Топливный фильтр: регламент и способы замены, рекомендации специалистов. Топливная система автомобиля, система подачи топлива - устройство, назначение, принцип работы

Топливная система - это одна из важнейших систем автомобиля, которая самым непосредственным образом отвечает за работу машины. Без топливной системы двигатель бы не смог работать, а, следовательно, машина никуда бы не поехала.

Назначение топливной системы

Топливная система хранит и подает топливо в камеры сгорания так, чтобы процесс сгорания проходил эффективно. Причем, несмотря на то что почти все топливные системы http://disel-auto.ru/remfuel/ содержат много общих узлов, они различаются: одни для подачи топлива в двигатель используют инжекторы, другие - карбюраторы. Это, что касается бензиновых двигателей. В дизельных двигателях топливо подается через форсунки.

В целом, топливная система состоит из следующих элементов:

топливный бак (в нем хранится запас топлива - бензина или дизтоплива)
топливный насос (забирает топливо из бака и гонит его к двигателю)
датчик уровня топлива (подает сигнал о необходимости дозаправки)
топливный фильтр или система фильтров (очищают топливо от механических примесей)
воздушный фильтр (очищает воздух от пыли и других мелких частиц)
топливопровод (система трубок и шлангов, по которым топливо подается в двигатель)
система впрыска (устройство, через которое топливо попадает в камеру сгорания)

Топливный бак, или бензобак, представляет собой металлическую или пластиковую емкость, которая обычно находится под багажником, хотя в некоторых машинах для него нашли довольно интересные места. Если вы не можете найти бензобак, его местоположение лучше выяснить в инструкции либо у механика.

Внутри бензобака находится маленький поплавок, который плавает на поверхности топлива, посылая сигналы датчику уровня топлива на панели приборов, благодаря чему можно узнать, когда нужна очередная заправка. Невзирая на то что некоторые машины работают на дизельном топливе, сейчас в большинстве случаев используется бензин, поэтому под словом "топливо" мы будем подразумевать именно его, хотя это и не совсем корректно.

Топливный насос подает бензин (или дизтопливо) по топливопроводу, который идет под днищем автомобиля от бака к карбюратору или инжекторам - для бензиновых двигателей. В дизельных двигателях топливо подается в насос высокого давления (ТНВД) и далее в форсунки. В старых машинах с карбюраторами используется механический насос, который работает от двигателя. Двигатели с впрыском топлива используют электрический насос, который может находиться внутри бака либо где-то рядом.

Топливный фильтр делает именно то, о чем говорит его название, — фильтрует топливо, то есть очищает его. На своем пути по бензопроводу к инжекторам или карбюратору топливо проходит через топливный фильтр. Маленькая сетка внутри фильтра задерживает грязь и ржавчину, которая может присутствовать в бензине. На некоторых машинах установлены дополнительные фильтры между баком и насосом. Важно менять фильтры, следуя заводскому графику обслуживания.

Воздухоочиститель очищает воздух перед его смешиванием с бензином. В карбюраторных двигателях воздухоочиститель обычно большой и круглый с торчащей сбоку трубкой для облегчения забора свежего воздуха. На инжекторных двигателях может быть установлен круглый воздухоочиститель, а может быть и прямоугольный.

Чтобы найти прямоугольный воздухоочиститель, следуйте за большим раструбом воздухозаборника, отведенного как можно дальше от двигателя.

Внутри воздухоочистителя находится воздушный фильтр, который задерживает грязь и частицы пыли из забираемого воздуха. Если вы часто ездите по пыльной или песчаной местности, нужно периодически проверять воздушный фильтр и менять его по мере загрязнения (чаще чем того требует инструкция по эксплуатации).

Работа топливной системы автомобиля

Все рассмотренные элементы работают в следующей последовательности... в момент запуска двигателя, а на некоторых машинах в момент открытия водительской двери, начинает работать топливный насос, создавая необходимое рабочее давление в топливной системе, необходимое для подачи топлива к двигателю.

В момент прохождения топливного фильтра или системы фильтров, по пути к двигателю, топливо очищается от различных механических примесей. Воздух, поступает к камере сгорания или карбюратору через воздушный фильтр, где так же очищается.

В зависимости от конструкции двигателя топливо-воздушная смесь может готовиться как непосредственно внутри камеры сгорания цилиндра двигателя, так и до попадания в цилиндр, например, в карбюраторе. Возможен так же комбинированный способ приготовления топливо-воздушной смеси.

После того, как топливо-воздушная смесь готова и поступила в камеру сгорания, происходит ее воспламенение. Для продолжения работы двигателя требуется постоянная подача все новых порций топлива, за что и отвечает топливная система.

Любой автомобиль работает за счёт трансформации энергии, которая выделяется в процессе сгорания горючей смеси. Благодаря системе питания автомобиля, топливо, как часть горючей смеси, попадает в цилиндры. Для обеспечения правильной работы этой системы, топливо должно быть очищенным от различных примесей, так как они могут быть причиной выхода системы питания из строя. Также, механические примеси имеют абразивные свойства, что грозит повреждением некоторых компонентов инжектора.

Если система питания автомобиля – инжекторная, то механические примеси могут привести к повреждению или заклинанию между собой прецизионных пар, с помощью которых в автомобиле производится дозировка бензина. Их поломка, следовательно, приводит и к выходу из строя форсунки. Наиболее уязвимой к наличию механических примесей в топливе является дизельная система питания, так как прецизионные пары имеются также и в топливном насосе высокого давления. Следовательно, любая система питания автомобиля должна быть оснащена топливными фильтрами, основное здание которых – проведение очистки топлива от механических примесей.

Виды и принцип работы топливных фильтров

Схема топливного фильтра в теперешних автомобилях насчитывает минимум две степени очистки топлива – грубую и тонкую. При грубой очистке отсеивается крупный мусор, после чего происходит основная, тонкая очистка. Чтобы узнать, где находится топливный фильтр, нужно знать особенности топливной системы и модели автомобиля. Но, его установка, в любом случае проходит между двигателем и топливным баком. В большинстве случаев, фильтр тонкой очистки топлива находится под капотом, в топливном баке или под днищем автомобиля. Фильтр грубой очистки топлива находится непосредственно в самом баке.

Топливный фильтр грубой очистки

Устройство топливного фильтра включает в себя корпус, внутри которого находится сетка -отражатель. С помощью паронитовой прокладки, этот элемент герметично уплотняется. На дне корпуса расположен клапан сброса отстоя, который необходимо периодически прочищать, что предотвратит преждевременный засор фильтра. Проходя через фильтр грубой очистки, топливо очищается от грубых примесей, ещё до попадания в систему магистрали. В некоторых моделях автомобилей, установлен ещё и клапан редукции впуска, который осуществляет контроль уровня давления в топливной системе.

Фильтр тонкой очистки топлива

Данный элемент служит для окончательной очистки топлива от примесей перед его попаданием в форсунку. В некоторых случаях, топливной фильтр тонкой очистки устанавливается в самом насосе, или же в районе топливной магистрали. Главной его особенностью является то, что он неразборный, следовательно, невозможен ремонт топливного фильтра. Его замена осуществляется целиком. Внутри корпуса фильтра находится очистительный элемент, который производится из пористой бумаги. Толщина очистительного элемента составляет примерно 10 мкм, что является максимальным значением для исправной работы форсунок и насоса. При попадании в них более крупных частиц, неизбежным становится выход из строя и их последующий ремонт.

В зависимости от топливной системы, на автомобиль устанавливаются разные фильтры очистки топлива. Это связано с тем, что каждая топливная система имеет свои конструктивные отличия и особенности. Поэтому, в современных автомобилях применяются следующие виды топливных фильтров:

Инжекторные;
Дизельные.

Из-за высокой чувствительности топливной аппаратуры, топливные фильтры для дизельных двигателей должны быть высочайшего качества. Так, как в дизельных двигателях много влаги, то такой фильтр несколько отличается от бензинового. Помимо очищения от механических смесей, фильтры, установленные в дизельной системе питания должны ещё и конденсировать и выводить влагу из топливной смеси. Также иногда они снабжены подогревом, так как в дизельном топливе содержатся парафины, которые кристаллизуются при низкой температуре, и способны засорить фильтрующий элемент.

Как определить загрязнение топливного фильтра?

Засорение фильтра очистки топлива является довольно распространённой проблемой в современных автомобилях. Из-за забитого фильтра возникает множество неприятностей при эксплуатации авто – он не пропускает необходимого количества топлива, которое необходимо для правильной работы двигателя. Вследствие этого, возникают проблемы с двигателем, форсунками и клапанами. Можно выделить следующие признаки забытого топливного фильтра:

Значительный перерасход топлива;
Двигатель плохо запускается;
Мощность и другие характеристики автомобиля существенно уменьшаются, при подъёме на гору он очень плохо ускоряется;
В некоторых случаях автомобиль самостоятельно останавливается.

Данные признаки характерны не только для случаев, связанных с неисправностью фильтра очистки топлива, но и возникают при неисправностях других узлов и систем. Если проблема возникала не с фильтром, для определения неисправности необходимо обратить внимание на дополнительные признаки. Первые симптомы забитого топливного фильтра, которые возникают, когда фильтр засорился, кажутся не столь важными. Но игнорировать их нельзя, стоит прислушиваться ко всем изменениям в работе двигателя и периодически проводить замену топливных фильтров.

Как произвести замену топливного фильтра?

Чтобы заменить топливный фильтр , потребуются обычные инструменты, такие как гаечный ключ, отвёртка и плоскогубцы. В зависимости от места, где расположен данный фильтр, также могут потребоваться и другие средства. Если он установлен на защёлках, для его снятия потребуются только плоскогубцы. Если он находится на топлипроводе, то он имеет 2 крепления, также фильтр топливный в сборе закреплён кронштейном. Сначала, перед снятием фильтра, необходимо стравить давление, чтобы предотвратит пролитие топлива. Сделать это можно, вытащив предохранитель насоса, после чего необходимо подождать пока заглохнет мотор. После того, как вы отсоединили топлипровод, вытащите фильтр, сняв его с кронштейна.

После выполнения вышеперечисленных действий можно устанавливать новый топливный фильтр. Важно установить его правильно, для этого нужно посмотреть на корпус, где находятся стрелки для определения правильного направления установки. Рекомендуется запомнить, как был установлен предыдущий фильтр, и установить новый также. Это будет гарантировать правильную установку. Фильтр нужно закрепить на кронштейне, после чего подключить топлипровод с использованием новых крепежей, которые идут в комплекте фильтром. Также рекомендуется проверить целостность линий топлипровода. После этого следует вставить предохранитель насоса и завести двигатель.

Как часто необходимо менять топливный фильтр?

Производителями данных компонентов устанавливаются примерные сроки их эксплуатации. Но, при использовании некачественного топлива и плохом состоянии дорог, замена может потребоваться заметно раньше, поэтому рекомендуется смотреть на пробег автомобиля и состояние мотора. Замену рекомендуется проводить через каждые 30 тыс. км на дизельных двигателях, и 60 тыс. км на автомобилях, что работают на бензине. При несвоевременной замене фильтра повышается вероятность выхода из строя не только топливной аппаратуры, но и топливного насоса, а также агрегатов, что отвечают за запуск мотора. Поэтому очень важно провести замену сразу после того, как появились первые признаки того, что фильтр засорился.

Следует помнить, что от качества топливного фильтра и его степени засорения зависит состояние автомобиля и его узлов. Во многих случаях, корнем проблем, возникших с автомобилем, является установка фильтра низкого качества. Поэтому, выбирайте для своего авто только оригинальные запчасти, рекомендуемые производителем.

На старых бензиновых двигателях, не оборудованных системой впрыска, смесеобразование происходит в карбюраторе. Происходит это таким образом: капельки топлива попадают сначала в воздушный поток, проходящий на высокой скорости (от 50 до 150 м/с) через смесительную камеру, затем происходит их измельчение и испарение, в результате получается горючая смесь. Если мотор инжекторный, то образование смеси происходит во двигателя. Разница заключается в том, что бензин подается для смешивания с воздухом в уже распыленном виде через форсунки. Форсунка может быть одна (моновпрыск) или несколько (распределенный впрыск). Топливная система современных автомобилей предусматривает отдельные форсунки для всех цилиндров.

У дизельного двигателя топливо подается через форсунку непосредственно в камеру сгорания, где происходит его смешивание с воздухом. На некоторые бензиновые моторы также устанавливается топливная система с непосредственным впрыском. Их отличие от дизеля заключается лишь в способе поджигания рабочей смеси: бензин поджигается свечой зажигания, дизтопливо – сжатием. Непосредственный впрыск позволяет достичь наиболее высокой топливной экономичности, однако из-за сложности конструкции широкого применения в бензиновых двигателях не нашел, тогда как для дизеля это единственно возможный вариант.

Топливная система инжекторного мотора

Устройство топливной системы бензинового впрыскового двигателя представлено следующими основными элементами:

бензобак;
топливный фильтр;
адсорбер и шланг для отвода бензиновых паров;
подающий и сливной бензопровод;
топливная рампа;
форсунки.

Бензобак предназначен для хранения горючего, его объем, как правило, обеспечивает автомобилю около пятисот километров пробега без дозаправок. После включения зажигания при помощи электрического бензонасоса оно через фильтр грубой очистки, представляющий собой капроновую сетку, попадает в подающий топливопровод. После этого бензин проходит через топливный фильтр, где очищается от мелких механических примесей, и попадает в рампу, а затем через форсунки в цилиндры.

Устройство топливной системы на некоторых автомобилях немного усложнено: топливный насос у них начинает работать при открытии водительской двери.

Если давление в топливной системе превышает максимально допустимый порог, то часть топлива сливается через регулятор давления обратно в бак. Вентиляция бензобака происходит через адсорбер. Данное устройство улавливает пары горючего из воздуха.

Схема системы питания включает в себя различные датчики, основываясь на показаниях которых электронный блок управления двигателем (ЭБУ) дозирует подачу горючего. К ним относятся положения дроссельной заслонки и массового расхода воздуха.

Один из основных критериев, по которому топливная система автомобиля с бензиновым мотором отличается от дизеля, это требование к надежности всех соединений: бензиновый мотор не столь требователен к этому, в отличие от дизельного.

Система питания дизельного двигателя

Схема топливной системы двигателя, работающего на дизтопливе, несколько отличается от описанной ранее. Устройство системы питания дизеля обусловлено необходимостью обеспечивать более высокое давление горючего. В ее состав входят:

фильтр грубой очистки;
фильтр тонкой очистки;
топливный бак;
(ТНВД);
подкачивающий насос;
форсунки.

Схема работы в целом аналогична схеме, по которой работает топливная система бензинового двигателя. Горючее из бака подается к ТНВД при помощи подкачивающего насоса шестеренчатого или помпового типа. При этом вначале топливо проходит сквозь фильтр грубой очистки, где отсеиваются крупные механические примеси, а непосредственно перед топливным насосом высокого давления стоит фильтр тонкой очистки, задерживающий мелкие посторонние частицы. Повышенные требования к чистоте горючего объясняются желанием продлить срок службы дизеля.

Устройство подкачивающего насоса

Устройство и схема работы шестеренчатого подкачивающего насоса дизеля предельно просты: это две шестерни, находящиеся в постоянном зацеплении. Во время вращения зубья играют роль лопастей и создают ток горючего по топливопроводу к ТНВД.

Главный действующий элемент помпового насоса – поршень, нагнетающий топливо. Для подачи солярки требуется два хода поршня: рабочий (или основной) и вспомогательный.

Производительность подкачивающего насоса дизельного двигателя превышает потребность насоса высокого давления, поэтому часть горючего сливается из магистрали обратно в бак.

ТНВД нагнетает высокое давление в рампе, и солярка в мелкораспыленном состоянии впрыскивается в цилиндры дизеля. В действие данное устройство приводится кулачковым валом, который, в свою очередь, приводится от коленвала двигателя и вращается с меньшей частотой. Кулачок толкает плунжер топливного насоса, который выталкивает дизтопливо к форсункам.

Устройство топливного насоса высокого давления (ТНВД)

Схема внутреннего устройства ТНВД дизеля выглядит следующим образом: внутри корпуса, представляющего собой неподвижную гильзу, расположен плунжер – поршень, диаметр которого значительно меньше его длины. Вместе эти детали образуют плунжерную пару. Они притерты между собой таким образом, что зазор не превышает 4 мкм, благодаря чему не происходит утечки горючего.

Такое устройство позволяло бы обеспечить топливом мотор, работающий постоянно на одних и тех же оборотах, поскольку количество топлива, подающегося за один ход плунжера неизменно. Однако работа дизеля в разных режимах требует и разного количества горючего. Для этого устройство плунжера немного усложнено: на его поверхности имеется спиральная выточка, позволяющая менять величину активного хода при помощи механизма поворота плунжеров.

Форсунка – это устройство, играющее первостепенную роль в процессе снабжения дизеля распыленным топливом. Чем мельче будут частицы, тем качественнее получится рабочая смесь и более устойчивой будет работа дизельного двигателя. Чтобы распыление происходило равномерно во всех направлениях, форсунки изготавливают многодырчатыми.

Топливная система (другое наименование система питания топливом ) предназначена для питания двигателя автомобиля топливом, а также его хранения и очистки.

Конструкция топливной системы автомобиля включает топливный бак, топливный насос, топливный фильтр, систему впрыска , которые последовательно соединены топливопроводами.

Топливная система бензинового и дизельного двигателей имеет, в основном, аналогичное устройство. Принципиальные отличия имеет система впрыска.

Топливный насос подает топливо в систему впрыска и поддерживает рабочее давление в топливной системе. Топливный насос устанавливается в топливном баке и имеет электрический привод. При необходимости используется дополнительный (подкачивающий) насос (не путать с топливным насосом высокого давления системы впрыска дизельных двигателей и системы непосредственного впрыска).

В топливном баке вместе с насосом устанавливается датчик уровня топлива . Конструкция датчика включает поплавок и потенциометр. Перемещение поплавка при изменении уровня топлива в баке приводит к изменению положения потенциометра. Это, в свою очередь, приводит к повышению сопротивления в цепи и уменьшению напряжения на указателе запаса топлива.

Очистка поступающего топлива осуществляется в топливном фильтре. На современных автомобилях в топливный фильтр встроен редукционный клапан, регулирующий рабочее давление в системе. Излишки топлива отводятся от клапана по сливному топливопроводу. На двигателях с непосредственным впрыском топлива редукционный клапан в топливном фильтре не устанавливается.

Топливный фильтр топливной системы дизельных двигателей имеет несколько иную конструкцию, но суть его работы остается прежней. С определенной периодичностью производится замена топливного фильтра в сборе или, только, фильтрующего элемента.

Топливо в системе циркулирует по топливопроводам. Различают подающий и сливной топливопроводы. В подающем топливопроводе поддерживается рабочее давление. По сливному топливопроводу излишки топлива удаляются в топливный бак.

Система впрыска предназначена для образования топливно-воздушной смеси за счет впрыска топлива.

Работа топливной системы осуществляется следующим образом. При включении зажигания топливный насос закачивает топливо в систему. При прохождении через топливный фильтр происходит его очистка. Далее топливо поступает в систему впрыска, где происходит распыление и образование топливно-воздушной смеси.

На некоторых автомобилях рабочее давление в топливной системе создается при открытии водительской двери (включается топливный насос).