Топливный и масляный фильтр в чем разница
Современные фильтры для тяжелой техники (Часть 3)
Фильтры масляные и топливные
Фильтрация масла
В данной главе мы поговорим в основном о фильтрах моторного масла, но фильтры трансмиссионного масла практически от них не отличаются.
Источником загрязнения масла в ДВС могут являться:
При недостаточной фильтрации или несвоевременной замене масла и фильтра происходит повышенный износ деталей шатунно-поршневой группы двигателя, а также деградация свойств самого масла из-за ухудшения его структуры, в том числе присадок. На графике показана типичная кривая износа поршневых колец дизельного двигателя в зависимости от размера содержащихся в масле абразивных частиц, и видно, что наиболее интенсивный износ наблюдается от воздействия частиц размером от 8 до 60 мкм. Однако для современных двигателей требуется улавливать частицы меньше указанных величин, вплоть до 1 мкм, особенно если их содержание в масле высокое.
Современные фильтры для очистки моторного масла должны обеспечивать:
Фильтры могут быть:
Известны на рынке фильтры под брендом 4F компании Meteor, а также продукция холдинга Trost Auto Service Technik SE.
Мы обратились к специалистам концерна «Цитрон», который производит наибольший ассортимент фильтров для грузовых автомобилей среди российских производителей, с просьбой прокомментировать ситуацию с масляными фильтрами. По словам технических специалистов концерна, предложений масляных и топливных фильтров от российских производителей не так много, поэтому концерн «Цитрон» стремится удовлетворить потребность в недорогих качественных аналогах для всех марок грузовых автомобилей и спецтехники из разных стран. Масляные фильтры TSN производятся из современных смешанных (целлюлоза с синтетикой) фильровальных материалов, с клапанами – обратного хода и байпасным – и без них, как предусмотрено конструкцией системы. Есть и сменные фильтроэлементы для очистки масла.
Масло и вода действительно смешиваются
В системах смазки, подвергающихся загрязнению водой, необходимо использовать смазочное масло с хорошей деэмульгируемостью (способностью отделить воду). Вопреки распространенному мнению, что «масло и вода не смешиваются», многие масла смешиваются с ней и образуют эмульсию. Время деэмульсации определяется по стандарту ASTM D-1401: 40 мл пробы и 40 мл дистиллированной воды помещают в водяную баню и перемешивают. Затем смеси дают отстояться. Если по прошествии 30 мин разделения не произошло, испытание прекращают и измеряют объемы воды, масла и эмульсии. Если объем эмульсии более 3 мл, то считается, что масло не прошло испытание. В таком случае рекомендуется заменить используемое масло. Низкая деэмульгируемость считается основной причиной плохой работы масла, так как эмульгируемое масло обладает неудовлетворительной смазочной способностью, не предотвращает образование осадка, формирование кислот и коррозионный износ деталей машины.
Фильтры под собственным брендом продают все ведущие компании – производители автомобилей и дорожно-строительной техники, например Volvo. Фильтры заказываются у специализированных компаний по спецификациям, разработанным производителем техники, и отвечают самым строгим стандартам качества. Единственным недостатком для потребителя является то, что эти фирменные комплектующие обычно находятся в верхнем ценовом сегменте.
Основные преимущества модульных конструкций заключаются в том, что они выполняют сразу несколько функций: фильтрацию масла, охлаждение масла, регулирование потоков масла термостатом, защиту от повышения давления с помощью редукционного клапана; содержат датчики температуры и давления, маслоохладители, масляный насос. Габаритные размеры модульной конструкции меньше, чем в случае компоновки всех упомянутых компонентов по отдельности, устраняется необходимость установки многочисленных шлангов между узлами. Обычно в модуле предусмотрено устройство для откачивания масла из сменного фильтрующего элемента при его замене, предотвращающее пролив масла.
На некоторых дизельных двигателях для очистки моторного масла используются центрифуги. В зарубежной практике центрифуги применяют в основном на судах, в стационарных условиях при обкатке машин. Как правило, их применяют в качестве частично-поточной ступени очистки. На протяжении многих лет на отечественных тракторах использовались полнопоточные центрифуги с гидравлическим приводом от масляного насоса.
Основным преимуществом центрифуг является отсутствие необходимости заменять фильтрующие элементы, а также возможность отделения частиц размером более 5 мкм. Однако по сравнению с фильтрами со сменными элементами они имеют следующие недостатки:
В связи с этим центрифуги не нашли широкого применения, особенно на современной мобильной технике.
Очистка топлива
Процессы очистки (фильтрации) в машине моторного и трансмиссионного масел, гидравлической и охлаждающей жидкостей принципиально отличаются от очистки топлива и воздуха. Если моторное и трансмиссионное масла работают в машине в замкнутых системах и в процессе работы постепенно очищаются фильтрами (и в то же время постепенно загрязняются продуктами, образующимися при работе машины), то воздух и топливо постоянно расходуются и замещаются новыми порциями. Поэтому загрязненность фильтруемого топлива и воздуха может резко изменяться в сторону увеличения или уменьшения. Среди загрязнений, присутствующих в топливе, могут быть твердые частицы пыли, ржавчина, вода, масло, нагар, смолы и проч.
Современные требования к показателям топливных фильтров дизельных двигателей отечественного ГОСТ 14146–88 и зарубежных стандартов ISO 4020, SAE J905 весьма близки.
В отечественных нормативных документах требования к эффективности топливных фильтров определены показателем «номинальная тонкость отсева» (т. е. размер частиц, улавливание которых фильтром должно составлять 95%):
Полнота отделения воды, содержащейся в дизельном топливе, по ГОСТ 14146–88 должна составлять для фильтров разных категорий от 50 до 80% от массы всей воды. По требованиям иностранных стандартов содержание воды в дизельном топливе после ее отделения в фильтре-отстойнике не должно превышать 0,03%.
Топливные фильтры для карбюраторных двигателей – наиболее простые по конструкции, появились мини-фильтры из прозрачной пластмассы и с синтетическим фильтрующим элементом. Более сложную конструкцию, в которой применяются более сложные по составу материалы, имеют фильтры инжекторных бензиновых двигателей, которые с целью пожарной безопасности должны выдерживать давление до 20 кгс/cм 2 без деформации. Такие фильтры находят все более широкое применение на современных легковых автомобилях. Их производство освоено отечественными фирмами ОАО «БИГ», «Салют», «Невский фильтр» и др., в том числе с корпусом из высокопрочной пластмассы.
Для легких и тяжелых коммерческих автомобилей можно приобрести топливные фильтры TSN от концерна «Цитрон» – полнопоточные и тонкой очистки, в платсмасовом, стальном или алюминиевом корпусе, с крышкой-сепаратором для отделения воды и сменные фильтроэлементы для дизельного топлива. В ассортименте «Цитрона» более 500 топливных фильтров для различных автомобилей.
Наиболее сложными по конструкции являются фильтры для очистки дизельного топлива, особенно для двигателей тяжелых машин. К ним предъявляются очень высокие требования. Для тяжелых машин используются комбинации фильтров: грубой и тонкой очистки. Эти две ступени могут устанавливаться раздельно: фильтр грубой очистки в линии всасывания, например фильтр фирмы Separ (Швейцария), устанавливается до подкачивающего насоса, а тонкой очистки – в линии нагнетания.
В настоящее время разработаны комбинированные фильтры-модули (например, фирмой Fleetguard, США), у которых в одном корпусе производится и очистка топлива от механических примесей (сменными фильтрующими элементами), сепарация воды и подогрев топлива с целью устранения образования парафинов зимой.
В последнее время некоторые фирмы стали выпускать топливные фильтры в пластмассовом корпусе, например, Fram, в которых выполняются функции фильтрации, водоотделителя и подогрева топлива.
В модуле конструкции фирмы Mahle в одном корпусе осуществляется вся обработка дизельного топлива перед подачей в насос высокого давления:
Также производит оригинальные запатентованные дизельные фильтры модульного типа американская Stanadyne Corportation, имеющая отделения в Европе. Ее серия Fuel Manager предназначена для грузовиков разной грузоподъемности, а также для строительных, сельскохозяйственных и других машин. Принципиальная позиция компании – все фильтрующие элементы задерживают не только твердые частицы, но и воду. Фильтры грубой очистки изготавливаются из нейлона и бумаги и имеют тонкость фильтрации от 10 до 150 мкм. Фильтры тонкой очистки производятся из специально обработанной бумаги и имеют тонкость очистки от 2 до 5 мкм.
Компания Mann + Hummel разработала новый многослойный фильтрующий материал из ультратонких синтетических волокон MILTIGRADE. Как утверждает фирма, эффективность улавливания мелкодисперсных частиц 3. 5 мкм материалом MILTIGRADE составляет более 90%, частицы задерживаются внутренними слоями материала, что позволяет повысить эффективность и грязеемкость фильтра. Новый материал также лучше задерживает воду (более 93%) по сравнению с фильтрами из целлюлозы и имеет более высокую стабильность водоотделения, особенно при высоких уровнях содержания воды в топливе. Также Mann + Hummel разработаны сменные фильтрующие элементы, в конструкции которых нет металлических деталей, а фирма RB-exide (Ю. Корея) разработала оригинальные легкосъемные фильтры из бумаги с пропиткой из смол и из синтетических волокон.
Фильтры для дизелей: топливные, воздушные, масляные
Любые двигатели внутреннего сгорания комплектуются фильтрами для очистки рабочих сред (воздух, масло, топливо) от посторонних примесей, способных нарушить работу силового агрегата. К дизельным фильтрам предъявляются более высокие требования, чем к бензиновым, особенно это касается топливных очистителей. Причина — очень высокая чувствительность дизелей к качеству горючего материала.
Топливные фильтры дизельного двигателя
Загрязнение дизтоплива неизбежно происходит еще на производстве, даже при точном соблюдении технологий изготовления. В дальнейшем грязь и вода попадают в ДТ при его хранении и транспортировке, а также при заправке автомобиля. Кроме того, при длительном нахождении горючего в резервуаре, происходит окисление, появляются помутнения и образуется осадок. Без качественной фильтрации использовать такое топливо нельзя, иначе двигатель быстро засорится и выйдет из строя.
Виды топливных фильтров для дизелей
Система очистки ДТ включает следующие фильтры:
На многих автомобилях функцию сепаратора и ФГО выполняет одно устройство.
Фильтр грубой очистки
Внутри корпуса детали расположена сеточка-отражатель. В качестве уплотнения используется паронитовая прокладка, обеспечивающая хорошую герметичность. На дне корпусной части имеется клапан, через который нужно периодически удалять скопившуюся грязь.
Дизельный топливный фильтр грубой очистки задерживает имеющиеся в горючем крупные примеси (30–60 мкм), не пропуская их в систему питания. Некоторые модификации ФГО дополнены клапаном редукции впуска, контролирующим уровень давления в механизме топливоподачи.
Фильтр тонкой очистки
ФТО предназначен для окончательной очистки горючего и задержки мелких частиц. Обычно его встраивают в магистраль подачи горючего, значительно реже — в насос.
Деталь состоит из корпуса-стакана с фильтроэлементом из фильтровальной бумаги внутри. Диаметр отверстий в материале не должен превышать 10 мкм — это максимально допустимый размер частиц, которые способны пройти через форсунку и насос. Более крупные включения приведут к засорению механизма.
В составе элемента имеются два штуцера: впускной и выпускной. По первому горючее попадает внутрь очистителя, через второй — очищенный материал выходит наружу и по топливопроводу направляется в нагнетатель и форсунку.
На некоторых зарубежных автомобилях устанавливаются трёхштуцерные ФТО. Третий штуцер предназначен для сброса жидкости обратно в бак. Это бывает, когда рабочее давление в механизме питания превышает максимально допустимое значение. Автомобили российского производства такими фильтрами не комплектуются.
Очиститель является неразборным, обслуживанию и ремонту не подлежит. Его замена производится в соответствии со сроками, установленными руководством по эксплуатации автомобиля.
Срок службы топливных фильтров для дизелей
В сравнении с бензиновыми очистителями, ресурс которых при использовании качественного горючего может достигать 90 тыс. км пробега, фильтры горючего для дизельных силовых агрегатов приходят в негодность гораздо быстрее. Интервал их замены, в зависимости от марки элемента и модели автомобиля, составляет обычно 15–30 тыс. км. Если для заправки приходится использовать ДТ низкого качества, эксплуатационный ресурс еще меньше.
Определить, что очиститель топлива на дизельном силовом агрегате не справляется со своей функцией, можно по ряду признаков:
Все эти симптомы с большой вероятностью свидетельствуют о засоре ТФ и указывают на необходимость проверки его состояния.
Воздушный фильтр дизельного двигателя
Состоит из корпуса, внутри которого расположен фильтрующий элемент. Очиститель может иметь кольцевую или цилиндрическую форму. В первом случае крышка корпусной части закручена сверху винтами, во втором — с двух сторон установлены резиновые уплотнения в форме колец.
Воздух во время работы силового агрегата поступает через приемный патрубок внутрь корпуса. При прохождении потока через фильтроэлемент происходит отделение посторонних примесей, после чего очищенный воздух направляется во впускной коллектор мотора.
Если воздушный фильтр дизеля сильно забит, он перестает справляться со своей функцией, и двигатель засоряется, что со временем приводит к серьезным неисправностям. Поэтому фильтрующий элемент необходимо периодически доставать из корпуса и осматривать его поверхность.
Возможность обслуживания зависит от модели. Если фильтроэлемент можно очищать, а его ресурс еще не выработан, запчасть извлекают из корпуса и продувают сжатым воздухом. Корпусную часть промывают горячей водой или дизтопливом и тщательно просушивают. После этого элемент ставят обратно и закрывают деталь крышкой.
Если обслуживание не предусмотрено, загрязненный фильтр нужно заменить. Сроки замены указаны в технической документации автомобиля. При работе в условиях сильной запыленности их следует сократить в 1,5–2 раза.
Масляный фильтр дизельного двигателя
Предназначен для отделения содержащихся в масле загрязнений, таких как пыль, металлическая стружка, продукты коксования. Масляные фильтры различаются по конструкции и объему проходящего масла.
Конструктивно масляный фильтр дизеля может быть разборным и неразборным. Основное отличие первых — возможность обслуживания при засорении. Вторые приходится менять, даже если ресурс еще не выработан. Существуют также модульные очистители, которые можно разбирать частично, но они имеют высокую стоимость.
По объему проходящей смазки маслофильтры бывают полно- и частичнопоточными. Полнопоточный включается последовательно в магистраль и пропускает через себя весь объем циркулирующей смазки, быстро очищая ее. Минус таких деталей — они засоряются быстрее частичнопоточных. Последние подключаются параллельно и очищают одновременно лишь часть потока. Основное преимущество частичнопоточных деталей — высокое качество очистки и длительный срок службы. Их недостатком является довольно низкая скорость фильтрации.
Масляный фильтр меняется одновременно с моторной смазкой, сроки замены указаны в руководстве по эксплуатации автомобиля.
Какие фильтры и с какой частотой нужно менять в автомобиле?!
Следить за состоянием фильтров в автомобиле необходимо при каждом техобслуживании, так как от их состояния напрямую зависит работа двигателя и трансмиссии, а также здоровье водителя и пассажиров. Несвоевременная замена может привести к серьёзным последствиям и достаточно дорогому ремонту. Существует несколько способов, как самостоятельно определить необходимость замены некоторых видов фильтров.
Для чего используется фильтр?
Автомобильный фильтр – это устройство, предназначенное для очистки моторного и трансмиссионного масел, а также воздуха, используемого при работе двигателя и климат-контроля автомобиля. К фильтрам предъявляются достаточно строгие требования: компактные размеры, надёжность работы в критических режимах (повышенное давление, холодный запуск и т.п.), пониженное сопротивление потоку масла или воздуха, максимально возможное удаление вредных веществ.
В современном автомобилестроении используется пять типов фильтров: масляный, топливный, воздушный, салонный и сажевый. Все фильтры, за исключением сажевого, имеют свой срок службы и подлежат замене. Зависит это напрямую от условий эксплуатации автомобиля, и замена, как правило, регламентирована заводом-изготовителем.
Масляный фильтр
Перепускной клапан обеспечивает подачу масла в двигатель в тех случаях, когда его не пропускает фильтрующий элемент. Это бывает в случае загрязнения элемента или при резком увеличении оборотов коленчатого вала, а также при загустении масла на холоде. Назначение обратного клапана — удерживать масло в фильтре при неработающем двигателе для обеспечения быстрого подъема давления в системе при запуске двигателя.
Обратный клапан фильтра изготавливается в виде резинового кольца переменного сечения, упругие свойства которого теряются с течением времени. При этом масло из фильтра после остановки двигателя сливается, и при последующем запуске давления в системе смазки не будет до тех пор, пока фильтр снова не заполнится маслом. Такое запаздывание влечет за собой повышенный износ двигателя.
Встречаются фильтры, у которых обратный клапан изготовлен в виде тонкого резинового диска. Его плотное прилегание к поверхности крышки обеспечивается металлической пружиной. Такая конструкция надёжнее и долговечнее. На одну и ту же модель можно найти фильтры с разной конструкцией обратного клапана.
В качестве фильтрующего материала используется специальная бумага с высокой пористостью. Для придания фильтрующему элементу водостойкости, бумага пропитывается фенолформальдегидными смолами.
Менять масляный фильтр нужно вместе с заменой масла. Обычно межсервисный интервал составляет 10-15 тысяч километров пробега – это усреднённая цифра, рассчитанная производителем, которой и нужно придерживаться.
Кажущаяся простота изготовления фильтров привела к тому, что их начали изготовлять все, кому не лень. Сейчас на рынке наравне с признанными лидерами (такими как Mann, Union, Knecht) присутствуют фильтры неизвестных производителей. Взяв в руки несколько разных масляных фильтров разных производителей, невозможно обнаружить между ними различия, настолько они похожи друг на друга.
Автоматические трансмиссии на современных автомобилях тоже имеют масляный фильтр, который расположен в картере коробки. Его замену производят вместе с маслом в АКПП – раз в 30 тысяч километров. На коробках передач в автомобилях более ранних годов выпуска установлены железные фильтры, при замене масла их обычно моют.
Воздушный фильтр
Воздушный фильтр служит для очистки атмосферного воздуха, поступающего в двигатель, и представляет собой «гармошку» из фильтрующего материала с уплотнителями по краям, которые не дают воздуху попадать в двигатель, минуя фильтрующий элемент. Меняется обычно во время ТО по рекомендации завода изготовителя. Но при езде по пыльным дорогам необходимость замены может наступить быстрее, и если этот момент упустить, можно погубить двигатель.
К счастью, для проверки воздушного фильтра не обязательно ехать на сервис, достаточно открыть капот, вытащить фильтр и посмотреть его состояние. Крышка кожуха фильтра практически в любой машине крепится на защёлках, которые несложно снять. И если он сильно загрязнён, лучше поставить новый, не дожидаясь техобслуживания. Кстати, опытные водители, которые открывают капот своего авто не только на автосервисе, вместе с проверкой уровня масла в двигателе смотрят состояние воздушного фильтра, а иногда даже продувают его воздухом из насоса
В продаже встречаются фильтры «нулевого сопротивления», которые используются в автомобилях, подготовленных для участия в спортивных соревнованиях, или для тюнинга. Установка такого фильтра на обычный автомобиль бессмысленна, так как цена его высока, а преимуществ он без специальной форсировки двигателю не даёт. Завод-изготовитель рекомендует менять его, как и обычный, через 10 тысяч километров пробега. Любопытно, что спортсмены меняют такой фильтр после одной-двух гонок.
Некоторые водители пытаются сэкономить: вместо замены промывают фильтр водой и устанавливают обратно. В этом нет никакого смысла, так как впитавшуюся грязь таким образом не удалить. Зато волокна фильтрующего элемента после «стирки» теряют свою пропускную способность.
Салонный фильтр
Салонный фильтр необходим для очистки воздуха, поступающего в салон автомобиля. Фильтрующий элемент изготовлен из активированного угля и фильтрует воздух, как противогаз. Но следует помнить, что поглощающая способность активированного угля не безгранична и ресурс у него ограничен. Если вовремя его не заменить, он будет работать как обычный фильтр, задерживая лишь механические примеси.
Кроме того, у него есть есть и ещё одна функция. Салонный фильтр защищает испаритель кондиционера (маленький «радиатор», стоящий там же, где и радиатор отопителя) от забивания мусором.
При эксплуатации авто в крупных городах салонные фильтры забиваются гораздо быстрее, чем написано в инструкции по эксплуатации, поэтому меняются по мере необходимости. Определить эту меру можно по следующим признакам. Если во влажную погоду стёкла запотели и не отходят или вентилятор печки включён на максимальные обороты, а воздух в салон едва поступает, это верный признак того, что пора менять салонный фильтр. Заводы-изготовители рекомендуют проводить их замену вместе с заменой масла – раз в 10 тысяч километров.
Топливный фильтр
Топливный фильтр предназначен для дополнительной очистки топлива перед его подачей в топливную магистраль двигателя. В современных автомобилях встречаются два типа топливных фильтров: магистральные (установленные непосредственно в топливную магистраль) и погружные (которые устанавливаются в топливный бак вместе с бензонасосом). Качество топлива даже в крупных городах России оставляет желать лучшего, поэтому менять фильтр нужно строго по рекомендациям завода-изготовителя, указанным в инструкции. Последствия езды с загрязнённым топливным фильтром – засорение системы питания и форсунок впрыска топлива, что приведет к неровной работе двигателя и потере мощности. В худшем случае двигатель не будет заводиться вообще. Заводы-изготовители рекомендует менять топливные фильтры один раз в 20-25 тысяч километров пробега.
Сажевые фильтры
Сажевые фильтры устанавливаются только на автомобили с дизельными двигателями для соответствия их нормам Евро-5 и выше. Они служат для задерживания сажи и твёрдых частиц в автомобильных выхлопных газах и в замене не нуждаются, так как рассчитаны на весь срок службы двигателя. Очищаются самостоятельно путём процесса постинжекции (на такте рабочего хода в цилиндр впрыскивается топливо) по команде бортового компьютера.
Бывает, что компьютеры дают сбой и сажевые фильтры забиваются. На контрольной панели загорается лампочка, и компьютер выдаёт ошибку неисправности двигателя. В таких случаях фильтр нужно почистить. Сделать это можно двумя способами. Первый – электрохимическим способом на специальном стенде. Именно это и предлагают официальные дилеры, данная процедура стоит порядка 8-10 тысяч рублей. Но торопиться не нужно, так как есть второй способ, который называется «принудительная постинжекция». С диагностического компьютера задаётся данный режим, и в течение 20 минут фильтр вновь становится работоспособным. Этот метод гораздо дешевле и стоит чуть больше тысячи рублей вместе с диагностикой двигателя.
За состоянием автомобильных фильтров нужно тщательно следить, но точных рекомендаций по замене фильтров не даёт не один производитель. Такие решения принимаются на основании рекомендаций сервисных книжек и инструкций по эксплуатации автомобиля, специалистов дилерских центров, опытных водителей с большим стажем. Но когда это делать – каждый владелец автомобиля решает сам.