Призначення, різновид та конструкція паливних фільтрів

Звідки береться бруд у пальному?

В черговий раз відвідуючи АЗС, прочитайте сертифікати якості, виставлені біля вікна каси.

Бензин АІ-95 «Екто плюс» вважається якісним, якщо містить не більше 50 мг/л смоли і після його випарювання сухий залишок (забруднення?) не перевищує 2%.

Із дизельним паливом теж не все гладко. У ньому дозволено воду, до 200 мг/кг, загальні забруднення 24 мг/кг та осад 25 г/м.³.

Перш ніж потрапити в бак вашого автомобіля, паливо неодноразово перекачувалося, переливалося в різні ємності, транспортувалося на нафтобазу, знову перекачувалося та перевозилося. Скільки пилу, вологи та «загальних забруднень» потрапило до нього за цих процедур, знають лише паливні фільтри.

Конструкція та види

Паливна магістраль будь-якого мотора починається паливозабірником з сітчастим фільтром грубого очищення (далі ФГЗ), встановленим біля самого дна паливного бака.

Далі, залежно від типу двигуна - карбюраторний, впорскуваний бензиновий або дизельний, на шляху від бака до паливного насоса, пальне проходить ще кілька щаблів очищення.

Паливозабірники та паливні модулі з ФГВ розміщуються біля самого дна бака.

ФГЗ дизельних моторів монтуються на рамі або днищі кузова машини. Фільтри тонкого очищення (ФТО) всіх типів двигунів – у моторному відсіку.

Якість очищення

• Сітчасті паливозабірники затримують частинки розміром понад 100 мікронів (0,1 мм).
• Фільтри грубої очистки - розміром понад 50-60 мкм.
• ФТО карбюраторних двигунів – 20-30 мкм.
• ФТО інжекторних двигунів - 10-15 мкм.
• ФТО дизельних двигунів, найвибагливіших до чистоти палива, можуть відсівати частинки понад 2-3 мкм.

Існують дизельні ФТО із чистотою відсіву 1-1,5 мкм.

Фільтруючі штори пристроїв тонкого очищення виготовляються, переважно, з целюлозних волокон. Такі елементи іноді називають «паперовими», вони дешеві та прості у виробництві.

Нерівномірна структура волокон целюлози - причина розкидання проникності паперової штори. Перетин волокон більший за проміжки між ними, це знижує «брудоємність» і підвищує гідравлічний опір фільтра.

Найякісніші штори, що фільтрують, випускаються з поліамідного волокнистого матеріалу.

Фільтруюча штора укладається в корпусі "гармошкою" ("зіркою"), що забезпечує велику площу фільтрації при малих габаритах.

Деякі сучасні ФТО мають багатошарову штору змінної проникності, що зменшується у напрямку потоку середовища. Позначаються маркуванням 3D на корпусі.

Поширені ФТО зі спіральним укладанням штори, що фільтрує. Між витками спіралі встановлено роздільники. Спіральні ФТО відрізняються великою продуктивністю та якістю очищення. Основний їхній недолік — висока вартість.

Особливості систем фільтрації для різних видів двигунів

Системи очищення палива бензинових двигунів

У системі живлення карбюраторного мотора після сітки в бензобаку в магістралі додатково встановлено фільтр-відстійник. Після нього пальне проходить сітку в паливному насосі, фільтр тонкого очищення (ФТО) та сітку в карбюраторі.

У бензинових упорскових моторах паливозабірник, фільтр грубої та середньої очистки об'єднані з насосом у паливному модулі. Магістраль, що подає, закінчується під капотом головним ФТО.

Фільтри грубої очистки

ФГВ паливозабірників розбірні, виготовляються із латунної сітки на жорсткому каркасі.

Фільтри занурювальних паливних модулів формуються з двох-трьох шарів поліамідної сітки, забезпечуючи грубе та середнє очищення палива. Сітчастий елемент промиванню чи очищенню не підлягає і замінюється новим при забрудненні.

ФГВ-відстійники розбірні. Встановлений у металевому корпусі циліндричний фільтруючий елемент виготовлений з сітки латунної або набору перфорованих пластин, іноді з пористої кераміки. У нижній частині корпусу різьбова пробка для зливу осаду.

Фільтри-відстійники карбюраторних двигунів монтуються на рамі чи днищі кузова машини.

Фільтри тонкого очищення

У легкових автомобілях фільтри цього встановлюються під капотом. ФТО карбюраторного мотора – нерозбірний, у прозорому пластмасовому корпусі, що витримує тиск до 2 бар. Для під'єднання до шлангів на корпусі відлито два патрубки. Напрямок потоку вказано стрілкою.

Ступінь забруднення – і необхідність заміни – легко визначити за кольором видимого фільтруючого елемента.

ФТО вприскування бензинового двигуна працює під тиском до 10 бар, має циліндричний сталевий або алюмінієвий корпус. Кришка корпусу лита або із міцної пластмаси. Патрубки сталеві, напрямок потоку позначено на кришці. Третій патрубок, встановлений у кришці, з'єднує фільтр з редукційним (переливним) клапаном, що скидає надлишки палива в «зворотню».

Виріб не розуміється і не ремонтується.

Системи очищення для дизельних двигунів

Паливо, що живить дизельний двигун, після сітки в баку, проходить через ФГВ-відстійник, сепаратор-водовідділювач, ФТО, сітку насоса низького тиску та ТНВД.

У легкових автомобілях паливозабірник встановлений на дні бака, ФГВ, сепаратор та ФТО - під капотом. У дизельних вантажівках та тягачах усі три пристрої монтуються на рамі у загальному блоці.

Плунжерні пари насоса низького тиску і ТНВД, що підкачує, а також розпилювачі форсунок дизельних моторів дуже чутливі до будь-яких забруднень палива і наявності в ньому води.

Попадання твердих абразивних частинок в прецезійні зазори плунжерних пар викликає їх підвищений знос, вода змиває плівку мастила і може викликати задираки поверхонь тертя.

Види фільтрів дизельного палива

Сітка забірника палива латунна або пластикова затримує частки бруду величиною більше 100 мкм. Сітка може замінюватись при розтині бака.

Фільтр грубого очищення дизпалива

Усі сучасні пристрої розбірні. Відсівають забруднюючі фракції 50 і більше мікронів. Змінний елемент (склянка) з «паперовою» шторою або з кількох шарів пластикової сітки.

Сепаратор-водовідділювач

Уповільнює і заспокоює потік палива, відокремлюючи воду, що міститься в ньому. Частково відсіює забруднення розміром частинок понад 30 мкм (зважену у воді іржу). Конструкція розбірна дозволяє витягти лабіринтно-дисковий водовідділювач для очищення.

Фільтр тонкого очищення

Дуже високий ступінь фільтрації, що затримує дрібнодисперсні частинки величиною від 2 до 5 мкм.

Пристрій розбірний, зі знімним корпусом. Знімна склянка сучасних пристроїв має штору з поліамідного волокна.

Знімні корпуси виготовляються із сталі. Іноді як матеріал корпусу застосовується міцний прозорий пластик. Під змінним елементом (склянкою) передбачено камеру для накопичення відстою, в якій встановлено зливну пробку або клапан. Кришка корпусу легкосплавна, лита.

У "наворочених" авто передбачена схема контролю за станом фільтра. Датчик, що спрацьовує при переповненні камери, включає на панелі приладів червону контрольну лампочку.

При низьких температурах розчинені в дизпаливі парафінові вуглеводні загусають і, як кисіль, забивають штори елементів, що фільтрують, перешкоджаючи потоку палива і зупиняючи двигун.

У сучасних дизельних автомашинах фільтруючі пристрої та водовідділювачі встановлюються в моторному відсіку або в єдиному блоці на рамі, з обігрівом антифризом від системи охолодження.

З метою попередження «замерзання» солярки на паливному баку можуть встановлюватись електричні термоелементи, що працюють від бортової мережі.

Як встановити та ресурс фільтра

Сітки паливозабірників та ФГО-відстійник рекомендується оглядати та промивати при будь-якому розтині паливного бака. Для промивання можна використовувати гас або сольвент. Після промивання деталі обдути стисненим повітрям.

Одноразові фільтри карбюраторних агрегатів замінюються кожні 10 тис. км пробігу.

Всі інші пристрої, що фільтрують, або їх змінні елементи змінюються «по пробігу» відповідно до інструкції з експлуатації автомобіля.

Довговічність пристрою залежить від якості застосовуваного пального.

Прозорий корпус полегшує діагностику. Якщо традиційно жовтий колір штори змінився на чорний, не варто чекати на рекомендований термін, необхідно змінювати знімний елемент.

При заміні будь-яких паливних фільтрів трубки або шланги, що від'єднуються, слід закривати тимчасовими пробками, для попередження попадання повітря в систему. Після закінчення робіт, магістраль прокачати ручним пристроєм.

При заміні елемента розбірного фільтра знятий корпус зсередини слід промити і продути. Також потрібно вчинити і з корпусом сепаратора. Вийнятий із нього водовіддільник промивається окремо.

Спосіб укладання штори, що фільтрує, «зіркою» або «спіраллю», визначає якість очищення, аж ніяк не термін служби пристрою.

Зовнішні ознаки забитих фільтрів подібні до інших несправностей вузлів паливної системи:

• Двигун не розвиває повну потужність, ліниво реагує на різке натискання педалі акселератора.
• Неодружені оберти нестійкі, «движок» намагається заглухнути.
• У дизельного агрегату при великих навантаженнях із вихлопної труби валить чорний дим.