| | наши координаты |
Что нового на нашем сайте...
 
 
  информационно-торговый центр журнал магазин сервис запчасти  
  | основная | анонс очередного номера | обзор опубликованных материалов | сотрудники | информация для рекламодателей |

О топливных фильтрах - популярно
ГАЛИНА БОРИСОВА,
кандидат технических наук,
зав. лабораторией НАМИ,

ВЛАДИМИР ВОЛКОВ,
кандидат технический наук,
директор ИЦАИ НАМИ,
ЮРИЙ БУЦКИЙ

Предлагаемый обзор завершает цикл ознакомительных статей об автомобильных фильтрах (см. №№ 7 и 9/ 2001). В нем использованы редакционные материалы, опубликованные ранее, а также данные Испытательного Центра автомобильных изделий (ИЦАИ) НАМИ.

Чистое топливо?

К сожалению, бензин начинает загрязняться с момента своего «рождения» на нефтеперерабатывающем заводе - нарушения технологии его розлива и хранения, увы, не изжиты. Свою лепту вносят и перевозки топлива в цистернах - они «дышат», а значит, пропускают пыль.

Загрязняется бензин и на заправочных станциях, где пыль попадает в бак вместе со струей топлива. А если бак негерметичен, что встречается очень часто, пыль будет «подсасываться» в него беспрерывно. Да и сам бак может иметь внутри окалину и очаги коррозии. И хотя оксиды железа существенно мягче, чем, например, кварцевая пыль, сбрасывать их со счета нельзя.

Характер загрязнения бензина зависит и от региона. Только что мы упомянули кварцевую пыль. Этот сильнейший абразив - беда средней полосы России. В южных же районах страны и в Западной Сибири преобладает лёссовая пыль - продукт измельчения рыхлых горных пород, содержащий в основном полевой шпат и глинистые минералы. Лёссовая пыль более мягкая, чем кварцевая, но это достоинство часто нивелируется большим ее количеством, также приводящим к быстрому загрязнению топлива.

Какие же размеры частиц представляют опасность? Существует стандартная методика, согласно которой топливо наливают в стеклянный сосуд и проводят визуальную оценку прозрачности. Попросту говоря, действуют «на глазок». Но такую экспертизу нельзя считать полноценной. Глаз может различить частицы размером выше 60 мкм, более мелкие не видны. Если же это прозрачное топливо отфильтровать и сделать соответствующий анализ, то выяснится, что большую часть загрязнений составляют частицы от 20 до 40 мкм. Исследования НАМИ показали, что именно они представляют наибольшую абразивную опасность.

Инородные частицы оседают в каналах жиклеров, уменьшая их сечения и нарушая регулировки. Именно от них страдает поршневая группа и игольчатый клапан карбюратора. Получается, что «щит» в системе питания, или, иначе говоря, топливный фильтр, должен противостоять частицам грязи, начиная с 20 мкм. И, завершая разговор о чистоте бензина, отметим, что допустимым считается наличие от 100 до 450 г загрязнений на 1 т топлива.

А что такое «грязная солярка»? В принципе, сказанное выше справедливо и для дизельного топлива. Например, в Москве и Подмосковье до 90% дизельного топлива (а это 18-27 тыс. тонн в сутки) загрязняется при хранении, транспортировке и перевалочных операциях. В нем появляются органические и механические примеси, а также вода. Работа дизельного двигателя на таком топливе ведет к коррозии топливной аппаратуры, ускоренному износу цилиндропоршневой группы, потере мощности и другим неприятным последствиям.

Чистоту дизельного топлива оценивают по так называемому коэффициенту фильтруемости. Этот безразмерный показатель оговорен в ГОСТ 305-82 и представляет собой отношение времени фильтрования через специальную бумагу десятой (по счету) порции топлива к времени фильтрования первой порции.

Зачем все это надо знать? А вот зачем: срок службы топливного фильтра, установленного на автомобиле, напрямую связан с коэффициентом фильтруемости. Например, по данным ВНИИ НП, срок службы элемента 1000 часов достигается при значении коэффициента фильтруемости, равного 3. Незначительное увеличение коэффициента фильтруемости топлива снижает ресурс фильтра до 450 часов, в то время как снижение его значения до величины менее 2-х повышает срок службы фильтра до 1500 часов. А поскольку топливо в западных странах существенно чище российского, сроки замены импортных элементов следует корректировать с учетом наших условий.

И еще: в холодное время года эксплуатационников ждут дополнительные неприятности - в дизельном топливе выпадают парафины, забивающие фильтры. Для борьбы с этим явлением выпускают фильтрующие элементы с подогревом, в частности со шторой, изготовленной из токопроводящей бумаги. Кардинальный выход из этой ситуации - применение депрессорных присадок, о чем наш журнал писал неоднократно.

А теперь перейдем к вопросам фильтрации топлива. И начнем мы с бензиновых двигателей.

Топливные фильтры для карбюраторных двигателей

В литературе часто упоминают сеточки в приемной трубке бензобака, бензонасосе и карбюраторе. Однако эти фильтры грубые, задерживающие частицы порядка 100 мкм. Назначение этих сеточек - защита от засорения участков трубопровода крупными частицами, например, ворсом ветоши. От пыли, попавшей в бензин, а следовательно, и от износа, эти фильтры не спасают.

Противостоять опасным загрязнениям призваны фильтры тонкой очистки топлива. Такой фильтр, если он хорошего качества и правильно подобран, способствует снижению износа цилиндров в 1,3 - 1,5 раза.

По соответствующим ОСТ и ТУ средняя тонкость отсева должна быть не более 15 мкм. Но современные фильтры улавливают и 10 мкм, но, как уже говорилось, эти частицы не относятся к самым опасным. Кроме того, их число относительно невелико.

Фильтры тонкой очистки подразделяют на разборные и неразборные. Первые имеют латунный сетчатый или керамический элемент, а инструкции по эксплуатации предусматривают их промывку и многоразовое использование. Вторые, неразборные, имеют бумажную фильтрующую штору, уложенную «звездой», и являются одноразовыми.

Керамические фильтры нынче уходят в прошлое, а потому здесь не рассматриваются. Остановим свое внимание на неразборных фильтрах тонкой очистки.

Фильтрующая штора для них пропитывается смолами, что придает ей стойкость к воздействию масла, бензина и влаги. К слову, бумага для штор топливных фильтров карбюраторных двигателей применяется та же, что и для полнопоточных масляных фильтров. Требования к обоим изделиям по плотности, отсеву и стойкости к агрессивным средам одинаковы. Обязательна и экологичность - пропитки не должны выделять вредных веществ.

В последнее время фильтры тонкой очистки выпускаются в прозрачном корпусе - таким образом водитель может визуально оценивать загрязненность фильтра, даже если срок его замены не подошел, а динамика машины вдруг ухудшилась.

Наряду со многими зарубежными фирмами, качественные топливные фильтры (в том числе нескольких наименований) выпускают российские компании «БИГ-фильтр» и «Конис» (г. Санкт-Петербург), «Экофил» (г. Москва) и АО «Автоагрегат» (г. Ливны).

Не следует забывать и о подделках. Чем грозят они водителю? Прежде всего - пожаром из-за плохой герметичности. Поэтому все 100% фирменных топливных фильтров проходят проверку на герметичность на заводе-изготовителе, для чего разработаны специальные методики и установки с применением воды и вакуума. И вторая беда «пиратских» изделий - бумага плохого качества. Она может превратиться в кашицу и забить карбюратор.

Напомним, что топливная магистраль карбюраторного двигателя имеет линию всасывания (бак - бензонас) и линию нагнетания (бензонасос - карбюратор). Предельное сопротивление фильтра тонкой очистки ограничено возможностями бензонасоса. Для интересующихся цифрами отметим, что эта величина составляет 400 мм водяного столба (3,9 кПа), начальное же сопротивление фильтра - 100 мм водяного столба (0,98 кПа). Таким образом, диапазон сопротивлений фильтра лежит в этих пределах.

Поэтому НАМИ рекомендовал автозаводам ставить фильтры тонкой очистки на линии нагнетания, то есть между насосом и карбюратором. Благодаря избыточному давлению на этой линии фильтр имеет значительный запас по предельному сопротивлению. Если же его установить на линии всасывания, в условиях разрежения предельное сопротивление будет достигнуто раньше, что вызовет бензиновое голодание двигателя при относительно чистом фильтре.

Однако ВАЗ в свое время пренебрег рекомендациями НАМИ и на моделях 2108 и 2109 установил фильтр тонкой очистки топлива на линии всасывания. Правда, аргументация у завода была убедительная: из-за особенностей компоновки моторного отсека установка фильтра на линии нагнетания грозит ее разгерметизацией. А это и для окружающей среды плохо, и сгореть можно.

Что же из этой истории должен вынести потребитель? С одной стороны, его поставили перед свершившимся фактом, с другой стороны, в заводских инструкциях эти тонкости не отразили. Поэтому, поскольку карбюраторных «жигулей» на дорогах еще немало, дадим следующие рекомендации.

Если вы ездите на «классике», то менять фильтр можно в среднем через 20 тыс. км. На переднеприводных же моделях ВАЗа это следует делать через 5 тыс. км. Так, если на карбюраторной «Самаре» вы почувствовали признаки бензинового голодания (первое время это проявится на скорости 80-90 километров в час), одна из возможных причин - достижение предельного сопротивления фильтра тонкой очистки, хотя визуально в прозрачном корпусе он может выглядеть чистым. Но не переделывайте систему питания, не переставляйте фильтр. Пожарная безопасность важнее нормативного ресурса элемента.

Запасной фильтр тонкой очистки полезно возить с собой. Места он почти не займет, а пользу может принести немалую. Например, если вы заправитесь бензином, содержащим много воды, она может забить все поры штатного фильтра, и двигатель запустить не удастся. Опыт показывает, что замена фильтра тонкой очистки топлива чаще всего позволяет благополучно продолжить путь.

Фильтры для двигателей со впрыском бензина

Как известно, форсунки гораздо требовательнее к чистоте бензина - топливный фильтр для системы впрыска должен улавливать частицы размером 10-15 мкм. Другая особенность инжекторных двигателей - относительно высокое давление в системе питания. Естественно, что установленный после электоробензонасоса фильтр должен выдержать его с запасом. При испытаниях фильтры подвергают воздействию давления до 1,5-2 МПа (15-20 атмосфер).

Поэтому неудивительно, что корпус топливного фильтра для систем впрыска делается из стали, алюминиевого сплава с применением сварки (либо особого рода завальцовки торцевой части) или же особо прочной пластмассы. Что касается размеров элемента, то они зависят от рабочего объема двигателя.

В корпусе изделия размещается фильтрующая штора. Она может быть уложена «звездой», как в фильтрах тонкой очистки карбюраторных двигателей. Но в последнее время изготовители фильтров все чаще применяют так называемую спирально-складчатую укладку. Она позволяет в том же объеме разместить в 1,5-1,7 раза больше материала, чем при традиционных способах.

Бумага для спирально-складчатой укладки отличается от бумаги, используемой для «звезды», - она не гладкая, а крепированная. Проверено, что креп задерживает больше плотных механических примесей.

И еще несколько слов о крепированной бумаге. Штора, изготовленная из нее, эффективно противостоит содержащейся в бензине воде. И в ситуации, когда обычная бумага закупоривается, крепированная пропускает воду, но на выходе из пор отделяет ее от бензина. При этом влага стекает на внутреннюю стенку корпуса, играющую роль отстойника. Это, безусловно, новый шаг в деле очистки бензина.

Удивительно, но такая бумага дешевле обычной. Объяснение простое - ее пропитка производится на этапе приготовления «массы» в смесителе, в отличие от пропитки готового бумажного полотна. Такую бумагу делают многие зарубежные фирмы. К сожалению, в России ее производство пока не освоено.

А как с производством самих фильтров? В массовом порядке фильтры со спиральной укладкой в России пока не производит никто, хотя положительные результаты есть у многих. Надо сказать, что многие российские фирмы хотели бы выпускать топливные фильтры для впрысковых двигателей. Но далеко не всем удается сделать металлический корпус - довольно капризное изделие, требующее операции глубокой вытяжки. Здесь есть над чем подумать оборонным предприятиям, имеющим соответствующее оборудование.

Впрочем, большой беды здесь нет - российским водителям можно зайти в магазин и подобрать для своего автомобиля импортный фильтр по каталогу. А выпускают их практически все зарубежные фирмы - правда, изделие это недешевое.

Когда следует менять фильтр? За рубежом изделие со спирально-складчатой шторой меняется через 70 тыс. км. Для российских условий, с учетом загрязнения бензина, НАМИ рекомендует следующие цифры: фильтр со спирально-складчатой укладкой следует менять через 40 тыс. км, а фильтр со шторой, уложенной «звездой» - через 24 тыс. км.

Кстати, ВАЗ требует от разработчиков российских фильтров добиться пробега до замены 70 тыс. км, как за рубежом. Но надо быть реалистами - с нашими бензинами это пока недостижимо.

Некоторые водители, прельстившись красивым металлическим корпусом и большим объемом впрысковых топливных фильтров, пытаются ставить их на карбюраторные двигатели. Затея эта бесперспективная, так как слабому диафрагменному насосу не удастся справиться с фильтром, рассчитанным на работу с электрическим бензонасосом высокого давления. Поэтому предельное сопротивление фильтра достигается очень быстро, подача бензина прекращается.

Топливные фильтры для дизельных двигателей

Дизель тоже весьма требователен к чистоте топлива. Размеры абразивных частиц, приемлемые для карбюраторного двигателя, для него просто недопустимы. Одна из причин такой чувствительности - прецизионные детали топливной аппаратуры. По статистике от 30 до 45% отказов дизелей происходят из-за отказов топливной аппаратуры.

Система питания дизельного двигателя также разделяется на две части: линия всасывания (от топливного бака до подкачивающего насоса) и линия низкого давления (от подкачивающего насоса до ТНВД).

Очистка топлива в дизельном двигателе производится в несколько этапов: предварительная в топливном баке, грубая в фильтрах грубой очистки и окончательная в фильтрах тонкой очистки. Фильтры тонкой очистки (см. фото) могут иметь сменные элементы или же заменяться в сборе с корпусом подобно своим масляным «коллегам».

Схема расположения фильтров и их число в настоящее время сводится, в основном, к рекомендациям фирмы BOSCH. Суть их в следующем:

• установка сетчатого фильтра в топливном баке;

• установка фильтра-отстойника на линии всасывания;

• установка фильтра грубой очистки и последовательно с ним фильтра тонкой очистки на линии низкого давления.

Так, на двигателях Mercedes на линии всасывания монтируется отстойник с сеточкой в прозрачном пластмассовом корпусе, что облегчает визуальный контроль за элементом. После подкачивающего насоса ставится войлочный элемент грубой очистки в специальном корпусе и бумажный элемент тонкой очистки.

Как всегда, главное в конструкции элементов тонкой очистки - это фильтрующая штора, которая прошла несколько стадий развития.

Сначала применялась витая штора из плотной бумаги. Использовалась она и на автомобильных, и на тракторных дизелях. На смену ей пришла укладка шторы «звездой», кстати, не вышедшая из употребления и до сих пор. И, наконец, современной конструкцией считается спиральная укладка шторы из крепированной бумаги. Как уже говорилось в предыдущем разделе, такая конструкция является последним словом в современных системах очистки топлива.

В зарубежные конструкции фильтров тонкой очистки иногда включают датчики наличия воды, системы водоотделения, краники для слива отстоя и другие комбинации полезных устройств. Впрочем, об этом можно прочитать в фирменных каталогах, но полезность того или иного новшества может оценить лишь специалист при проведении сертификационных испытаний.

Что касается топливных фильтров для легковых дизельных иномарок, то российские заводы их пока не выпускают. Из зарубежных изделий не хотелось бы выделять какие-либо марки особо - почти все производители масляных, воздушных и топливных фильтров предлагают и топливные фильтрующие элементы для дизелей. При их изготовлении применяются все технологические достижения последних лет.

Фильтры для карбюраторных двигателей отличаются разнообразием. Обратите внимание на различные присоединительные трубки - прямые и под углом. Это сделано для удобства монтажа

Фильтры для двигателей с впрыском бензина следует подбирать строго по рекомендациям производителя автомобиля

Фильтры для дизельного топлива: с витой шторой (разрезан) и со шторой, уложенной «звездой»

Сменные элементы для разборных топливных фильтров дизельных двигателей. Намотанный элемент (справа) считается весьма перспективным

Фильтры для дизельного топлива со спирально-складчатой шторой (разрезанная штора показана справа)

Фильтр тонкой очистки для дизельного топлива с водоотделителем

оглавление этого номера
DINOL/DINITROL
  | информационно-торговый центр | журнал | магазин (OPEL) | автосервис | запчасти | конференция |
Auto Top-00 Counter Rambler's Top100 be number one
Материалы сервера могут быть использованы только с письменного разрешения ООО "ИТЦ АвтоБС"©