Бумага или синтетика? Какой фильтр нужен турбомотору
Задача любого фильтра — не препятствовать потоку воздуха или топлива, максимально задерживая вредные примеси. Цели разнонаправленные, но современные фильтры с ними справляются.
Создав ДВС, человек не сразу осознал необходимость фильтрации. Даже самые массовые автомобили Ford Model T и «американские полуторки» долгие годы обходились без таких важных элементов. При том, что первый масляный фильтр запатентовали американские изобретатели Эрнест Свитленд и Джордж Гинхалд еще в 1923 году. Их система очищала лишь десятую часть моторного масла, но все равно ресурс двигателя возрастал в несколько раз.
Именно поэтому вскоре начали массово внедряться воздушный, топливный и масляный фильтры даже на недорогих машинах.
Масло чистят бумагой
Несмотря на высокие технологии и научные достижения, абсолютно все современные масляные фильтры делаются из бумаги (речь, конечно же, о фильтрующем материале). Правда, бумага в них непростая. Она создается из особых сортов древесины, пропитывается высокотехнологичными составами и способна выдерживать высокие тепловые и механические нагрузки, свойственные современным моторам.
Кстати, фильтровальную бумагу для всего мира делают лишь несколько заводов.
Важные клапаны
Каждый фильтр оснащен двумя клапанами: перепускным и противодренажным. Если масляный фильтр неразборный, клапаны встроены в его корпус. Там, где масло фильтрует картридж, клапаны являются составной частью системы очистки.
Аварийный сброс
Перепускной служит для аварийного сброса избыточного давления, которое может возникнуть в магистрали при сильном засорении фильтрующего элемента. В этом случае масло пойдет в обход фильтра и не будет очищаться. Именно поэтому фильтры лучше менять вовремя.
Если перепускной клапан неисправен, повышенное давление масла может разорвать фильтрующий барьер, отчего накопленная грязь устремиться в мотор вместе с ошмётками фильтра.
В другом случае из-за неисправности клапана масло будет циркулировать в системе с недостаточным давлением. Как итог — масляное голодание и дорогостоящий ремонт.
Непрерывная смазка
Противодренажный клапан предотвращает стекание масла в поддон после останова мотора. Благодаря чему при следующем пуске движка масляного голодания не случится.
В большинстве автомобилей сегодня используются неразборные фильтры, конструкция которых предусматривает наличие описанных выше клапанов. Но заглянуть внутрь, чтобы оценить качество изготовления, невозможно. Многие подделки под известные бренды выпускаются вообще без клапанов, что наносит серьезный урон моторам.
Современные технологии
Воздушные фильтры продвинулись в плане технологий довольно далеко. Дело в том, что сейчас в автомобилях используются турбомоторы, требующие много воздуха. Фильтр должен быть компактным и хорошо очищать в несколько раз большее количество воздуха. Притом долговечность его работы не должна уменьшиться. Поэтому кроме бумажных появились волокнистые или синтетические фильтры.
Секрет эффективности
Бумажные производят отсев загрязнений лишь на поверхности, а волокнистые улавливают и накапливают твердые частицы по всей глубине слоя. Волокнистые фильтры более устойчивы к внешним агрессивным средам и более долговечны.
Интересно, что синтетический фильтр может в несколько раз превосходить по производительности бумажный такого же размера. Поэтому ставить идентичный по габаритам бумажный фильтр, предназначенный для атмосферного мотора, на мощный турбодвигатель ни в коем случае нельзя.
Часто продавцы в магазинах хитрят, предлагая фильтр подешевле. Да, по размеру он подойдет — но не по характеристикам.
Топливо «самоочищается»
Еще один интересный факт: топливо в баке автомобиля постепенно становится чище. Дело в том, что стандартный топливный насос имеет производительность около 60 л/ч и создает предварительное давление в системе. А машина потребляет гораздо меньшее количество бензина или дизтоплива. Поэтому остатки возвращаются в бак через обратку, всякий раз проходя через фильтр.
Но, в отличие от масляного фильтра, никаких перепускных клапанов здесь нет. Поэтому засоренный фильтр будет постепенно «душить» мотор и убивать бензонасос, которому будет всё труднее прокачивать топливо.
Какой выбрать
Несмотря на то, что фильтры — это расходники, к их выбору надо подойти серьезно. Все системы питания и смазки современных автомобилей скрупулезно рассчитаны и работают почти на пределе своих возможностей. Любое отклонение от заданных параметров может привести к дорогому ремонту.
Но тратить килограммы денег на фильтры именитых брендов — тоже не выход. Сегодня многие компании ушли из России, а рынок наводнили подделки.
Чтобы решить проблему, мы выпустили качественные автомобильные фильтры под брендом «За рулем». Они производятся в России, отчего стоят недорого, но полностью соответствуют всем требованиям автопроизводителей.
Автомобильные фильтры. Бумага против синтетики
Любой разговор о фильтрах начинается с рассуждений о свойствах фильтрующего материала, о каком бы фильтре ни зашла речь: топливном, масляном, салонном или же фильтре трансмиссии. В современной индустрии используются различные носители, которые выполняют роль фильтроэлемента, – и это не только фильтровальная бумага, как полагают некоторые. Наибольшее распространение получили фильтрующие материалы, которые изготавливаются на основе целлюлозы и стекла.
Целлюлозные фильтры изготавливаются из волокон различного размера. В верхней части фильтра они слегка распушены, а в нижней части – более плотные. Когда жидкость проходит через такой фильтр, то многие загрязняющие вещества оседают уже на верхней части и не проходят дальше.
Материалы из стекла используются преимущественно для фильтрации в гидравлических системах, поскольку при низком уровне сопротивления потоку жидкости они обладают очень высоким уровнем фильтрации. Это свойство очень востребовано для фильтрации моторного и трасмиссионого масла, а также гидравлической жидкости в спецтехнике, поскольку эти материалы в холодную погоду имеют очень плохую прокачиваемость. Но у стеклоткани есть один недостаток. Поры и размер волокна у неё одинаковый по всей поверхности листа. Поэтому фильтрующий материал является довольно тонким, что сильно снижает его грязеёмкость. Это сильно сокращает срок службы такого фильтра.
Синтетические материалы, конечно, сегодня довольно популярны на рынке. Однако для большинства топливных, масляных и воздушных фильтров целлюлоза остается оптимальным материалом для изготовления фильтроэлемента. Сейчас я объясню, почему.
Рассмотрим процесс фильтрации более подробно. Во время прохождения загрязняющей жидкости (или воздуха) по фильтру загрязняющие материалы прилипают к пушистым волокнам фильтроэлемента и не продвигаются дальше по фильтру. Этот процесс называется адсорбцией. Чем выше этот показатель, тем большее количество загрязняющих частиц оседает в самом верхнем слое фильтра, не доходя до слоя более тонкой очистки. Это защищает фильтр от забивания мелкими частицами. Целлюлозное волокно, как правило, толще синтетического. Это означает, что на прохождение загрязненной жидкости через такой фильтр уходит гораздо больше времени. Фильтруемая жидкость вынуждена огибать волокна, через которые она прокачивается. Однако загрязняющие частицы тяжелей жидкости, и они продолжают по инерции двигаться напрямую, не меняя направления движения (поскольку они тяжелее жидкости) и, естественно, в буквальном смысле забиваются в волокна фильтрующего материала. Этот эффект называется у производителей – бомбардировкой частицами. Как и в ситуации с адсорбцией, чем выше данный эффект у фильтра, тем больше загрязняющих частиц остается на волокнах фильтра, не добираясь до слоя тончайших пор, который находится с сетчатой стороны фильтра.
В синтетических фильтрах оба эффекта фильтрации присутствуют. Однако волокна синтетического фильтра более гладкие, и загрязняющие частицы плохо удерживаются на их поверхности и смываются потоком фильтруемого масла (либо иной жидкости). Именно поэтому в синтетическом материале главным барьером для загрязняющих частиц являются мелкие поры, которые выступают прямым барьером. Поры фильтра настолько мелкие, что грязь не может пройти сквозь них. Она оседает прямо на поверхности. Естественно, как только вся поверхность фильтра забивается этой грязью, фильтр приходит в негодность и нуждается в замене.
Именно поэтому простой бумажный фильтр до сих пор остается наиболее эффективным. Его грязеемкость за счет высокого уровня адсборции и бомбардировки намного выше, чем у фильтра, изготовленного из стекловолокна или синтетического материала.
Смогут ли когда-либо синтетические материалы обладать всеми преимуществами обычной целлюлозы? Это ещё предстоит выяснить. Пока же фильтры, изготовленные на основе этого материала, уступают по своей долговечности конкурентам из бумаги и стекловолокна.
Из всех типов автомобильных фильтров сами автовладельцы лучше всего знакомы с устройством масляного фильтра. Именно ему они уделяют максимум внимания, что, кстати, не совсем правильно. Дело в том, что на износ двигателя намного сильнее влияет загрязнение воздушного фильтра, а не масляного. Но сейчас речь не об этом. Главный вопрос, который задает себе автовладелец, обслуживающий свой автомобиль на независимом автосервисе: «Соответствует ли качество фильтров, которые используют на автосервисе, качеству оригинальных автокомпонентов?». В настоящий момент информация о том, какая компания-производитель фильтров является поставщиком того или иного автомобильного бренда уже не является большим секретом, поэтому, используя продукцию такого поставщика, вы можете быть уверены в его качестве и гарантировать это своим клиентам. Применение неоригинального фильтра вовсе не означает, что автовладелец должен сократить межсервисный пробег. Более того, некоторые фильтры aftermarket сегодня обеспечивают более высокое качество фильтрации, чем оригинальные фильтры.
Отдельного разговора заслуживает фильтрация в автоматических трансмиссиях. Конструкция АКПП с каждым годом усложняется. Времена, когда всеми операциями в АКПП управляла гидравлика, безвозвратно ушли в прошлое. Сегодня за управление трансмиссией отвечает компьютерный блок управления, который подает команды на многочисленные соленоиды и другие электронные компоненты. Изменения технологии производства АКПП привели к изменениям в их обслуживании. С появлением новых АКПП некоторые автопроизводители заявили о том, что их агрегаты являются необслуживаемыми. Другие заявляют о том, что их трансмиссии не нуждаются в каком-либо вмешательстве вплоть до 150 000 километров пробега, после которого они должны проходить плановый ремонт. Впервые такие АКПП появились на рынке в конце 70-х годов. Сегодня они представлены в модельном ряду почти всех автопроизводителей. Однако сам термин «необслуживаемая АКПП» не совсем верный, поскольку в каждой необслуживаемой АКПП есть фильтр, который может быть заменен. Проблема состоит лишь в том, что для замены фильтра в такой коробке потребуется полностью либо частично разобрать агрегат. Есть несколько типов фильтров для «необслуживаемой» автоматической трансмиссии.
Тип первый – АКПП без традиционного поддона. Для замены фильтра такую коробку необходимо снять и разделить на две половины. Как правило, замена фильтра в такой АКПП происходит только в случае ремонта.
Второй тип – в АКПП есть два фильтра. Один – внутренний, который доступен только при частичной разборке АКПП. Другой фильтр (или фильтры) расположен в поддоне АКПП и меняются путем снятия поддона.
Третий тип. Внутренний фильтр размещен внутри агрегата. Внешний фильтр установлен снаружи и доступен для замены без каких-либо дополнительных манипуляций.
Четвертый тип также установлен на поддоне. Однако в отличие от обычного фильтра, который устанавливается в поддоне, при смене этого фильтра может также потребоваться смена корпуса клапана и других деталей. Некоторые неосведомленные мастера при попытке смены такого типа фильтра допускают целый ряд ошибок (неправильная затяжка гаек, неправильная регулировка, внутренние повреждения смежных деталей), что приводит к внезапным поломкам АКПП и капитальному ремонту. Поэтому прежде чем принять решение о смене фильтра АКПП, обязательно обратитесь к инструкции по ремонту автомобиля. Не предпринимайте попыток обслуживания этого узла наобум.
Топливные фильтры: устройство, типы и критерии качества
Топливные фильтры предназначены для очистки топлива от посторонних примесей. Любое топливо содержит в себе некоторое количество пыли, воды и других примесей. Тем более что наше топливо, особенно по сравнению с теми же европейскими аналогами, является довольно грязным. Поэтому наличие хорошего топливного фильтра очень важно для долговечной работы мотора.
Ниже мы расскажем об основных видах топливных фильтров, их устройстве, критериях качества, об особенностях топливных фильтров для дизельных и бензиновых двигателей, а также, почему их важно вовремя менять. В конце статьи смотрите видео о том, как правильно выбрать топливный фильтр для автомобиля.
Устройство и принцип работы топливного фильтра
В зависимости от тонкости фильтрации, фильтрующие элементы различают на два типа:
- Фильтр грубой очистки топлива (предварительный);
- Фильтр тонкой очистки топлива (финишный).
На автомобилях с дизельным двигателем, помимо применяемых фильтрующих элементов, в связи с повышенным содержанием в дизтопливе воды, для её отделения и очистки топлива от механических примесей дополнительно устанавливают комбинированное модульное устройство – сепаратор, состоящий из топливного фильтра и водоотделителя. Об особенностях топливных фильтров для дизелей будет подробно написано немного ниже.
На автомобилях с бензиновым двигателем применение таких сепараторов неактуально, и функцию фильтра грубой очистки топлива может выполнять как топливозаборник, так и фильтрующий элемент погружного насоса. Как правило, это металлические или синтетические сетки.
Фильтр тонкой очистки служит для финальной очистки топлива. Он может быть как элементом насоса, так и устанавливается в топливную магистраль. Для бензиновых двигателей внутреннего сгорания топливные фильтры, как правило, изготавливают неразборными. Состоят они из корпуса (так называемого «стакана») и находящегося в нем фильтрующего элемента (смотрите на рисунке выше). Топливо в фильтр и из него подается через штуцеры: впускной и выпускной. На штуцеры производители иногда дополнительно устанавливают пластиковые трубки с быстросъемными фитингами.
Принцип работы топливного фильтра состоит в следующем:
- Проходя через фильтр грубой очистки, топливо от бака по трубке поступает через впускной штуцер в корпус фильтра.
- Далее, проходя сквозь «штору» фильтрующего бумажного элемента, оно очищается от грубых механических примесей и через выпускной штуцер подается в топливную магистраль к двигателю.
Стоит отметить, что фильтрующий элемент фильтра тонкой очистки топлива изготавливается из той же бумаги, которая применяется и в масляном фильтре.
Но бывают топливные фильтры и более сложных конструкций. Например, некоторые фильтры имеют три штуцера, два из которых относятся к основной топливной магистрали, а третий – дополнительный. Он служит для сброса топлива обратно в бак, в случаях повышения давления в топливной системе. Фильтры подобной конструкции иногда встречаются на автомобилях иностранного производства.
Свойства и критерии качества топливных фильтров
Двигатели современных автомобилей отличаются высочайшей эффективностью, но чтобы получить от них полную отдачу и избежать повреждений инжекторных систем, необходимо исключительно чистое топливо. Его могут обеспечить только высококачественные фильтры очистки топлива.
Пыль, вода и различные частицы могут попасть в топливо при его производстве, транспортировке и хранении. Эти частицы приводят к износу и коррозии чувствительных инжекторных систем и клапанов, а также всех деталей двигателя, омываемых топливом. Поэтому оно должно быть максимально чистым. Этого можно добиться, только установив качественный топливный фильтр.
Все частицы грязи оседают на фильтрующем элементе, и в двигатель поступает чистое топливо. Топливный фильтр необходимо регулярно заменять, тогда очистка топлива будет оптимальной.
Топливные фильтры низкого качества отличаются целым рядом недостатков:
- Грубый фильтрующий материал пропускает мелкие частицы.
- Такие фильтры имеют низкую поглощающую способность, быстро забиваются и их приходится заменять чаще.
- Забитый фильтр препятствует прохождению топлива, так что машина может просто не завестись.
- Фильтрующий материал в некачественном фильтре может порваться, и топливо попадет в систему впрыска практически неочищенным.
При разрыве фильтрующего материала грязное топливо может повредить форсунки и вызвать серьезный износ инжекторной системы. Это приведет к нарушению процесса впрыска и снижению мощности двигателя.
Но при использовании качественных топливных фильтров такое не случится. Обеспечивая высочайший уровень очистки топлива, качественные фильтры обеспечивают оптимальную мощность двигателя и защищают системы впрыска от повреждений и коррозии.
Особенности топливных фильтров для дизельных двигателей
Вода в дизельном топливе – это давно известная проблема, и она имеет несколько причин возникновения. Свободная вода отделяется от топлива, как правило, при помощи фильтров-сепараторов.
Топливные фильтры низкого качества часто плохо задерживают воду и она просто проходит сквозь них. Затем вода вместе с топливом поступает в систему впрыска. В результате, нарушается процесс горения смеси и возникает коррозия, поскольку даже небольшое количество воды быстро приводит к повреждению чувствительной инжекторной системы.
Еще одно важное требование к фильтру для дизельного топлива – он должен сохранять работоспособность и при очень низких температурах. Холод вызывает в дизельном топливе кристаллизацию парафина, который может забить обычный фильтр.
Качественные топливные фильтры предотвращают это, возвращая в фильтр подогретое топливо. Специальный элемент, встроенный во многие фильтры, контролирует температуру топлива и обеспечивает оптимальную смесь подогретого топлива и топлива из бака.
А вот что может произойти с фильтрами без элемента, контролирующего температуру: поскольку без циркуляции топливо не нагревается, то оно становится вязким, и к тому же в нем появляются кристаллы парафина. Они попадают в фильтр и забивают его. Постепенно топливо перестает поступать в систему впрыска, в результате чего двигатель теряет мощность и глохнет.