Паливний фільтр-сепаратор із підігрівом ТФС 2020, 12 В, 5 л/хв для легкових авто

  Паливний фільтр ТФС-2020 належать до класу додаткового обладнання, покращують технічні та експлуатаційні характеристики дизельного транспорту, забезпечують їхню експлуатацію за будь-яких кліматичних умов незалежно від якості палива.

Виріб являє собою універсальний комбінований фільтр грубого та тонкого очищення, обладнаний відцентровим вузлом сепарації, вбудованим прото-позиційним нагрівачем, електронним датчиком рівня води в відстійнику та змінним фільтрувальним елементом;

Відразу хочемо звернути вашу увагу — всі фільтри, постачаються в комплекті із системою керування. Запобігаючи можливим запитанням, повідомляючи, що система керування (СУ — 5М) це не комплект, що складається з кнопки, лампочки, реле та шматка дроту, а закінчений виріб, що має оригінальні  функціональні можливості.

   Очищення палива 

 Багато з тих, хто експлуатує дизельну техніку, знають із гіркого досвіду, що паливо потребує додаткового очищення та підігрівання за мінусової температури. У наших виробах повністю враховані ці проблеми.

Отже: звичайна схема сучасної паливної системи дизельного двигуна (Рис. 1) включає:
- паливний насос високого тиску (1);
- паливний фільтр (так званий фільтр тонкого очищення) (2);
- на позиції  (3) може бути встановлений відстійник або фільтр-сепаратор.  До нього зазвичай під'єднують підігрівання, для того, щоб уникнути блокування фільтрувального елемента парафінами та замерзання в ньому води в холодну пору року;
— паливний бак (4). Бажано мати підігрівання бака, щоб забезпечити забір палива в зимовий період.

   Схема очищення палива в нашому фільтрі  двоступенева:

- перший ступінь забезпечується відцентровим пасивним сепаратором, де відбувається розшарування палива на важкі та легкі фракції;

— другий ступінь забезпечується змінним фільтрувальним елементом тонкого очищення.

Вибір схеми очищення пов'язаний із тим, що в паливі може бути не тільки вода, але й інші домішки (мусор) різної маси. Важкі домішки легше відокремити та залишити в відстійнику, а ось легкі — тільки за допомогою ФЕ.

                                                                                           Фото 22

 На фото 22 стрілками показана траєкторія руху палива всередині фільтра. Хочемо Вам нагадати, що робоче положення фільтри вертикальні, за якого відстійник розташований у нижній, а фільтрувальний елемент — у верхній частині.

          Паливо через вхідний штуцер через канал центральної осі надходить у відцентровий сепаратор грубого очищення. Сепаратор пасивний, виготовлений у формі спірального каналу, має чотири витки, розташовані в одній площині за зростанням радіусів. Радіус першого витка дорівнює 10 мм. Поперечний переріз каналу — прямокутної форми розміром 60 мм2. Ширина каналу в горизонтальній площині становить 4 мм, довжина — 55 см.
          Ми приносимо ці дані за розмірами не для річниці.
Річ у тім, щоб перемістити частинку від центру на якусь відстань, необхідно прикласти певну відцентрову силу, для подолання опору викликаного в'язкістю палива. Водночас треба врахувати, що з видаленням від центру обертання відцентрова сила змінюватиметься, а в'язкість — величина постійна, залежно від температури. 

          У нашому відцентровому сепараторі важкі фракції та домішки  переміщаються до зовнішньої сторони каналу, долаючи водночас відстань не більш ніж 4 мм, що дорівнює ширині каналу. А якщо врахувати радіус першого витка 10 мм, то відцентрова сила, навіть за малих лінійних швидкостей протікання палива, буде достатньою для переміщення важких фракцій і домішок.

          Важкі фракції та домішки, притиснені до зовнішнього боку каналу, рухатимуться за потоком палива, стикаючись один з одним, об'єднуючись у більші частки. На цьому етапі відбувається розшарування палива внаслідок розкручування в кільцевому спіральному каналі. 
          На виході сепаратора паливо потрапляє в зону заспокійливика, який встановлений у відстійнику, має оригінальну конструкцію з ловушкою важких фракцій. Заспокійливийгасить обертальний рух палива, спрямовуючи його до центральної осі. Важкі фракції та домішки, рухаючись по внутрішній поверхні заспокійливика, потрапляють у пастку, там відбувається їхнє накопичення з подальшим випаданням їх у осад на дно відстійника.  Для повної зупинки обертання сепаратор має два заспокійливі прилади.

          Укруплені частинки домішок, маса яких достатня для випадання в осад, залишаться в зоні відстійника, а частинки легші будуть затримані фільтрувальним елементом. 
Далі паливо через фільтрувальний елемент і вихідний штуцер надходить у паливну систему.

  Підігрів паливнийа у фільтрі-сепараторі

Базова модель нашого фільтра укомплектована системою підігрівання палива. 
Як нагрівальні елементи використана позисторна кераміка (позистор). 
Позистор належить до класу напівпровідникових приладів, який виготовляється у формі циліндричного диска (таблетка) діаметром 25 мм і завтовшки 2.2 мм. Контактні майданчики металізовані, розміщені на протилежних плоских поверхнях таблетки, площею по 490 мм2. 
Позистор не горючий, випікається за температури 1300 oС у повітряній атмосфері впродовж 1-4 годин.
Позистор під час експлуатації не розкладається й не шкідливо впливає на довкілля.
Позистор має позитивний ТКС, зі скачкоподібною зміною опору у разі досягнення робочої температури +120 oС, опір позистору скачком збільшується вдвічі з подальшим лінійним збільшенням на 1000 і більше разів залежно від температуры. 
Робоча температура позистору не залежить від полярності та величини прикладеної напруги живлення.

Позистор працює в режимі самозбереження, перегрівання завдяки проходженню струму через нього за постійної допустимої напруги живлення фізично унеможливлюється. 
Позистор автоматично регулює споживану потужність від джерела живлення залежно від температури довкілля, зі зниженням температури потужність збільшується, з підвищенням — зменшується. 
У нагрівач виробу встановлюються два позистори, електрично під'єднані паралельно. 
Отримувався прото-позиційний нагрівач із великою нагрівальною поверхнею.

Протікаючи каналом сепаратора, паливо сепарується й прогрівається. Пробіг палива всередині нагрівача дорівнює 55 см, це перша стадія підігрівання. 
Друга стадія підігрівання палива відбувається під час його переміщення з відстійника в зону фільтрувального елемента. На цьому етапі паливо має складну траєкторію руху (Фото 22). Огинаючи  бічну поверхню нагрівача, паливо переміщається по його верхній поверхні до центральної осі. Це викликано тим, що температура поверхні нагрівача в зоні центральної осі вища. Прогріваючись, паливо спрямовується вгору та під нижньою кришкою фільтрувального елемента, повертаючись назад, надходить у зону фільтра тонкого очищення. За такої траєкторії руху прогріте паливо практично не стикається зі шкірою фільтра та не нагріває його.

Особливість конструкції:

• фільтри-сепаратори  є комбінованими, складаються з вузлів грубого та тонкого очищення;

• обладнаний штуцерами діаметром 10 мм, розташованими на протилежних торцевих сторонах фільтра. Таке розташування забезпечує проходження палива через вузол грубого, а потім тонкого очищення;

• обладнаний відцентровим сепаратором, який розташований у корпусі нагрівача. Сепаратор виготовлений у формі горизонтально розташованого спірального каналу з чотирма витками, які розташовані за зростанням радіусів від центральної осі;

• обладнаний комбінованим нагрівачем із робочою температурою +120 °C. Проточний нагрівач, розташований всередині корпусу нагрівача, є каналом сепаратора завдовжки 55 см. Позиційний нагрівач — це зовнішня поверхня корпусу нагрівача з робочою площею 160 см2;

• відстійник із робочим об'ємом — 150 см3. У відстійнику встановлена сенсорна голка датчика води;

• два заспокійливики палива, які встановлені в відстійнику та призначені для гасіння обертального руху палива;

• змінний фільтрувальний елемент тонкого очищення з коміркою висівки (5-9) мікронів;

• рухомий вузол кріплення, який дає змогу переміщати фільтр по вертикалі та орієнтувати штуцера в горизонтальній площині відносно один-го;

• під час відкручування центрального болта фільтр розділяється на три частини, забезпечуючи доступ до відстійника та фільтрувального елемента;

• ущільнювальні гумові кільця й манжети запозичені від автомобілів МАЗ, КАМАЗ і доступні в роздрібному продажу на всій території СНД;

• порівняно малі габаритні розміри.

Як показав досвід експлуатації дизельного транспорту за температур до мінус 30 °C проблем із паливом у наших клієнтів не буває.