Обсуждение:Воздушный фильтр

Пыль, которая присутствует в воздухе, при попадании в двигатель способна спровоцировать быстрый износ цилиндро-поршневой группы. Практическими исследованиями доказано, что среднестатистический европейский автомобиль за 1000 км пробега может «втянуть» в двигатель до 50 г пыли. Можно себе представить, каков этот показатель в наших условиях! Для защиты от пыли в конструкции силового агрегата предусмотрен воздушный фильтр. Эффективность защиты двигателя фильтром определяется при помощи нескольких показателей. Самыми главными из них являются коэффициенты пропускания пыли и очистки забираемого воздуха, которые определяются в процентах. Отметим, что заводы-изготовители испытывают по этим показателям свою продукцию при помощи литейного кварцевого песка. Интересный факт! Согласно стандартов качества ISO, для испытаний автомобильных воздушных фильтров требуется особый песок, завезённый из пустыни в Аризоне. Производителям фильтров приходится его импортировать из США. Следующим показателем, определяющим эффективность работы фильтра является сопротивление забору воздуха. Эта величина влияет на мощность двигателя и расход топлива. Также имеет значение пропускная способность фильтра. Она зависит от конструктивных особенностей и размера фильтрующего элемента. Другими дополнительными функциями корпуса воздушного фильтра является нейтрализация шумов в процессе впуска, а также нагрев забираемого воздуха. Виды воздушных фильтров для автомобилей Первый из них – сухой инерционный фильтр. В основе процесса очистки воздуха в нем лежит центробежная сила. В этом фильтре воздух движется по спирали, а частицы пыли по инерции откидываются к стенкам фильтрующего элемента. Затем скопившаяся пыль собирается в специальную емкость или же высасывается с последующим выбросом наружу. Этот тип фильтров обычно используется на транспортных средствах, работающих при большой степени запыленности — грузовых автомобилях и сельскохозяйственной технике. Он позволяет уловить около 70% крупнозернистой пыли. Следующий вид инерционно-масляный фильтр. Он состоит из большого цилиндрического корпуса с налитым на дне маслом, над которым располагается фильтрующий элемент. Последний изготавливается из металлической либо капроновой сетки. Такой фильтр дважды очищает воздух. Последний поступает через горловину или щели сверху корпуса, затем резко меняет свое направление над маслом. При этом по инерции частицы пыли оседают в масло. Для второй очистки воздух пропускается через сетку, промоченную маслом, чтобы отфильтровать более мелкую пыль. Большим «минусом» этого вида фильтров является пропускание большой части пыли (1-2%), особенно в условиях неполных нагрузок (10%). Кроме того, при работе в загрязненных условиях его необходимо часто промывать. Потому в наше время этот вид фильтров можно найти разве что, на старых «Волгах», «Запорожцах» и грузовых машинах советского производства. В остальных же моделях они уступили место более современным воздушным фильтрам – бумажным. Применение бумажного фильтра снижает степень износа деталей силового агрегата на 15-20 %. Отметим, что в запыленных условиях эта цифра достигает 200%. Основой бумажного фильтра является фильтровальная шторка из специальной пористой бумаги. Она может «ловить» частицы пыли не только поверхностью, но и по всему объёму. Кроме того, волокна бумаги, переплетаясь между собой, способны задерживать пыль диаметром до 1 микрона. С целью защиты фильтрующего элемента от размокания при высокой влажности или попадании воды, бумага пропитывается специальной смолой. Бумага в корпусе фильтра сложена «в гармошку». Это дает возможность увеличить площадь фильтрования. Для герметизации места соединения бумаги и корпуса уплотняются пластизолем. В зависимости от формы, бумажные фильтры бывают цилиндрические, бескаркасные, панельные. В цилиндрических фильтрах иногда установлен предочиститель, изготовленный из специального поролона или синтетического вещества. Он размещается вокруг фильтровальной шторки. Предочиститель продлевает «жизнь» фильтрующего элемента за счет задержки крупнозернистой пыли и масляных испарений. И последний вид автомобильных фильтров для очистки воздуха — фильтры с пониженным сопротивлением. Эти детали имеют минимальное сопротивление всасываемому воздуху (на 50-60 % меньше, чем у бумажных изделий). Они могут изготавливаться в специальном корпусе или служить сменным элементом для штатного фильтра. Производятся эти фильтры из хлопчатобумажной ткани либо поролона. Перед применением фильтрующий материал подлежит пропитке специальным маслом. В отличие от бумажных, фильтры с пониженным сопротивлением используются многократно. Но это возможно только в случае регулярной промывки специальным шампунем и пропитки специальным маслом. Покупая воздушный фильтр для автомобиля обязательно обратите внимание на его упаковку. На ней должен быть штрих-код, полная информация об изготовителе и модели машин, для которых предназначается данный тип фильтра. Рекомендуем также приобрести фильтр с предочистителем, он более дорог, зато долговечен. Ни в коем случае не стоит приобретать деталь с расслоенным или набухшим фильтровальным элементом, неровными местами соединений. Напоследок приведем важные правила эксплуатации бумажных воздушных фильтров (наиболее распространенных сегодня): 1) Основное требование – своевременная замена фильтра! Хотя при длительной эксплуатации качество очистки воздуха несколько повышается за счет уменьшения пор на переплетениях волокон, но тут есть обратная сторона медали – возрастание сопротивления всасываемому воздуху. А это приводит к увеличению расхода топлива и уменьшению мощности двигателя. 2) Не следует промывать фильтр с целью повторного применения, слушая рекомендации народных умельцев. Загрязнение смоется только с поверхности бумаги, а в порах пыль всё равно останется. 3) Не допускается пропитывать бумагу маслом с целью улучшения фильтрования. Дело в том, что масло закупорит поры в фильтровальном элементе, что приведет к резкому повышению сопротивления всасываемому воздуху и, как следствие, переобогащению смеси. Последствием будет высокий расход горючего и токсичность выхлопа. Иными словами, нормальное состояние воздушного фильтра — это значительная экономия топлива и безотказная работа двигателя. Эффективность очистки воздушных фильтров Эффективность очистки воздушных фильтров значительно влияет на множество характеристик двигателя внутреннего сгорания и на его ресурс. Автомобильный двигатель нуждается в чистом воздухе, в котором всегда в том, или ином количестве, содержится пыль. Ее абразивное воздействие ведет к тому, что детали цилиндро-поршневой группы быстро изнашиваются. Для минимизации такого воздействия и служат воздушные фильтры, которые устанавливаются в системе впуска двигателя, и очищают воздух.

Для оценки эффективности очистки воздушных фильтров (их способности обеспечить наибольший ресурс и хорошую работу двигателя) существует множество показателей. Главные из них — это коэффициент пропускания пыли (процентный показатель пропущенной пыли) и коэффициент очистки воздуха (процент задержанной фильтром пыли).

Показатели мощности и расхода топлива мотора зависят от следующего по значимости критерия — предельного сопротивления всасыванию воздуха. Третьим показателем является пропускная способность, т.е. возможность фильтра пропускать требуемый объем воздуха. Она зависит от размера и конструктивных особенностей фильтрующего элемента.

Типы воздушных фильтров

Есть несколько видов данных узлов — бумажные (сухие элементы можно заменять), инерционно-масляные, сухие инерционные и пониженного сопротивления («спортивные»).

В основе работы сухих инерционных фильтров лежит использование центробежных сил. При движении воздуха по спирали твердые частицы, которые тяжелее воздуха, откидываются к стенкам корпуса. Эта пыль отсасывается, либо копится в отдельном бункере, а затем выпускается в атмосферу. Подобный тип фильтров в основном используют в двигателях техники, работающей в сильно запыленном воздухе (тракторы и грузовики). Они успешно отлавливают до 70% «крупнозернистой» пыли.

Инерционно-масляный фильтр — это «емкость» большого размера. На ее дно наливают масло. Над масляной ванной в корпусе располагается фильтрующий элемент, изготавливаемый из металлической или капроновой сетки. Очистка происходит в два этапа. Над масляной ванной поток падающего воздуха меняет направление на противоположное. При этом силы инерции заставляют крупные частицы пыли упасть в масло. Во время второго этапа воздушный поток пропускается через сетку, смоченную маслом. Она задерживает мелкие частицы.

Главный недостаток этих фильтров — низкая эффективность (при полных нагрузках они пропускают до 2% пыли, при частичных - уже до 10%). Высокая трудоемкость обслуживания также является большим недостатком (при сильной запыленности их необходимо часто мыть). Всё это и послужило причиной тому, что инерционно-масляные фильтры начали полностью вытесняться бумажными видами.

Самый распространенный вариант фильтров - сменные бумажные фильтры. Они могут быть панельными, цилиндрическими и бескаркасными. В качестве материала для фильтровальной шторы используется специальная, пористая бумага. Ее структура делает возможным задерживать пыль по всей глубине шторы. Она может «тормозить» частицы размером всего в 1-10 микрон. Для предотвращения размокания бумага пропитывается специальными смолами, а чтобы увеличить площадь фильтрующей поверхности, бумагу сминают в «гармошку». В стыках корпуса и ленты для уплотнения используют пояски из пластизоля.

Чтобы увеличить срок службы основного элемента, в цилиндрических фильтрах иногда используют пред-очистители (из специального поролона или синтетического материала). Они надеваются на картонную штору и задерживают крупные пылевые частицы (а также впитывают пары масла).

При использовании воздушных фильтров с бумажными и картонными элементами (и их должном обслуживании) в обычных условиях износ деталей двигателя сокращается на 15-21%, а при сильной запыленности - в 1,5-2 и даже более раз.

Еще один тип воздушных фильтров — фильтры пониженного сопротивления. Они выпускаются либо картриджем для штатного фильтра автомобиля, либо со своим жестким корпусом. В качестве материала используют поролон или хлопчатобумажную ткань, а перед применением специальным маслом делают их пропитку. Они такого же размера, как и бумажные, но имеют на 50-60% большую пропускную способность. Это многоразовые фильтры. Фильтрующий элемент необходимо периодически прочищать с использованием специального шампуня и масла для пропитки.

Выбор фильтра

Для исключения повреждений все качественные фильтры продаются в упаковках. На ней присутствует штрих-код, информация о производителе и марках автомобилей, в которых изделие можно использовать.

Характерные черты низкокачественных фильтров — неровные стыки, набухание или расслоение фильтровальной бумаги, наличие заусенцев на уплотнителях.

Для продления срока службы лучше брать фильтр с пред-очистителем.

Частые заблуждения

• Эффективность очистки воздуха вырастет, если бумажный фильтрующий элемент смочить маслом. Подобное делают только в «спортивных» фильтрах из прессованных волокон хлопка и поролона. В обычных бумажных изделиях пропитка маслом приводит лишь к забиванию пор в бумаге и резкому увеличению уровня сопротивления воздуху. Это ведет к росту расхода горючего и повышению токсичности газов в выхлопах.

• Если промыть бумажный фильтр, то его можно снова использовать. Можно смыть пыль на поверхности бумаги, но грязь из внутренних пор вымыть не получится. Поэтому и пред-очиститель, и основной фильтрующий элемент повторно использовать нельзя.

• Чем дольше служит фильтр, тем лучше очистка воздуха, и с заменой можно не спешить. Да, при длительной работе поры фильтра уменьшаются и задерживают частицы меньшего размера. Но, в то же время, увеличивается сопротивление воздушному потоку. Это приводит к падению мощности двигателя и повышенному расходу топлива.

• Мощность мотора вырастет, если снять «лишнюю» начинку фильтра. Мощность действительно возрастет, но сильно снизится ресурс двигателя (детали цилиндро-поршневой группы будут быстро изнашиваться).

11-12-2010, 11:39 | Ирина Гудкова

ВОЗДУШНЫЙ ФИЛЬТР Сервисные работы и уход за автомобилем / ВОЗДУШНЫЙ ФИЛЬТР

Регулярно осматривайте и заменяйте воздушный фильтр в соответствии с регламентом технического обслуживания согласно описанной в данном руководстве процедуре.

ВНИМАНИЕ 

Для нормальной работы двигателя необходим чистый воздух. • Не пользуйтесь автомобилем без установленного воздушного фильтра. Эксплуатация автомобиля без правильно установленного воздушного фильтра или с воздушным фильтром, прямо не рекомендованным производителем, может привести к поломке автомобиля с последующим дорогостоящим ремонтом, не покрываемым гарантийными обязательствами изготовителя.

ОЧИСТКА ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЯ Если элемент воздушного фильтра загрязнился, замените воздушный фильтр или oчистите его следующим образом: 1. Встряхните элемент воздушного фильтра для удаления поверхностной пыли. 2. Очистите воздушный фильтр изнутри. 3. Во время очистки элемента накройте открытый корпус фильтра влажной тканью. 4. Для очистки воздушного фильтра направьте поток сжатого воздуха сквозь фильтр в направлении, обратном обычному движению воздуха. РЕГЛАМЕНТ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ См. раздел „ПЕРИОДИЧЕСКОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ” в руководстве по сервисным работам. Технические характеристики фильтров автомобилей Воздушный фильтр, вроде как простой элемент в автомобиле. Если у него современный фильтрующий элемент уход за ним довольно простой, часто бывает что для восстановления работоспособности надо всего лишь поменять не дорогостоящую прокладку. Понимая это, многие автолюбители относятся к своим фильтрам с недостаточной бдительностью, поэтому не редки случаи, когда фильтр доведен до состояния половой тряпки. А к чему может привести подобная эксплуатация, скажут вам немногие. В инструкции таких сведений не дают. Именно по этому мы собираемся рассказать вам технические характеристики фильтров автомобилей. Для того чтобы горючая смесь сгорала в полной мере, в составе ее должно содержаться в 20-25 раз воздуха больше чем топлива, по массе. В среднем любой автомобиль за сто километров пробега поглощает от 12 до 16 метров кубических атмосферного воздуха. Если не проводить очистку данного воздуха, весь мусор, который в нем находится (в основном это пыль) будет попадать в рабочую область двигателя, при этом воздействуя как абразив на трущиеся детали. Через некоторое время работа двигателя значительно ухудшится, что в итоге приведет к выходу его из строя. Чтобы защититься от подобных неприятностей, надо использовать фильтры (в нашем случае воздушный фильтр), чтобы очищать попадающую в двигатель смесь. Помимо всего прочего фильтр исполняет роль глушителя, делая шумы двигателя менее заметными. Располагается он на такте впуска, в бензиновых двигателях, на нем есть еще и регулятор температуры рабочей смечи.

Насколько эффективна система очистки, характеризуется коэффициентом пропускной способности мелких частиц. Подобный коэффициент зависит как от режима работы двигателя, так и от типа самой системы. К примеру, в инерционных системах очистки эффективность уменьшается в связи с ростом расхода воздуха, в то время как в системах с картонными (сухими) сменными фильтрами подобной зависимости не наблюдается.
У фильтрующих элементов есть еще один показатель – это предельное сопротивление, которое оказывается всасываемому воздуху. Характеризуют его скорее не качество работы фильтрующего элемента, а эксплуатационные показатели мотора в условиях, когда воздуха недостаточно для качественного образования смеси.
По мере того как фильтр засоряется, растет и его сопротивление воздушному потоку, в результате чего уменьшается то количество воздуха, которое поступает для образования рабочей смеси. В некоторых режимах, это может привести к обогащению смеси, следовательно, к неполному ее сгоранию. Мощностные показатели двигателя от этого, естественно, снижаются, концентрация токсичных веществ в выхлопных газах и расход топлива будут повышенными. В общем, предельное сопротивление любого фильтра, это  своего рода граница, преодолев которую фильтрующий элемент из помощника будет превращен в злейшего врага. Данный показатель в большей степени определит конструкцию фильтра и те материалы, которые надо будет использовать при его изготовлении.
Естественно, водители вовсе не обязаны знать, какие значения должны быть предельными у его автомобильных фильтров. Важно будет помнить, что в процессе эксплуатации сопротивление будет постоянно увеличиваться. Поэтому, к смене фильтрующих элементов или срокам технического облуживания автомобилист должен подходить осознано и своевременно проводить эти работы.

Если затрагивать классификацию систем воздухоподачи, то их принято разделять, для начала по принципам улавливания пыли, и по количеству ступеней очистки. Различают одно-, двух- и трехступенчатые системы, которые помимо всего прочего разделяются на следующие подгруппы: • системы с имеющими фильтрующую перегородку сухими элементами; • инерционные сухие с отсосом пыли посредством посторонних устройств; • инерционные сухие воздухоочистители собирающие отсепарированную пыль в бункер; • инерционно-масляные; • системы, которые используют фильтрующие элементы с набивкой смоченной маслом; • сухие инерционные с выбросом в атмосферу пыли. Сухие инерционные системы зачастую используют в качестве первой ступени в трех- или двухступенчатых очистителях на тракторах и грузовиках. На «легковушках» часто применяют одноступенчатые очистители воздуха. А элементы, где набивка смочена – это, можно сказать, экзотика выпускает их только одна английская компания K&N. Фильтрующие элементы из пористого полиуретана, который смочен моторным маслом, также можно встретить довольно редко.

Хочется сказать пару слов об инерционно-масляных системах. Недавно подобные очистители можно было встретить почти на всех единицах техники. Да и на сегодняшний день есть дизельные автомобили с установленными инерционно-масляными системами очистки атмосферного воздуха. Поэтому данный способ очистки вниманием обойти не получится, много автомобилей с подобными устройствами еще колесят по дорогам нашей страны.

Хотелось бы напомнить принцип работы подобной системы. В состав ее входят два обязательных элемента: фильтрующий элемент, который представляет собой набивку из капроновой либо металлической нити и масляная ванна. Когда двигатель работает, воздух проходит в кольцевую щель между фильтрующим элементом и корпусом, а затем перемещается к отражателю. Когда поток воздуха поворачивается, он захватывает из ванны масло, и вместе с ним направляется в фильтрующую набивку. Псевдокипящий пеномасляный слой, в котором происходит процесс очистки атмосферного воздуха: коснувшись масла, частички пыли, прилипают к нему. Когда двигатель перестает работать, из фильтрующего элемента в ванну стекает масло, забирая с собой задержанную в нем пыль. Ту грязь, которая слиплась на дне ванны, надо регулярно удалять, после чего промывать фильтрующий элемент. Дело это с точки зрения экологии вредное, да и само по себе трудоемкое.

Так что с подобными элементами, мы в скором будущем, вынуждены будем попрощаться. Уже во всем мире их перестали устанавливать на легковые автомобили, заменив сухими. Так как они оснащенные лучшими техническими характеристиками фильтров автомобилей. Достоинства тут очевидны: низкое сопротивление и высокая степень очистки. 20-01-2011, 23:30 | Владимир Зинченко

На первый взгляд, воздушный фильтр - простой узел, и обслуживать его просто. Тем более, если у него современный, одноразовый фильтрующий элемент. Поэтому, некоторые автолюбители относятся к нему весьма равнодушно, и ездят, пока он не станет на вид, вроде половой тряпки. Что получается, в результате такого равнодушия - знают немногие. В данной статье рассмотрим, что такое воздушный фильтр автомобиля и его предназначение.

Чтобы горючая смесь полностью сгорала необходимо, чтобы в ней содержалось воздуха больше, чем топлива от 15 до 20 раз. Обычный автомобиль на 100 километров пробега потребляет 12 - 15 кубических метров воздуха из атмосферы. А в воздухе постоянно находятся пыль, семена растений и пр., и если этот воздух не очищать, то эти частицы могут попасть внутрь двигателя, и будут действовать на трущиеся детали как абразив, ускоряя их износ. Весьма скоро работа двигателя ухудшится и, в конце концов, он преждевременно выйдет из строя.

Защититься автолюбителям от подобной напасти и поможет воздушный фильтр. Помимо своего основного предназначения, он также выполняет функцию глушителя шума, который распространяется по впускному тракту, в бензиновых же двигателях - он выполняет функцию регулятора температуры горючей смеси.

У фильтрующего элемента имеется еще один важный показатель - предельное сопротивление засасываемому воздуху. Хотя, он показывает даже не качество работы фильтра, а, скорее, эксплуатационные показатели двигателя при недостатке воздуха для смесеобразования.

Чем более засорен фильтрующий элемент, тем выше его сопротивление воздушному потоку, и тем менее воздуха, поступает на смесеобразование. В некоторых режимах это ведет к большему обогащению смеси, и, к неполному ее сгоранию. Таким образом, мощность двигателя снижается, а расход топлива увеличивается.

По классификации системы воздушной очистки автомобиля подразделяются: • по числу ступеней очистки; • по принципам улавливания пыли.

Бывают одно-, двух- и трехступенчатые системы. А они, в свою очередь, еще делятся на шесть групп: • инерционные сухие с отсосом частиц пыли посторонним устройством; • инерционные сухие с выбросом частиц пыли в атмосферу; • инерционные сухие воздухоочистители со сбором в бункер частиц пыли; • инерционные масляные системы; • системы с сухими элементами, которые имеют фильтрующую перегородку. • системы, которые используют фильтрующие элементы с пропитанной маслом набивкой;

Стоит сказать несколько слов об инерционно - масляных системах

Недавно подобные воздухоочистители стояли почти на всех автомобилях. Например, хотя бы, "Волга" ГАЗ-24 или "Запорожец" ЗАЗ-968.