Фільтри охолоджувальної рідини для дизелів: навіщо потрібні, як обрати і що дають інтервали ESI

Автор матеріалу: Олег Тимошенко

Фільтр охолоджувальної рідини затримує пісок, стружку, мул і осад присадок, які спричиняють абразивний знос, відмови водяного насоса, термостата і радіатора, а фільтри з присадками SCA ще й поповнюють витрачені інгібітори. Обирають фільтр за типом рідини і присадок (DCA2, DCA4, OAT), інтервалом обслуговування (стандартний або подовжений ESI), об'ємом системи і вимогами виробника двигуна. Нижче - як це працює.

Матеріал підготовлено за публікацією Cummins Filtration (2018; нині Atmus Filtration, бренд FLEETGUARD).

Функції системи охолодження дизеля

поглинати тепло від деталей двигуна;
забезпечувати циркуляцію охолоджувальної рідини;
розсіювати тепло через радіатор;
регулювати температуру рідини;
охолоджувати відпрацьовані гази в системі EGR (для зниження викидів оксидів азоту NO_x).

Системи охолодження працюють завдяки поєднанню охолоджувальної рідини, присадок і фільтрів. Дизелі зазвичай мають щонайменше один фільтр охолоджувальної рідини. Проте, за даними джерела, деякі виробники двигунів почали відмовлятися від таких фільтрів, хоча, за оцінками, до 40 % ремонтів дизелів пов'язані з проблемами системи охолодження, і більшості з них можна запобігти фільтрацією.

Нові екологічні норми змінили температури, умови роботи, хімію і швидкість потоку в системах охолодження, що вимагає кращої фільтрації. До того ж існує плутанина між рідинами на водній і гліколевій основі, різними пакетами присадок (OAT, гібридні, традиційні) і стандартними та подовженими інтервалами обслуговування. Якісна система охолодження - це повністю готова рідина (Fully Formulated Coolant), що відповідає вимогам виробника двигуна, і якісна фільтрація, яка видаляє бруд і забруднення, що накопичуються з часом.

Забруднення системи охолодження

Виробничі залишки - пісок і стружка залишаються в системі після виготовлення двигуна і теплообмінників і спричиняють знос у зонах з високою швидкістю потоку.
Мул і бруд - потрапляють з навколишнього середовища або через неправильне обслуговування: заправку брудною водою, використання брудних ємностей. Вони викликають абразивний знос усієї системи.
Осад присадок - неякісні рідини, відпрацьовані присадки або надлишок присадок SCA випадають в осад, посилюють знос і погіршують тепловідведення.
Відкладення від жорсткої води - утворюються на гарячих поверхнях: гільзах, головках циліндрів, ущільненнях водяного насоса - і призводять до ремонтів і простоїв.

Фільтрація цих забруднень зменшує знос двигуна і запобігає відмовам радіатора, водяного насоса, термостата, перегріву та іншим проблемам системи охолодження.

Повністю готові охолоджувальні рідини

Виробники двигунів зазвичай рекомендують повністю готові рідини (Fully Formulated Coolants): вони вже містять потрібну кількість гліколю, деіонізованої води і пакета присадок для важких умов. Проте і такі рідини потребують поповнення SCA з певними інтервалами - залежно від типу рідини і присадок. Існують рідини зі стандартним і з подовженим інтервалом обслуговування. Фільтри з присадками SCA - зручний і надійний спосіб поповнювати присадки, витрачені за інтервал обслуговування.

Як обрати фільтр охолоджувальної рідини

Стратегія використання фільтрів залежить від:

типу присадки;
інтервалу обслуговування;
потреб оператора техніки;
розміру і об'єму системи охолодження;
вимог виробника двигуна.

1. Встановлення фільтра в наявну систему

Додатковий фільтр охолоджувальної рідини, за даними джерела, дає:

довший ресурс водяного насоса;
максимальний захист від кавітаційної корозії;
довший термін служби рідини;
кращу тепловіддачу;
довший ресурс термостата;
менші витрати на обслуговування системи охолодження.

Можливі ознаки твердих забруднень у рідині і недостатньої фільтрації (аж до забивання фільтра): знос кілець і поршнів через погану тепловіддачу, передчасні відмови водяного насоса, термостата і радіатора.

За даними польових випробувань, на які посилається джерело, 40 % використаних фільтрів охолоджувальної рідини містили помірну кількість забруднень, а понад 10 % - значну. У дослідженні понад 11 600 двигунів (SAE Technical Paper 881270) автопарки з фільтрами мали втричі менше випадків витоку через ущільнення водяного насоса, ніж автопарки без них.

2. Система зі стандартним інтервалом обслуговування

Якщо двигун має фільтр охолоджувальної рідини - штатний або встановлений додатково, - важливо визначити інтервал обслуговування. За даними джерела, стандартний інтервал становить близько 500 мотогодин, 25 000 миль або 40 000 км. Фільтри стандартного інтервалу з гранулами SCA додають стільки присадки, скільки витрачається за цей інтервал.

3. Система з подовженим інтервалом обслуговування (ESI)

Фільтри з подовженим інтервалом (Extended Service Interval, ESI), за даними джерела, рекомендують на строк до одного року, 150 000 миль (близько 240 000 км) або 4000 мотогодин - що настане раніше - для двигунів з об'ємом системи охолодження до 20 галонів (76 л). Для більших систем або коли SCA поповнюють рідкою присадкою, а не через фільтр, рекомендують звичайні фільтри. Для рідин на основі органічних кислот (OAT) використовують фільтри без присадок у поєднанні з рідкими присадками.

Фільтри FLEETGUARD ESI, за даними виробника, поступово вивільняють потрібну кількість присадок завдяки запатентованим капсулам з покриттям, які зберігаються в окремій камері: це запобігає швидкому розчиненню і передозуванню. Фільтрувальний матеріал StrataPore з поліпропілену затримує оливу і, за даними виробника, витримує подовжені інтервали, на які не розрахований целюлозний матеріал. Корпуси ESI мають товщу сталь, ніж фільтри стандартного інтервалу, а пружини з пластиковими захисними чашками зберігають працездатність протягом усього строку служби.

Що врахувати при встановленні фільтра

Після вибору типу рідини і фільтра потрібно перевірити параметри конкретної системи:

Розміри і місце - де можна встановити фільтр і якого він може бути розміру, з достатнім зазором для обслуговування, монтажу і демонтажу.
Умови роботи - максимальна і мінімальна температури, вібрація, діаметр і довжина шлангів, тиск у корпусі, гідравлічний опір, типи фітингів і запірних клапанів.
Об'єм системи охолодження - визначає потрібну кількість присадки.
Бажаний інтервал обслуговування - визначає вибір між стандартним і подовженим інтервалом.
Тип присадки - DCA2, DCA4 або OAT визначає, який фільтр використовувати.

Висновки

Екологічні норми продовжують змінювати конструкцію двигунів і систем охолодження, тому умови роботи охолоджувальної рідини стають складнішими. Кожен фільтр має відповідати системі і забезпечувати потрібний захист і дозування присадок, а обслуговуванню системи варто приділяти пильну увагу. Фільтрація охолоджувальної рідини сьогодні важливіша, ніж будь-коли.