Фильтры охлаждающей жидкости для дизелей: зачем нужны, как выбрать и что дают интервалы ESI

Автор материала: Олег Тимошенко

Фильтр охлаждающей жидкости задерживает песок, стружку, ил и осадок присадок, которые вызывают абразивный износ, отказы водяного насоса, термостата и радиатора, а фильтры с присадками SCA еще и пополняют израсходованные ингибиторы. Выбирают фильтр по типу жидкости и присадок (DCA2, DCA4, OAT), интервалу обслуживания (стандартный или увеличенный ESI), объему системы и требованиям производителя двигателя. Ниже - как это работает.

Материал подготовлен по публикации Cummins Filtration (2018; сейчас Atmus Filtration, бренд FLEETGUARD).

Функции системы охлаждения дизеля

поглощать тепло от деталей двигателя;
обеспечивать циркуляцию охлаждающей жидкости;
рассеивать тепло через радиатор;
регулировать температуру жидкости;
охлаждать отработавшие газы в системе EGR (для снижения выбросов оксидов азота NO_x).

Системы охлаждения работают благодаря сочетанию охлаждающей жидкости, присадок и фильтров. Дизели обычно имеют как минимум один фильтр охлаждающей жидкости. Однако, по данным источника, некоторые производители двигателей начали отказываться от таких фильтров, хотя, по оценкам, до 40 % ремонтов дизелей связаны с проблемами системы охлаждения, и большинство из них можно предотвратить фильтрацией.

Новые экологические нормы изменили температуры, условия работы, химию и скорость потока в системах охлаждения, что требует лучшей фильтрации. К тому же существует путаница между жидкостями на водной и гликолевой основе, разными пакетами присадок (OAT, гибридные, традиционные) и стандартными и увеличенными интервалами обслуживания. Качественная система охлаждения - это полностью готовая жидкость (Fully Formulated Coolant), соответствующая требованиям производителя двигателя, и качественная фильтрация, которая удаляет грязь и загрязнения, накапливающиеся со временем.

Загрязнения системы охлаждения

Производственные остатки - песок и стружка остаются в системе после изготовления двигателя и теплообменников и вызывают износ в зонах с высокой скоростью потока.
Ил и грязь - попадают из окружающей среды или из-за неправильного обслуживания: заправки грязной водой, использования грязных емкостей. Они вызывают абразивный износ всей системы.
Осадок присадок - некачественные жидкости, отработанные присадки или избыток присадок SCA выпадают в осадок, усиливают износ и ухудшают теплоотвод.
Отложения от жесткой воды - образуются на горячих поверхностях: гильзах, головках цилиндров, уплотнениях водяного насоса - и приводят к ремонтам и простоям.

Фильтрация этих загрязнений уменьшает износ двигателя и предотвращает отказы радиатора, водяного насоса, термостата, перегрев и другие проблемы системы охлаждения.

Полностью готовые охлаждающие жидкости

Производители двигателей обычно рекомендуют полностью готовые жидкости (Fully Formulated Coolants): они уже содержат нужное количество гликоля, деионизированной воды и пакета присадок для тяжелых условий. Однако и такие жидкости требуют пополнения SCA с определенными интервалами - в зависимости от типа жидкости и присадок. Существуют жидкости со стандартным и с увеличенным интервалом обслуживания. Фильтры с присадками SCA - удобный и надежный способ пополнять присадки, израсходованные за интервал обслуживания.

Как выбрать фильтр охлаждающей жидкости

Стратегия использования фильтров зависит от:

типа присадки;
интервала обслуживания;
потребностей оператора техники;
размера и объема системы охлаждения;
требований производителя двигателя.

1. Установка фильтра в существующую систему

Дополнительный фильтр охлаждающей жидкости, по данным источника, дает:

больший ресурс водяного насоса;
максимальную защиту от кавитационной коррозии;
больший срок службы жидкости;
лучшую теплоотдачу;
больший ресурс термостата;
меньшие расходы на обслуживание системы охлаждения.

Возможные признаки твердых загрязнений в жидкости и недостаточной фильтрации (вплоть до забивания фильтра): износ колец и поршней из-за плохой теплоотдачи, преждевременные отказы водяного насоса, термостата и радиатора.

По данным полевых испытаний, на которые ссылается источник, 40 % использованных фильтров охлаждающей жидкости содержали умеренное количество загрязнений, а более 10 % - значительное. В исследовании более 11 600 двигателей (SAE Technical Paper 881270) автопарки с фильтрами имели втрое меньше случаев утечки через уплотнение водяного насоса, чем автопарки без них.

2. Система со стандартным интервалом обслуживания

Если двигатель имеет фильтр охлаждающей жидкости - штатный или установленный дополнительно, - важно определить интервал обслуживания. По данным источника, стандартный интервал составляет около 500 моточасов, 25 000 миль или 40 000 км. Фильтры стандартного интервала с гранулами SCA добавляют столько присадки, сколько расходуется за этот интервал.

3. Система с увеличенным интервалом обслуживания (ESI)

Фильтры с увеличенным интервалом (Extended Service Interval, ESI), по данным источника, рекомендуют на срок до одного года, 150 000 миль (около 240 000 км) или 4000 моточасов - что наступит раньше - для двигателей с объемом системы охлаждения до 20 галлонов (76 л). Для больших систем или когда SCA пополняют жидкой присадкой, а не через фильтр, рекомендуют обычные фильтры. Для жидкостей на основе органических кислот (OAT) используют фильтры без присадок в сочетании с жидкими присадками.

Фильтры FLEETGUARD ESI, по данным производителя, постепенно высвобождают нужное количество присадок благодаря запатентованным капсулам с покрытием, которые хранятся в отдельной камере: это предотвращает быстрое растворение и передозировку. Фильтрующий материал StrataPore из полипропилена задерживает масло и, по данным производителя, выдерживает увеличенные интервалы, на которые не рассчитан целлюлозный материал. Корпуса ESI имеют более толстую сталь, чем фильтры стандартного интервала, а пружины с пластиковыми защитными чашками сохраняют работоспособность в течение всего срока службы.

Что учесть при установке фильтра

После выбора типа жидкости и фильтра нужно проверить параметры конкретной системы:

Размеры и место - где можно установить фильтр и какого он может быть размера, с достаточным зазором для обслуживания, монтажа и демонтажа.
Условия работы - максимальная и минимальная температуры, вибрация, диаметр и длина шлангов, давление в корпусе, гидравлическое сопротивление, типы фитингов и запорных клапанов.
Объем системы охлаждения - определяет нужное количество присадки.
Желаемый интервал обслуживания - определяет выбор между стандартным и увеличенным интервалом.
Тип присадки - DCA2, DCA4 или OAT определяет, какой фильтр использовать.

Выводы

Экологические нормы продолжают менять конструкцию двигателей и систем охлаждения, поэтому условия работы охлаждающей жидкости становятся сложнее. Каждый фильтр должен соответствовать системе и обеспечивать нужную защиту и дозирование присадок, а обслуживанию системы стоит уделять пристальное внимание. Фильтрация охлаждающей жидкости сегодня важнее, чем когда-либо.