваться очистка и промывка от отложений и грязи, а также необходимость продуть корпус сжатым воздухом. После этого ставится новый фильтрующий элемент. Также заменяется уплотнительное кольцо, затем крышка фильтра закручивается. Далее собранный фильтр ставится на место.
    Для заполнения фильтра соляркой достаточно включить зажигание. Насос подкачки в топливном баке подаст горючее и выдавит излишки воздуха. Обратите внимание на то, чтобы все крепежи и элементы после сборки были хорошо затянуты. Это позволит исключить вероятность завоздушивания системы питания и обеспечит правильную работу элемента.

    В случае если топливный фильтр для дизельного двигателя уже забит парафином, необходимо его заменить.

    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.

 

                Тема: Топливные фильтры дизельного двигателя.
                Изучить: - требования дизельных двигателей к чистоте используемого
                                   топлива;
                                - назначение и виды топливных фильтров;
                                - очистка топлива в фильтрах;
                                - выбор топливного фильтра для дизельного двигателя;
                                - замена топливного фильтра или фильтрующего элемента в
                                   топливном фильтре.

       Источник: Устройство и эксплуатация автотранспортных средств., Интернет издания.