Компания Mahle начала серийно производить топливные фильтры в 1929 году, и компетенций в этом деле у нее не отнять. Поэтому технический семинар, проведенный недавно, был небезынтересен и полезен для большинства представителей автосервисного бизнеса.
Как известно, основное назначение топливного фильтра заключается в очистке топлива от механических примесей и воды. Таким образом фильтр защищает детали топливной системы и двигателя от коррозии. Бесперебойная и продуктивная работа форсунок и топливного насоса высокого давления в свою очередь обеспечивают снижение токсичных выбросов в окружающую среду.
Конструкторы современных топливных фильтров стремятся к снижению пульсаций и перепадов давления в их работе. Добиться этого не так просто, ведь фильтр должен задерживать загрязнения и воду, то есть обязан быть довольно плотным, но в то же время топливо должно проходить сквозь него свободно.
Основной функциональный компонент – фильтрующий элемент – изготавливают из целлюлозы, нетканого синтетического волокна, синтетических смол и из различных комбинаций этих материалов.
Целлюлоза – это волокно, образующееся в наземных и водных растениях из простейших углеводов в результате сложных биохимических реакций фотосинтеза. Температура плавления целлюлозы составляет 467 градусов Цельсия, температура воспламенения равна 275 градусам.
Нетканое синтетическое волокно получают из различных полимеров – PP, PBT, PET, PA, PE, а также из поликарбоната и полифениленсульфида. Толщина волокон, получаемых из этих синтетических материалов, может составлять от 0,7 до 8 микрон, а воздухопроницаемость – от 80 до 800 литров на квадратный метр в секунду. Для лучшего понимания размера волокон уточним, что толщина человеческого волоса в среднем составляет 80–100 микрон, размер бактерии равен 2 микронам.
О фенолформальдегидной смоле можно сказать, что этот материал обладает высокой механической прочностью, коррозионной и термической устойчивостью.
Конструкционно наиболее распространенными являются радиальные или аксиальные топливные фильтры из гофрированной целлюлозы с применением синтетических волокон и смол.
По степени очистки топливные фильтры делятся на фильтры грубой очистки (они устанавливаются преимущественно в топливном баке), префильтры-влагоочистители и фильтры тонкой очистки с возможностью удержания частиц размером до 4 микрон.
По типу монтажа фильтры бывают наружные и внутренние. Они могут быть корпусными или картриджными. Как правило, ответственные производители сопровождают свою продукцию подробным описанием, инструкцией по монтажу, крепежными деталями и сменными разовыми уплотнителями.
Производители выпускают фильтры для бензиновых карбюраторных двигателей, а также для систем непосредственного и распределенного впрыска и для дизельных двигателей – как старого образца, так и для оборудованных системой Common Rail. Эти фильтры удерживают частицы размером 2–5 микрон и отделяют не менее 95% воды.
В маркировке топливных фильтров наиболее распространены следующие обозначения: HC – сменный гидравлический фильтр, HX – патрон гидравлического фильтра, KC – сменный топливный фильтр, KL – фильтр топливопровода, KLH – фильтр топливопровода с кронштейном, KS – топливный влагоотделитель, KX – патрон топливного фильтра.
Ряд производителей высококачественных топливных фильтров использует в работе волокна мельтблаун с диаметром менее 10 микрон. Этот материал наиболее эффективно задерживает загрязнения, одновременно продлевая срок службы фильтра. Интересно, что ворсистость этих фильтров некоторые мастера ошибочно воспринимают как признак некачественного изделия.
Топливные фильтры могут иметь датчик наполнения водой, подогрев и систему возврата излишков топлива из ТНВД и форсунок. Некоторые производители применяют две ступени очистки топлива с использованием гидрофобных материалов. В топливном фильтре двухступенчатой очистки Mahle CleanLine, например, эффективность отделения воды доведена до 95 процентов. Такие фильтры устанавливаются в автомобили Renault, Mercedes-Benz, Hyundai, Volvo, Scania, MAN, Iveco, DAF, КамАЗ и другие.
Основные причины сбоев в работе топливных фильтров таковы: истечение эксплуатационного ресурса, систематическая заправка автомобиля некачественным топливом, использование топлива не по сезону, механические повреждения. В случае с алюминиевым корпусом возможно возникновение контактной коррозии между корпусом и крепежным хомутом при удалении или повреждении защитной пленки на фильтре. Коррозия может привести к негерметичности фильтра. Фильтр не будет эффективно работать, если это контрафактное изделие, подделка.
Если топливный фильтр не справляется со своей работой, возникает риск выхода из строя дорогостоящих компонентов топливной системы и даже угроза повреждения цилиндропоршневой группы вследствие гидроудара. Сгоревшие распылители, разрушенный клапан ТНВД, деформированный шарик и изношенное седло мультипликатора – эти и другие неприятные последствия может увидеть мастер, столкнувшийся с неисправностями топливного фильтра.
Вследствие этого также может возникнуть перелив топлива. Его последствия – борозды и подгоревшие участки на поршневых кольцах, а также борозды и задиры на поверхности цилиндров. В дизельном двигателе мастер также может столкнуться с оплавлением днища и жарового пояса поршня.
Во избежание подобных ситуаций рекомендуется придерживаться рекомендаций автопроизводителя по срокам замены топливного фильтра. В случаях эксплуатации техники в тяжелых условиях следует сократить интервал замены. Необходимо использовать при замене только высококачественные запчасти и расходные материалы. Следует иметь в виду, что даже если фильтры внешне ничем не отличаются друг от друга, их конструкция и технические характеристики могут быть абсолютно разными. Перед заменой фильтра нужно проверить топливную магистраль на предмет обнаружения поврежденных участков, трещин и перегибов.
Работа с топливной системой автомобиля требует особого внимания в отношении чистоты и мер безопасности. Строго запрещается курить и пользоваться источниками открытого огня вблизи от проводимых работ. Во избежание вреда здоровью стоит работать в защитных очках и перчатках. Перед началом манипуляций необходимо сбросить из топливной системы остаточное давление, чтобы избежать фонтанирования топлива.
Чтобы избежать проникновения воздуха в топливную систему, в ходе ремонтных работ следует использовать специальные зажимы. При открытии корпуса сменного фильтра (типа KX) инструмент следует размещать только в предназначенных для этого местах, отмеченных маркировкой. Иначе крышка корпуса может деформироваться.
Защитные колпачки фильтра снимаются исключительно перед монтажом, чтобы в них не попала грязь. При замене фильтра используются только новые уплотнители, которые должны быть установлены без перекосов и защемлений. Сменный фильтр типа KC перед установкой должен быть заправлен свежим топливом. Мастер должен учитывать при монтаже фильтра направление топливного потока, оно должно соответствовать направлению, обозначенному стрелкой на фильтре. С линейных фильтров (тип KL) запрещается удалять защитную пленку, которая защищает устройство от контактной коррозии.
Крышку корпуса фильтра типа KX вручную вдавливают на посадочное место, а затем крепят болтами. Если крепеж производить только закручиванием болтов, можно получить повреждение прокладки. С помощью вакуумного насоса следует удалить воздух из топливной системы. Нельзя удалять воздух включением двигателя! В этом случае могут возникнуть серьезные повреждения системы впрыска. Запускать мотор можно лишь после удаления из системы воздуха. В заключительной фазе работ следует проинспектировать топливную систему на герметичность.