Верь глазам своим

Американская компания Cummins Filtration, известная своими разработками в области технологий фильтрации, недавно разрушила все классические каноны производства фильтров-сепараторов дизельного топлива, объявив о создании семейства фильтров-сепараторов принципиально нового типа, выпускаемых под девизом «Seeing is Believing®», что означает «Верь глазам своим».

Что представляет собой традиционный топливный фильтр-сепаратор, следует из его названия. Как правило, это устройство состоит из двух частей: непосредственно фильтра, очищающего топливо, и сепаратора, отделяющего от горючего воду. Обычно фильтр находится в верхней части прозрачной колбы, чтобы хорошо была видна собирающаяся внизу вода, которую можно слить через клапан или сливную пробку.

Разработка Cummins Filtration выглядит необычно. На первый взгляд кажется, что такое устройство вряд ли может быть работоспособным. Ведь фильтры-сепараторы этого семейства сделаны, казалось бы, совершенно нелогично: все здесь перевернуто вверх тормашками – фильтр расположен над непрозрачным металлическим корпусом, а сверху его накрывает прозрачная пластиковая колба. Однако именно эта кажущаяся нелогичность и есть «ноу-хау» компании, созданное в сотрудничестве с американской компанией Davco.

Разработка фильтров-сепараторов семейства Seeing is Believing началась всего четыре года назад, и практически сразу после начала производства их уже поставляли в качестве оригинальных комплектующих на сборочные конвейеры большинства американских автопроизводителей. А год спустя с семейством Seeing is Believing познакомились и на европейском рынке.

Стремительный успех новинки отчасти объясняется тем, что у большинства классических фильтров-сепараторов есть немало недостатков, которые связаны не только с их «неумением» полноценно отделять эмульгированную воду. Так, при замене фильтрующих элементов фильтров-сепараторов всегда выливается часть топлива, в том числе из головки фильтра. После установки нового элемента в стакан надо залить дизтопливо, но в головке при этом неминуемо остается воздух, который для восстановления нормальной работы топливной системы необходимо удалить.

Обычно для откачивания воздуха из корпуса обычного фильтра-сепаратора предусмотрен ручной насос, а для удаления воздуха и долива дизтоплива сделаны соответствующие отверстия. Однако операция прокачки достаточно трудоемка, поскольку производительность ручных насосов небольшая. Так, по словам некоторых владельцев современных грузовиков, чтобы прокачать фильтр-сепаратор после замены элемента, надо нажать на рычажок подкачки более семидесяти раз.

Этого недостатка лишены фильтры-сепараторы Seeing is Believing^®, которые выпускаются несколькими сериями (FH230…FH234 – Fuel Pro, Diesel Pro и Industrial Pro) и, кроме того, имеют ряд дополнительных преимуществ перед другими конструкциями аналогичного назначения. Эти фильтры-сепараторы состоят из достаточно вместительного корпуса, в верхней части которого имеются штуцера со стандартной присоединительной резьбой (М16х1,5 или дюймовой для заокеанских версий) для подключения к топливной магистрали. Сверху корпуса установлена прозрачная колба, под которой находится фильтрующий элемент EleMax – еще одно запатентованное изобретение компании, также не имеющее аналогов у других производителей. Поступив через впускной клапан (препятствующий сливу горючего в бак при замене фильтрующего элемента), топливо проходит предварительную циклонную очистку в корпусе фильтра. Там свободная вода и крупные частицы оседают на дно, собираясь в специальной емкости, а частично очищенное топливо поднимается вверх, чтобы пройти непосредственно через фильтр.

Ресурс можно определить «на глаз»

Изначально прозрачный корпус фильтра заполняется лишь на четверть высоты. И это делается неспроста. Воздух, находящийся под прозрачным корпусом, не позволяет закачиваемому топливу заполнить всю емкость, и поэтому работает только нижняя часть фильтрующего элемента. По мере его загрязнения топливо проходит через него все хуже и хуже, а перепад давления по обе стороны фильтрующего элемента увеличивается. При этом воздух в корпусе сжимается, а уровень топлива повышается. Когда давление превысит определенный предел, на фильтрующем элементе срабатывает перепускной клапан, установленный в его верхней части: он стравливает небольшую порцию воздуха. При этом воздух поступает в топливную магистраль столь небольшими порциями, что это никак не сказывается на работе двигателя. В результате по мере засорения фильтра уровень топлива под прозрачным корпусом постепенно увеличивается, а к фильтрации постоянно подключаются новые участки. В то же время через прозрачную колбу легко проконтролировать оставшийся ресурс фильтрующего элемента.

Когда уровень топлива поднимется до красной зоны, это будет означать, что фильтр уже загрязнен и его рекомендуется заменить. Впрочем, особая спешка здесь не нужна, а остановка машине не грозит, так как даже загрязненный «до красной черты» фильтр пропускает достаточное количество топлива, поэтому замену элемента EleMax рекомендуют приурочивать к очередному сервисному обслуживанию.

Не уверен – не снимай!

Казалось бы, верхнее расположение фильтрующего элемента делает его замену неудобной, но на деле все обстоит наоборот. Когда приходит пора заменить фильтр, достаточно отвернуть пробку в верхней части прозрачной колбы, чтобы уравнять давление, открыть сливной клапан внизу корпуса и слить воду, а вместе с ней и часть дизтоплива, иначе оно разольется при снятии колпака. (Производители советуют устанавливать фильтры-сепараторы данного типа так, чтобы их нижний край находился не ниже верха топливного бака: тогда при замене фильтрующего элемента топливо не будет поступать в корпус фильтра самотеком.)

После установки нового элемента остается закрыть сливной клапан и через верхнее отверстие залить топливо, но не до верха, а лишь до четверти высоты фильтрующего элемента (до половины той его части, которая не закрыта бумажным кольцом). На всё про всё обычно уходит не больше пяти минут.

Здесь надо отметить, что верхняя половина фильтрующего элемента закрыта бумажным кольцом не зря, так как оно является неотъемлемой частью самого фильтра, а вовсе не упаковочной лентой или этикеткой, как кто-то может подумать. И снимать это кольцо категорически противопоказано.

Как показывает практика, в фильтре с элементом без бумажного кольца уровень топлива поднимается быстрее, а срок службы такого элемента сокращается. Впрочем, не потому, что фильтроэлемент загрязняется больше, а по той простой причине, что в этом случае из-за слишком быстрого поднятия уровня топлива невозможно определить оставшийся ресурс.

К сожалению, соответствующих предупредительных надписей на фильтрующем элементе нет. Правда, в компании Cummins Filtration обещают с началом массовых поставок фильтров-сепараторов семейства Seeing is Believing на рынки стран СНГ написать на кольце большими буквами: «Не снимать!»

Примечательно, что во время замены фильтрующего элемента воздух не попадает в топливную магистраль, поэтому прокачки фильтра или топливной системы не потребуется, а значит, сразу после замены можно запускать двигатель. Единственная рекомендация – на всякий случай перед началом движения дать ему поработать непродолжительное время для гарантии прокачки топлива. Это еще одно достоинство данного фильтра, которое, может быть, и несущественно для владельца автомобиля, но те, кто ездит на машине и ее обслуживает, не смогут этого не оценить.

Естественно, фильтрующий элемент EleMax изготовлен из материала StrataPore™, а это не только повышает емкость фильтра и увеличивает количество задерживаемых им загрязнений, но и позволяет отделять 95% связанной воды. Бо’льшая часть эмульгированной воды оседает на фильтрующих слоях, поскольку поверхностное натяжение не позволяет ей пройти. Сливаясь, капли эмульгированной воды становятся тяжелее, стекают вниз и через отверстие в корпусе попадают в отстойник. Его емкость составляет у разных моделей от 320 до 1000 мл, причем даже при переполнении фильтр будет нормально работать, тогда как «классический» фильтр (с нижним расположением сменного элемента) с таким количеством воды не может работать даже теоретически.

Кстати, все фильтры-сепараторы данного семейства, поставляемые на европейский рынок, всегда комплектуют датчиком наличия воды. В дополнение к нему можно заказать и сигнальный светодиод, устанавливаемый на панели приборов.

Подогрев на любой вкус

Не забыта и зимняя эксплуатация, когда фильтрующий элемент нередко наглухо забивается кристаллизовавшимся парафином. Чтобы избежать этого, предусмотрена система обогрева фильтра. Причем не одна, а целых три, применяемых в зависимости от климатических условий, в которых планируют эксплуатировать автомобиль. Теоретически фильтр-сепаратор можно заказать и без подогревателя, но тогда его эксплуатация при отрицательных температурах будет весьма проблематичной.

Как известно, на грузовиках часть топлива, закачанного в топливную магистраль, возвращается в бак подогретым, поэтому бак не является «узким местом» топливной системы. Иное дело фильтр-сепаратор, который при холодном запуске быстро забивается кристаллами парафина и льда. Причем если при повышении температуры лед можно растопить, то парафин просто «убивает» фильтр, который в этом случае подлежит замене. Чтобы этого избежать, фильтры-сепараторы данного семейства могут комплектоваться 24-вольтовым электрическим подогревателем мощностью 150…250  Вт (в зависимости от модели), снабженным термостатом. Термостат автоматически включает подогреватель при понижении температуры до +5 °С и выключает его при +15 °С, что позволяет, один раз включив подогреватель, больше о нем не вспоминать, не опасаясь перегрева.

Этого вполне достаточно для нормальной работы двигателя в умеренном климате, но для морозных зим желателен дополнительный обогрев фильтра-сепаратора. Для этого в заранее предусмотренное место в корпусе фильтра вставляют специальный теплообменник с патрубками. Теоретически к теплообменнику можно подвести жидкость, циркулирующую в системе охлаждения двигателя, однако гораздо проще использовать для этого подогретую «обратку» – топливо, возвращающееся в бак.

Наконец, для эксплуатации в особо суровых климатических условиях (Сибирь, Скандинавия, Казахстан) в фильтрах этой серии предусмотрена возможность подогрева топлива дополнительным термисторным подогревателем, устанавливаемым между головкой фильтра и самим фильтром. При этом используется нагревательный элемент из титаната бария, который меняет свое сопротивление прямо пропорционально температуре. Поэтому когда температура достигает 50 °С, его сопротивление сильно возрастает, а ток в цепи уменьшается. Благодаря этому нет опасности перегрева топлива, да и термостат не требуется. И поскольку термистор является саморегулирующимся, в зимнее время он может быть постоянно включен вместе с двигателем.

При запуске в зимнее время подогрев работает следующим образом. Вначале включается термостатированный подогреватель, который нагревает топливо в фильтре-сепараторе до +15 °С. После запуска двигателя, когда температура «обратки» поднимается где-то до +20...25 °С, подогреватель отключается, и дальше обогрев осуществляется исключительно топливом, возвращающимся в бак.

Но если из-за сильных морозов его тепла не хватает, необходим термисторный подогреватель. При его наличии схема работает таким же образом, за исключением того, что термистор включается в работу с самого начала. В этом случае температурный диапазон нормальной работы фильтра-сепаратора существенно расширяется. Но опять же, повторюсь, в условиях средней полосы он не нужен.

Одной из важных особенностей фильтров этой серии является легкий визуальный контроль за их нормальной работоспособностью: одного взгляда на фильтр достаточно, чтобы определить, что он требует замены, что в корпусе избыток воды, что в топливной системе идет подсос воздуха, а также ряд других неполадок. Поэтому неудивительно, что создатели назвали данную технологию Seeing is Believing – «Верь глазам своим».