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柴油滤清系统的除水方式主要是沉淀。或是在滤清器的下部设一沉淀腔，或是采用专门的沉淀器。无论是滤清器下部的沉淀腔，还是专门的沉淀器都设有放水阀，当水积聚到一定量时开阀放水，也称为油水分离器。
油水分离器是燃油滤清器的一种，主要的作用就是除去柴油中的水分，以降低喷油嘴故障，延长发动机的使用寿命。
原理主要是根据水和燃油的密度差，利用重力沉降原理去除杂质和水份的分离器，内部还有扩散锥，滤网等分离元件。油水分离器还有别的功能，如对燃油进行预加热防止结蜡，过滤杂质等。
国三标准下采用高压共轨发动机的车型对柴油的质量要求也更高，因为高压喷油嘴需要精确的控制喷油压力、喷油时间和喷油量，所以要求做工也比较精致。
如果柴油里面有水或杂质没有过滤干净，会对喷油嘴内的柱塞偶件形成磨损造成拉伤，直到喷油器卡死。喷油器损坏会造成发动机加速不稳定或加速无力，或者排放黑烟等故障，影响车辆的正常运行。
作为多级滤清器系统的第一级，燃油粗滤器就具有滤除大颗粒杂质和水分的功能。国三排放标准对燃油压力的要求，滤清器的水分离效率要求达到95%，但许多粗滤器并不能达到这样的过滤效果，时间一长就会对发动机造成损伤。
为了能让发动机“喝到”清洁的好柴油，只有对那些不达标的油再进行一个“二次加工”了，再加装一套油水分离器是较简单实用的方法了。
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