Включают в себя подогреватель дизельного топлива в фильтре тонкой очистки, подогреватель топлива в баке, установленный на конец топливозаборной трубки, и соединительный жгут с кнопками в кабине водителя. Указанные устройства могут быть доукомплектованы подогревателями в фильтрах грубой очистки и подогревателем топливопровода.
      В основу всех подогревателей положены нагревательные элементы с ПТК-керамикой, обеспечившие им свойства саморегулирования потребляемой мощности. Благодаря саморегулированию мощности выпускаемые компанией подогреватели обладают:
      • малым энергопотреблением;
      • пожаробезопасностью;
      • простой конструкцией, обеспечивающий быстрый монтаж и отсутствие специальной системы управления и регулирования;
      • высокой надежностью с наработкой не менее 20 000 часов.
      Все подогреватели компании «Ивэль» являются законченными изделиями и пригодны для самостоятельной установки. Подогреватели прошли все виды испытаний как в климатических камерах АМО ЗИЛ, так и в реальных условиях. Подогреватели успешно эксплуатируются во многих регионах России с экстремальными климатическими условиями.
       Подогреватель для фильтра тонкой очистки. Предназначен для применения в любых транспортных средствах, работающих на дизельном топливе: грузовых автомобилях (например, МАЗ, Кам-АЗ, ЗИЛ, «Урал»), автобусах, тракторах, бульдозерах и т. д.
      В разработанной конструкции подогревателя для фильтра тонкой очистки применен самый эффективный способ разогрева топлива прямо в полости фильтра. Конструктивно эти подогреватели выполнены в виде цилиндрических вставок (рис. 6.4) между крышкой и корпусом фильтра. На рис. 6.4 а один из двух корпусов фильтра удален, а вставка с подогревателем развернута. Второй фильтр (справа) показан в сборе со вставкой подогревателя. Крепеж встраиваемого подогревателя производится удлиненным болтом, который прилагается к комплекту и заменяет штатный болт. В зависимости от конструкции корпуса фильтра тонкой очистки выпускаются соответствующие модификации подогревателя.
      Рис. 6.4. Подогреватель фильтра тонкой очистки компании «Ивэль»: а) вставка и фильтр в сборе; б) подогреватель выполнен в виде вставки в корпус фильтра (от компании «Ивэль»).
 
      Максимальная мощность подогревателя составляет 150 Вт, которая снижается по мере подогрева топлива, и через 7-10 минут работы достигает 50 Вт. За такое короткое время предпускового разогрева разряд нормально заряженной аккумуляторной батареи гарантированно исключен. Стоимость самого подогревателя в 6-10 раз ниже зарубежных аналогов, а его монтаж не требует специальных условий и осуществляется в течение 1 часа.
       Подогреваемый топливозаборник.В подогревателе топливозаборника на ПТК керамике используется электрический подогрев топлива от сети автомобиля с напряжением 12 или 24 В. Подогреватель устанавливается взамен штатной фильтрующей сетки, одновременно выполняя функции фильтра и осуществляя подогрев топлива. Для подачи напряжения на подогреватель надо рядом с фланцем в баке просверлить отверстие, в которое установить изолирующую втулку со шпилькой токоввода. Максимальная (начальная) мощность подогревателя составляет 150 Вт.
      Рис. 6.5. Топливозаборник с подогревателем компании «Ивэль» (от компании «Ивэль).

      Уникальные топливные фильтры SEPAR-2000 обеспечивают превосходную защиту двигателя от преждевременного износа, совмещая одновременно в себе три функции: фильтрации топлива, очистку топлива от воды и его подогрев. По сути, фильтры являются высокоэффективной системой очистки дизельного топлива от воды и грязи. При применении модификации фильтра с подогревом в автомобиле нет необходимости в дополнительных подогревателей топлива. Полностью исключаются наиболее распространенные отказы системы питания из-за наличия в топливе воды, отказы насоса высокого давления, выход из строя распылителей форсунок и ряд других.
      Фильтры SEPAR-2000 производятся немецкой компанией «Willibrord Lхsing-Filtertechnik» и являются единственными на сегодня фильтрующими устройствами со 100 %-ной степенью защиты топлива от воды и грязи. Ими непосредственно на конвейере оборудуются автомобили крупнейших автопроизводителей MAN, DAF, МАЗ-MAN, Cursor 10 (Iveco), Ikarus. Они идеально подходят для установки на дизельные внедорожники и микроавтобусы. А для применения на дорожной, строительной, карьерной и другой специальной технике это самый подходящий и единственный вариант.
      Техническая основа устройства заключена в изобретении способа водоотделителя (сепарации) со 100 %-ной эффективностью. Оно решило, можно прямо сказать, вековую проблему защиты топливной аппаратуры от конденсата, образующегося в топливном баке вследствие перепада температур и наличия обратной магистрали слива топлива («обратки»). Как известно, конденсация воды оказывает разрушительное воздействие коррозии на дорогостоящие прецизионные детали двигателя. В название всей серии фильтров SEPAR используется слово «сепарация», означающее селекцию и отделение.
      Изготовителем предусмотрен широкий ряд фильтров Separ с пропускной способностью до 260 л/мин, которые могут быть установлены на двигатели с мощностью до 10 000 кВт, в том числе на суда и АЗС. Выпускается модификации с подогревом топлива (рис. 6.6). Фильтры могут быть оборудованы дополнительным датчиком контроля уровня воды в отстойнике, что позволяет водителю иметь дистанционный контроль. Расположенный внутри отстойника нагревательный элемент эффективно подогревает поток топлива, растапливая выделяющийся парафин. Тем самым удается избежать забивания им фильтра. Управление подогревом осуществляется автоматически термостатом, включающим подогрев при температуре ниже +5 °C и выключающем его при температуре около +10 °C. В фильтре предусмотрена аварийная термозащита, тепловой предохранитель которой отключает подогрев при превышении температуры более +80 °C.
      Рис. 6.6. Фильтр «Сепар-2000»: а) установленный на автомашине; б) внешний вид (от компании «Cоюзавто»).

Таблица 6.3. Характеристики фильтров Separ-2000

Два варианта исполнения фильтров с подогревом

      Фильтры с подогревом поставляются в 2-х вариантах исполнения:
      • Фильтры SWK 2000/5/50/Н и SWK 2000/10/Н обеспечивают подогрев топлива только при работающем двигателе/генераторе (полуавтоматический нагреватель фильтра). Система подогрева включается поворотным тумблером с контрольной лампочкой. При остановке двигателя система подогрева автоматически отключается. Включение полуавтоматического нагревателя фильтра осуществляется водителем (при наружной температуре около 0 °C) поворотом кнопки включателя вниз. Нагреватель выключается автоматически при достижении температуры топлива в фильтре +15 °C (контрольная лампочка гаснет) и затем сам включается автоматически при +5 °C (контрольная лампочка зажигается).
      • Фильтры SWK 2000/5/50HZ и SWK 2000/10/HZ обладают возможностью осуществлять подогрев как при работающем двигателе, так и перед его стартом, что особенно важно для успешного пуска в зимних условиях. При включении зажигания активируется подогрев, выключаемый через 3 минуты встроенным в фильаймером. Тем самым двигатель запускается с уже предварительно подогретым топливом. После старта управление подогревом осуществляется автоматически в границах вышеуказанных температур.

Технология очистки топлива

      Запатентованная изготовителем технология очистки заключена в последовательном сочетании процессов сепарации и фильтрации и имеет пять ступеней. Сепарация способствует отделению от топлива крупных частиц воды и грязи. На заключительном этапе очистки применяется фильтрация топлива фильтрующим элементом из специального материала, поставляемого с различными величинами фильтрующих ячеек. Уникальность конструкции фильтра заключена в отсутствии вращающихся деталей, свойственных обычно процессу сепарации. А как же тогда происходит сепарация? Для ее осуществления применен своеобразный циклон со шнеком, несколько схожим с используемым в бытовой мясорубке. Отличие в меньшей длине и неподвижности шнека. Топливо, проходя винтовую нарезку шнека, завихряется и закручивается, в результате в нем образуются центробежные силы. Именно эти силы и используются в сепарации воды и других частиц. Рассмотрим кратко ступени очистки топлива (рис. 6.7).
      Рис. 6.7. Устройство фильтра Separ-2000 (от компании «Союзавто»).
 
       Ступень 1. Поступающий в фильтр входной поток топлива проходит внутренний шнек, где интенсивно закручивается. Под действием центробежных сил из топлива выделяются более тяжелые элементы: вода и грязь.
       Ступень 2. Вращаясь, топливо достигает секции отстойника, где капли воды и тяжелые твердые частицы сначала отбрасываются на стенки отстойника, затем собираются и осаждаются на дне.
       Ступень 3. Поток направляется вверх, где снова происходит его закрутка уже на внешнем шнеке циклона. Благодаря различной длине шнеков и двойному полному изменению направления движения, происходит отделение маленьких капель воды и мельчайших твердых частиц. Эти выделения, собираясь в более крупные, опускаются на дно отстойника. Таким образом, уже на этой стадии из топлива удаляется подавляющая часть воды и грязи.
       Ступень 4.Непосредственно под фильтрующим элементом живое сечение потока топлива значительно увеличивается, вследствие чего наступает относительное успокоение потока. Это также способствует дальнейшему выпадению мельчайших составляющих воды и твердых частиц.
      Процесс предварительной очистки осаждает подавляющую часть воды и твердых частиц грязи в отстойнике и тем самым значительно увеличивает срок службы фильтрующего элемента.
       Ступень 5.Окончательная фильтрация остающихся в топливе твердых частиц и воды производится фильтрующим элементом, изготовленным из специального материала. Очищенное топливо покидает фильтр через выходное отверстие С или D.

Установка фильтра Separ

      Установка фильтра Separ-200 может быть произведена водителем самостоятельно, настолько она проста. Принципиальным является установка Separ-2000 только во всасывающую магистраль топливопровода, т. е. между баком и подкачивающим насосом. Обратите внимание на возможность подсоединения впускного и выпускного трубопроводов с любой стороны фильтра к патрубкам А, B, C и D. Неиспользованные патрубки закрываются заглушками.
      Фильтр может быть расположен выше или ниже топливного бака. Наиболее желательный вариант – уровень впускных отверстий фильтра совпадает с уровнем верхнего канта бака, а сам фильтр устанавливается вертикально. При расположении фильтра выше или ниже бака необходима встройка запорного вентиля (крана) (с пропускным сечением не менее сечения трубопровода), т. к. иначе при снятии крышки фильтра может вытечь топливо.
      Сама установка состоит из выбора удобного места всасывающей магистрали, где делается разрез и устанавливается фильтр. Имеющиеся в этой магистрали штатные фильтры должны быть удалены. (Штатные фильтры в нагнетательной магистрали остаются.) После установки фильтра его крышка снимается и фильтр заполняется топливом, тем самым удаляется воздух из системы питания, что исключает длительную холостую работу подкачивающего насоса.
      Руководствуйтесь следующими рекомендациями:
      • при подсоединении к трубопроводу избегайте прямых углов или используйте прямоугольные штуцера;
      • применяйте оригинальные монтажные штуцера с монтажными кольцами, поставляемые официальными дистрибьюторами. Учтите, что пустотелые болты с медными уплотнителями трудно герметизируются, что может привести к потери давления;
      • не разрешается уменьшать диаметр топливопровода;
      • при монтаже обращайте внимание на требуемое расстояние 30 мм (или 60 мм) над крышкой фильтра, необходимое для замены фильтрующего элемента.

Обслуживание фильтра

      Оно заключается в очистке отстойника и замене фильтрующего элемента. При сливе воды и загрязнений из отстойника происходит эффективное самоочищение фильтрующего элемента. Как правило, фильтр может использоваться без замены в течение 10–15 сливов. Перед очисткой фильтра заглушите двигатель. Выверните болт разгерметизации на крышке фильтра. Откройте спускной кран. Чистое топливо, находящееся над фильтрующим элементом в верхней части фильтра, опустится обратно вниз и промоет элемент от капель воды и частичек грязи. Необходимо производить слив из фильтра до полного вымывания грязи из фильтра. После этого закройте кран и, в случае необходимости, сняв крышку, наполните фильтр топливом для удаления воздуха из топливной системы. Заверните болт разгерметизации и пустите двигатель. Если ощущается потеря мощности, замените фильтрующий элемент. В любом случае фильтрующий элемент требуется менять не реже 1 раза в год.

      Подогреватели топливозаборника производятся компаниями Arctic Fox («Арктик Фокс»), «Ивэль», «Номакон» и другими. Они имеют внешне однотипную конструкцию. Обогреваемый топливозаборник ТП-ХХХ компании «Номакон» (рис. 6.8) осуществляет забор подогретого топлива из топливного бака и предназначен для мощной автотракторной техники. Вначале перед запуском двигателя в топливозаборнике производится в течение 3–5 минут предварительный электроподогрев фильтрующей сетки топливозаборника. После запуска и прогрева двигателя электроподогрев отключается, а топливо в заборных трубках подогревается горячей охлаждающей жидкостью, поступающей непосредственно из двигателя или радиатора отопителя кабины. Оригинальное использование горячего тосола для подогрева топлива в рабочем режиме двигателя сохраняет энергоемкость АКБ и обеспечивает проходимость топлива по всей топливной магистрали. За счет большой тепловой мощности, отдаваемой топливу горячим тосолом, достигнута высокая эффективность подогрева. В результате применение данного топливозаборника позволяет отказаться от промежуточных подогревателей, поскольку тепла у подогретого топлива достаточно для исключения парафинизации фильтров.
      Рис. 6.8. Топливозаборники компании «Номакон»: а), б) с подогревом от охлаждающей жидкости и сети 12 В, в) с подогревом только от сети 12 В (от компании «Номакон»).
 
      Топливозаборник представляет собой цилиндрическую трубу, на верху которой расположен установочный фланец, а на нижнем конце электрический подогреватель. Длина погружаемой части топливозаборника может иметь любые размеры в зависимости от используемых топливных баков. Для оценки потребителями характеристик подогрева топлива испытания топливозаборника были проведены с длинами 290, 370, 460, 550 мм (см. табл. 6.4).
      На установочном фланце предусмотрены:
      • два топливных патрубка: питания и обратки;
      • два патрубка (входной и выходной) для охлаждающей жидкости;
      • вывод кабеля питания электронагревателя.
      На фото (рис. 6.8, б) представлена еще одна конструкция установочного фланца, в котором топливные патрубки установлены на отдельном кронштейне. Эффективность подогрева топлива топливозаборником характеризуют данные таблицы 6.4, где приведена температура топлива на его выходе в зависимости от расхода топлива и тосола при исходной температуре окружающей среды -40 °C. Интересно отметить, что в верхней строке таблицы приведены и неудовлетворительные данные подогрева. Они показывают, что подогреватель ТП-285 при расходе топлива 1,2 л/мин не обеспечивает подогрев топлива до положительной температуры. Его можно конечно использовать при меньшем расходе топлива, предварительно проконсультировавшись у изготовителя.

Таблица 6.4. Температура топлива на выходе топливозаборников «Номакон»

      Предусмотрен выпуск топливозаборника, использующий только один вид подогрева от бортовой сети 12 В (рис. 6.8, в).

Установка топливозаборника

      Топливозаборники «Номакон» могут быть установлены в баке любых грузовых автомобилей. Для автомобилей МАЗ и КамАЗ он может быть установлен в отверстие штатного топливозаборника. Подключается он к трубопроводу, идущему непосредственно от двигателя или от штатного радиатора кабины (рис. 6.9, а, б).
      Рис. 6.9. Схема установки топливозаборника: а) последовательно с радиатором отопителя; б) параллельно с радиатором отопителя кабины: 1– топливозаборник; 2 – радиатор двигателя; 3 – краны; 4 – тройник (от компании «Номакон»).

      Подогреватели топливопроводов представляют собой специальный отрезок подогреваемой топливной магистрали, устанавливаемый в разрез штатного топливопровода. Перед запуском двигателя подогреватель включается на 3–5 минут и подогревает находящееся в нем топливо. При запуске двигателя подогретое топливо поступает в фильтр, растворяя в нем кристаллы парафины, и обеспечивает нормальный запуск двигателя. Если в автомобиле другие подогреватели топлива отсутствуют, то при частичном засорении фильтра кристаллами парафина для его очистки можно включить на некоторое время подогреватель и при работающем двигателе.

      Это саморегулируемый подогреватель топливной магистрали, в котором обеспечивается автоматическое уменьшение потребляемого тока при его разогреве. Нагревательный элемент подогревателя состоит из двух параллельных скрученных медных шин, разделенных полимерным сердечником, содержащим графитовые частицы. При нагреве полимерный сердечник расширяется, что приводит к увеличению его сопротивления и снижению потребляемого тока. В результате саморегулирования повышается КПД подогревателя и исключается возможность его перегрева. Установка подогревателя производится простой заменой штатного отрезка топливопровода. Управление подогревателя осуществляется выключателем с переднего щитка автомобиля.
      Рис. 6.10. Подогреватель «Термолайн» (от компании Otem)

Таблица 6.5. Характеристики подогревателя топливопровода «Термолайн»

      Данный подогреватель не является цельным готовым изделием, а скорее представляет набор компонентов для его самостоятельной сборки (рис. 6.11). Такой подогреватель может быть установлен на штатный топливопровод автомобиля любого профиля без его разреза и снятия, что является несомненным преимуществом.
      Рис. 6.11. Топливопровод компании «Ивэль»: 1 – провод электропитания, 2 – клеммный зажим, 3 – самоклеющаяся стеклолента, 4 – топливопровод, 5 – стяжной хомут, 6 – нагревательный элемент, 7 – теплоизоляцуия «Армафлекс», 8 – самоклеющаяся лента.
 
      В качестве нагревателя применен специальный кабель длиной 1,15 м, который навивается на выбранный для обогрева штатный топливопровод с шагом витков не менее 25 мм. Затем на навитый провод надевается теплоизоляция из трубчатого материала «Армафлекс». Собранный подогреватель заклеивается самоклеящейся лентой. Потребляемая мощность подогревателя составляет 25 Вт, его включение производится кнопкой, установленной на панели автомобиля.

      Автоматические системы подогрева топлива используют рассмотренные выше отдельные подогреватели, объединенные в единую систему, управляемую электронным блоком. Такие системы упрощают эксплуатацию автомобиля с дизельным топливом и автоматизируют процесс подогрева топлива. Также они выполняют защитные функции при возникновении неисправности и снижении напряжения бортовой сети автомобиля.
      Автоматические системы подогрева, как правило, содержат (см. рис. 6.12, 6.13):
      • подогреватель фильтра тонкой очистки;
      • проточный подогреватель (или подогреваемый топливозаборник);
      • блок управления с органами управления и индикации.
      Рис. 6.12. Система подогрева топлива с проточным подогревателем.
      Рис. 6.13. Система подогрева топлива с обогреваемым топливозаборником.
 
      Система подогрева топлива обеспечивает:
      • автоматическое включение подогрева при понижении температуры окружающей среды ниже +3–5 °C;
      • автоматическое выключение подогрева при повышении температуры окружающей среды выше +3–5 °C;
      • оперативное управление подогревателями по предусмотренной программе, с изменением времени и режима подогрева в зависимости от температуры топлива;
      • последовательное включение подогревателей системы;
      • отключение системы при падении напряжения в бортовой сети автомобиля ниже порогового уровня или снижении уровня топлива в баке ниже нагревателя топливозаборника.