Zweck, Art und Ausführung von Kraftstofffiltern

Woher kommt Schmutz im Kraftstoff?

Lesen Sie bei Ihrem nächsten Besuch an der Tankstelle die „Qualitätszertifikate“, die am Kassenfenster ausliegen.

Benzin AI-95 „Ekto plus“ gilt als hochwertig, wenn es nicht mehr als 50 mg/l Harz enthält und nach seiner Verdunstung der Trockenrückstand (Verunreinigung?) 2 % nicht überschreitet.

Auch beim Diesel läuft nicht alles glatt. Es erlaubt Wasser bis zu 200 mg/kg, Gesamtverschmutzung 24 mg/kg und Sediment 25 g/m³.

Bevor der Kraftstoff in den Tank Ihres Autos gelangte, wurde er immer wieder umgepumpt, in verschiedene Behälter umgefüllt, zum Öldepot transportiert, erneut umgepumpt und transportiert. Wie viel Staub, Feuchtigkeit und „allgemeine Verschmutzung“ bei diesen Vorgängen hineingelangt ist, wissen nur Kraftstofffilter.

Design und Typen

Die Kraftstoffleitung eines jeden Motors beginnt mit einem Kraftstoffeinlass mit einem grobmaschigen Filter (im Folgenden CSF), der ganz unten im Kraftstofftank installiert ist.

Darüber hinaus durchläuft der Kraftstoff je nach Motortyp – Vergaser, Einspritzbenzin oder Diesel – auf dem Weg vom Tank zur Kraftstoffpumpe mehrere weitere Reinigungsstufen.

Kraftstoffeinlässe und Kraftstoffmodule mit CSF befinden sich ganz unten im Tank.

CSF-Dieselmotoren werden am Rahmen oder an der Unterseite der Karosserie montiert. Feinfilter (FTO) für alle Motortypen – im Motorraum.

Reinigungsqualität

• Mesh-Kraftstoffeinlässe fangen Partikel mit einer Größe von mehr als 100 Mikrometern (0,1 mm) ein.
• Grobfilter – größer als 50–60 Mikrometer.
• Zapfwelle von Vergasermotoren – 20–30 Mikrometer.
• Zapfwelle von Einspritzmotoren – 10–15 Mikrometer.
• Das PTF von Dieselmotoren, die höchste Anforderungen an die Reinheit des Kraftstoffs stellen, kann Partikel mit einer Größe von mehr als 2–3 Mikrometern herausfiltern.

Es gibt Diesel-PTF mit einer Siebreinheit von 1-1,5 µm.

Filtervorhänge für Feinreinigungsgeräte bestehen überwiegend aus Zellulosefasern. Solche Elemente werden manchmal „Papierelemente“ genannt, sie sind billig und einfach herzustellen.

Die ungleichmäßige Struktur der Zellulosefasern ist der Grund für die unterschiedliche Durchlässigkeit des „Papier“-Vorhangs. Der Querschnitt der Fasern ist größer als die Lücken zwischen ihnen, dies verringert die „Schmutzkapazität“ und erhöht den hydraulischen Widerstand des Filters.

Filtervorhänge höchster Qualität werden aus Polyamidfasermaterial hergestellt.

Der Filtervorhang ist wie eine Ziehharmonika („Stern“) im Gehäuse platziert, was eine große Filterfläche bei kleinen Abmessungen bietet.

Einige moderne Zapfwellen verfügen über einen mehrschichtigen Vorhang mit variabler Durchlässigkeit, die in Richtung des Mediumflusses abnimmt. Zu erkennen an der Markierung „3D“ auf dem Gehäuse.

Zapfwellen mit spiralförmiger Stapelung von Filtervorhängen sind weit verbreitet. Zwischen den Windungen der Spirale sind Separatoren angebracht. Spiralzapfwellen zeichnen sich durch hohe Produktivität und Reinigungsqualität aus. Ihr Hauptnachteil sind ihre hohen Kosten.

Merkmale von Filtersystemen für verschiedene Motortypen

Kraftstoffreinigungssysteme für Benzinmotoren

Im Stromversorgungssystem des Vergasermotors ist nach dem Gitter im Gastank zusätzlich ein Sumpffilter in der Leitung eingebaut. Danach passiert der Kraftstoff das Sieb in der Kraftstoffpumpe, den Feinfilter (FTO) und das Sieb im Vergaser.

Bei Otto-Einspritzmotoren sind Kraftstoffansaug-, Grob- und Mittelfilter mit einer Pumpe im Kraftstoffmodul zusammengefasst. Die Versorgungsleitung endet unter der Haube mit der Hauptzapfwelle.

Grobfilter

CSF-Kraftstoffeinlässe sind zusammenklappbar und bestehen aus Messinggeflecht auf einem starren Rahmen.

Tauchfähige Kraftstoffmodulfilter bestehen aus zwei oder drei Lagen Polyamidgewebe und ermöglichen eine grobe und mittlere Kraftstoffreinigung. Das Netzelement kann nicht gewaschen oder gereinigt werden und wird bei Verschmutzung durch ein neues ersetzt.

FGO-Siedler sind zusammenklappbar. Das in einem Metallgehäuse eingebaute zylindrische Filterelement besteht aus einem Messinggewebe oder einem Satz perforierter Platten, manchmal aus poröser Keramik. Im unteren Teil des Gehäuses befindet sich ein Gewindestopfen zum Ablassen des Sediments.

Filtersumpfe von Vergasermotoren werden am Rahmen oder an der Unterseite der Fahrzeugkarosserie montiert.

Feinfilter

Bei Pkw werden Filter dieser Art unter der Motorhaube eingebaut. FTO-Vergasermotor – nicht zerlegbar, in einem transparenten Kunststoffgehäuse, das einem Druck von bis zu 2 bar standhält. Zum Anschluss an Schläuche sind am Gehäuse zwei Abzweigrohre angeformt. Die Fließrichtung wird durch einen Pfeil angezeigt.

Der Grad der Verschmutzung – und die Notwendigkeit eines Austauschs – lässt sich leicht anhand der Farbe des sichtbaren Filterelements erkennen.

Die Zapfwelle eines Einspritz-Benzinmotors arbeitet unter einem Druck von bis zu 10 bar und hat ein zylindrisches Stahl- oder Aluminiumgehäuse. Gehäusedeckel geformt oder aus robustem Kunststoff gefertigt. Abzweigrohre sind aus Stahl, die Richtung des Strahls ist auf einer Abdeckung angegeben. Das dritte, im Deckel eingebaute Abzweigrohr verbindet den Filter mit einem Druckminderventil (Überlaufventil), das überschüssigen Kraftstoff in den „Rücklauf“ ableitet.

Das Produkt wird nicht zerlegt oder repariert.

Reinigungssysteme für Dieselmotoren

Der Kraftstoff, der den Dieselmotor speist, strömt nach dem Gitter im Tank durch den CSF-Sumpf, den Wasserabscheider, FTO, das Gitter der Niederdruckpumpe und die Hochdruck-Kraftstoffpumpe.

Bei Pkw ist der Kraftstoffeinlass unten im Tank eingebaut, CSF, Abscheider und FTO befinden sich unter der Haube. Bei Diesel-Lkw und Traktoren sind alle drei Geräte in einer gemeinsamen Einheit am Rahmen montiert.

Kolbenpaare einer Niederdruck-Druckerhöhungspumpe und einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe sowie Düsenzerstäuber von Dieselmotoren reagieren sehr empfindlich auf Kraftstoffverunreinigungen und das Vorhandensein von Wasser darin.

Das Eindringen fester Schleifpartikel in die Präzisionsspalte der Kolbenpaare führt zu deren erhöhtem Verschleiß, Wasser wäscht den Schmierfilm ab und kann zum Abrieb der Reibflächen führen.

Arten von Dieselkraftstofffiltern

Das Netz des Kraftstoffeinlasses besteht aus Messing oder Kunststoff und hält Schmutzpartikel mit einer Größe von mehr als 100 Mikrometern zurück. Das Netz kann beim Öffnen des Tanks ausgetauscht werden.

Diesel-Grobfilter

Alle modernen Geräte sind zusammenklappbar. Filtern Sie kontaminierende Fraktionen von 50 oder mehr Mikrometern heraus. Ein austauschbares Element (Glas) mit einem „Papier“-Vorhang oder aus mehreren Lagen Kunststoffgewebe.

Separator-Wasserabscheider

Verlangsamt und beruhigt den Kraftstofffluss und trennt das darin enthaltene Wasser. Entfernt teilweise Verunreinigungen mit einer Partikelgröße von mehr als 30 Mikrometern (in Wasser suspendierter Rost). Das Design ist zusammenklappbar und ermöglicht das Entfernen des Labyrinthscheiben-Wasserabscheiders zum Reinigen.

Feinfilter

Sehr hoher Filtrationsgrad, hält feine Partikel mit einer Größe von 2 bis 5 Mikrometern zurück.

Das Gerät ist zusammenklappbar und verfügt über ein abnehmbares Gehäuse. Das abnehmbare Glas moderner Geräte verfügt über einen Vorhang aus Polyamidfasern.

Abnehmbare Gehäuse bestehen aus Stahl. Manchmal wird als Gehäusematerial ein haltbarer transparenter Kunststoff verwendet. Unter dem austauschbaren Element (Becher) befindet sich eine Kammer zur Schlammansammlung, in der eine Ablassschraube oder ein Ventil installiert ist. Der Gehäusedeckel ist aus Leichtmetallguss.

In „schicken“ Autos ist eine Schaltung zur Überwachung des Filterzustands vorgesehen. Der Sensor, der bei Überfüllung der Kammer auslöst, schaltet eine rote Kontrollleuchte auf dem Armaturenbrett ein.

Bei niedrigen Temperaturen verdicken sich im Dieselkraftstoff gelöste paraffinische Kohlenwasserstoffe und verstopfen wie Gelee die Vorhänge der Filterelemente, wodurch der Kraftstofffluss verhindert und der Motor gestoppt wird.

Bei modernen Dieselfahrzeugen sind Filtereinrichtungen und ein Wasserabscheider im Motorraum oder in einer Einheit am Rahmen verbaut und mit Frostschutzmittel aus dem Kühlsystem beheizt.

Um ein „Einfrieren“ des Dieselkraftstoffs zu verhindern, können am Kraftstofftank elektrische Thermoelemente installiert werden, die über das Bordnetz betrieben werden.

So installieren Sie einen Ressourcenfilter

Es wird empfohlen, die Kraftstoffeinlassgitter und den CSF-Sumpf jedes Mal zu überprüfen und zu waschen, wenn der Kraftstofftank geöffnet wird. Zum Spülen kann Kerosin oder Lösungsmittel verwendet werden. Nach dem Waschen die Teile mit Druckluft abblasen.

Einwegfilter von Vergasereinheiten werden alle 10 Kilometer ausgetauscht.

Alle anderen Filtergeräte oder deren austauschbare Elemente werden „nach Kilometerstand“ gemäß der Betriebsanleitung des Fahrzeugs gewechselt.

Die Haltbarkeit des Gerätes hängt von der Qualität des verwendeten Kraftstoffs ab.

Das transparente Gehäuse erleichtert die Diagnose. Wenn sich die traditionelle gelbe Farbe des Vorhangs in Schwarz geändert hat, sollten Sie nicht den empfohlenen Zeitraum abwarten, sondern das abnehmbare Element austauschen.

Beim Austausch von Kraftstofffiltern sollten abnehmbare Rohre oder Schläuche mit provisorischen Stopfen verschlossen werden, um zu verhindern, dass Luft in das System eindringt. Pumpen Sie die Leitung nach Abschluss der Arbeiten mit einem manuellen Gerät auf.

Beim Austausch des Faltfilterelements sollte das entnommene Gehäuse von innen gewaschen und ausgeblasen werden. Dasselbe sollte mit dem Abscheidergehäuse erfolgen. Der daraus entfernte Wasserabscheider wird separat gewaschen.

Die Art der Verlegung des Filtervorhangs, „Stern“ oder „Spirale“, bestimmt die Qualität der Reinigung, nicht die Lebensdauer des Gerätes.

Äußere Anzeichen verstopfter Filter ähneln anderen Fehlfunktionen von Komponenten des Kraftstoffsystems:

• Der Motor entwickelt nicht die volle Leistung, reagiert träge auf einen starken Druck auf das Gaspedal.
• Der Leerlauf ist instabil, der „Motor“ neigt zum Abwürgen.
• Bei einem Dieselaggregat tritt bei starker Belastung schwarzer Rauch aus dem Auspuffrohr aus.