зачем он нужен и как устроен?

Двигатель внутреннего сгорания, каким бы он ни был, не может работать без воздуха. Эта аксиома, уважаемые читатели и не требует доказательств. И для того чтобы вместе с забортным воздухом в мотор не попадала пыль, между окружающей средой и сердцем силового агрегата устанавливают специальный барьер — воздушный фильтр двигателя.

Что он собой представляет, почему воздушный? Нужно ли его менять и если да, то как часто? Поговорим об этой незамысловатой детали машины.

Воздушный фильтр двигателя

Только представьте, друзья, не самый мощный автомобиль, скажем, среднестатистическая легковушка, потребляет за 100 км пробега до 15 кубических метров воздуха.

На самом деле это огромная цифра, а теперь представьте, сколько в таком объёме разных частиц пыли, примесей и другой грязи, которая, попав в мотор, явно не продлит ему жизнь.

Чтобы в двигатель попадал только чистый воздух, и нужен автомобильный воздушный фильтр.

Воздушный фильтр представляет собой очень простое устройство. В самом распространённом случае воздушный фильтр двигателя изготавливается из специально подготовленной перфорированной бумаги, которая к тому же сложена особым способом, чтобы задерживать максимум частиц.

Помимо бумажных, существуют ещё так называемые инерционные, а также инерционно-масляные разновидности. Встретить их можно на старой технике, выпускавшейся ещё в годы СССР.

Что касается формы воздушного фильтра, то она может быть совершенно разной, всё зависит от фантазии инженеров конкретной марки машин, они круглые, квадратные или плоские.

Нужно ли менять?

Давайте рассуждать логически: различные мелкие частицы и пыль, содержащиеся в потоке воздуха, направляющегося в мотор, оседают в волокнах воздушного фильтра. Чем больше набивается в них грязи, тем большее сопротивление встречает воздух и тем меньше его попадает в камеры сгорания.

 

К чему это может привести? К неприятным последствиям, а именно:

• снижение тяговых характеристик силового агрегата;
• повышение расхода топлива;
• детонация топливно-воздушной смеси в цилиндрах;
• сложности с запуском.

Воздушный фильтр являются расходным материалом, то есть использовать его повторно нельзя, и если на лицо его сильное загрязнение, то придётся идти в магазин за новым.

С другойстороны, деталь эта недорогая и по карману любому автолюбителю.

Логичен вопрос: а как часто менять воздушный фильтр? Ведь не дожидаться, когда машина начнёт плохо ездить и кушать больше топлива, да и каждый день рассматривать этот элемент на предмет излишней загрязнённости тоже не получиться.

На самом деле существуют рекомендации специалистов. Хотя каждый автопроизводитель в своей сопроводительной инструкции к машине вправе сам определять диапазон жизни, в среднем замену воздушного фильтра двигателя рекомендуется производить не реже 10-15 тысяч километров пробега..

Это, конечно же, усреднённая цифра, и иногда «бегать» он может и до 30 тысяч, но от того, что вы лишний раз поменяете данную деталь хуже точно не будет. А лучше это делать одновременно с заменой масла и масляного фильтра.

Как поменять самостоятельно?

Нет никакой необходимости, друзья, обращаться в мастерские, для замены воздушного фильтра. Процедура эта простая и с ней справится даже начинающий водитель. Самое главное, отыскать под капотом вашего авто заветную деталь.

В зависимости от марки и модели она может располагаться в разных местах, как правило, отличительной чертой выступает пластиковый корпус довольно большого размера, к которому подходит так называемый патрубок воздушного фильтра, также к нему подсоединён ещё и , как глушитель в выхлопной системе, только располагающийся на входе двигателя.

Открыть корпус проще простого — его удерживают защёлки. На всё у вас уйдёт даже в самом худшем случае около 5-10 минут.

Пожалуй всё, чем может удивить нас воздушный фильтр двигателя. А теперь прощаемся, до следующей публикации, в которой обязательно будет что-нибудь интересное.

Воздушный фильтр: конструкция, типы, особенности

Многие автомобилисты видели, или хотя бы слышали о воздушном фильтре. Большинство автолюбителей проводили замену данного элемента своими руками. Но, не все знают устройство этого элемента системы питания двигателя.

Для чего нужен воздушный фильтр

Воздушный фильтр двигателя — конструктивный элемент системы питания мотора, который отвечает за фильтрацию поступающего воздуха в камеры сгорания. Как известно, ни один силовой агрегат внутреннего сгорания не может функционировать без воздуха, который поступает через дроссель (в новых автомобилях) или через впускной коллектор (моторы карбюраторного типа).

Элемент фильтрующий предназначен для того, чтобы фильтровать поступающего воздуха в камеру сгорания. Этот кислород должен быть чистым без пыли и грязи. Именно данная деталь отвечает за то, что воздух в двигатель поступает чистым.

Исторически так сложилось, что существуют разные виды фильтров, о которых будет расписано ниже. Все они имеют разную конструкцию, но предназначение остается несменным.

Конструктивные особенности

Большинство воздушных фильтров состоит из трех элементов: корпуса, мембраны-фильтра и резинового уплотнителя, который располагается по контуру, чтобы не пропускать пыль и грязь между корпусом и самым фильтрующим элементом. Размещается фильтр в специальном корпусе, в котором есть входящее отверстие для поступления воздуха и выходящее, которое ведет в камеры сгорания.

В зависимости от конструкции автомобиля и производителя, корпус фильтра может иметь разные размеры, расположение, а также месторасположение конструктивных элементов. В основном бывают круглые и прямоугольные корпуса и сами фильтра.

Типы воздушных фильтров

Воздушные фильтры разделяются по составу мембраны-фильтра. Существует несколько вариантов исполнения фильтрующей «ткани»:

• Бумажная. Достаточно распространенная на старых автомобилях отечественного и зарубежного производства. Этот тип можно встретить на старых «Жигулях» и «Волгах». Считался достаточно эффективным вплоть до средины 90-х годов 20-столетия.
• Хлопчатая. Начала набирать популярность у производителей автомобилей в 90-е годы. Она пришла на смену бумажной, поскольку могла с легкостью пропускать воздух даже при засоренном состоянии.
• Волокнистый тип. Один из самых распространенных вариантов, поскольку прекрасно фильтрует воздух в загрязненном состоянии. Конечно, всему бывает придел, поэтому стоит придерживаться того, что фильтры необходимо менять в положенный срок.
• Угольные фильтры. Стали достаточно распространенными в последнее время, поскольку помимо фильтрации, еще насыщают двигатель необходимым кислородом. Также, они фильтруют не только пыль и грязь, но и газы, которыми насыщен воздух.

Принципы замены воздушного фильтра

Замена воздушного фильтра двигателя — процесс достаточно простой. Как показывает практика, большинство автомобилистов стараются выполнять данную процедуру самостоятельно, не прибегая к помощи автосервиса.

Многие автомобилисты задаются вопросом: как часто необходимо менять воздушный фильтр двигателя? Ответ достаточно простой: согласно технической документации автомобиля, а также рекомендаций завода изготовителя. Как правило, срок замены воздушного фильтра двигателя составляет — 15-20 тыс. км пробега.

Итак, как же на самом деле поменять воздушный фильтр:

1. Демонтируем верхнюю крышку.
2. Вынимаем фильтр.
3. Ставим новый фильтрующий элемент.
4. Закрываем корпус.

На основании небольшой инструкции по замене, можно понять, что замена воздушного фильтра — это простой процесс, который не займет много времени.

Фильтры для спорт-каров

Все знают, что старые американские спорт-кары конструктивно отличаются от остальных автомобилей. Но, не все знают, что на них стоят воздушные фильтры открытого типа. Это связано с тем, что двигатель должен дышать большим количеством воздуха.

На некоторых мускул-карах старого образца, фильтрующий элемент воздуха не имеет наружного корпуса, а только оснащен верхней и нижней тарелкой, которые закрывают фильтр. При такой мощности и крутящем моменте, необходимо большое количество воздуха. Именно такие фильтры могли обеспечивать поступление необходимого количества кислорода для образования воздушно-топливной смеси.

Тюнинг варианты

Многие автолюбители современности занимаются тюнингом своих автомобилей, а поэтому улучшение двигателя неизбежно. Одним из элементов модернизации становиться воздушный фильтр. За последнее 10 лет новых нововведений в данной доработке сделано не было, поэтому применяют два вида фильтрующих элементов:

• Нулевого сопротивления. Этот фильтр не имеет сопротивления воздуха в отличие от стандартного типа, что дает возможность попадать в камеру сгорания большего количества воздуха.
• Прямоточного типа. Эти фильтра в конструктивной особенности напоминают «нуливики», но суть конструкции немного другая. Стоит несколько мембран с разной пропускаемостью, что дает возможность более эффективно отфильтровать воздух, который поступает в камеру сгорания.

Отличие фильтров

Многие автолюбители начинают путать фильтра, особенно это касается современных иномарок. Особенно путаница возникает с фильтром салона. Стоит понимать, что фильтрующие элементы воздуха в салоне и моторе разные, у них разный каталожный номер и даже размеры.

Фильтр салонный — что это? Это фильтрующий элемент. который устанавливается в салоне автомобиля, для фильтрации воздуха отопления и вентиляции, и не коем образом не относиться к элементу мотора, такому как воздушный фильтра. Поэтому, прежде чем покупать фильтр нужно точно понимать, куда он устанавливается.

Нововведения

Как и всегда, рассмотрим немного нововведений. Одним из таких становиться датчик воздушного фильтра, который отвечает за загрязненность данного элемента. Первое внедрение и испытание было проведено в 2015 году на автомобилях с гибридным типом двигателя — Dodge Challenger от корпорации GM. Первые испытания показали, что данный датчик имеет недоработки, но совершенствование продолжается.

Отличие этого устройства от датчика массового расхода воздуха в том, что он анализирует количество и качество воздуха непосредственно сразу после фильтра и указывает на состояние изделия, а также когда его необходимо заменить. Многие автолюбители скажут, что это бессмысленная функция, но автопроизводители, один за одним, подхватывают эту идею и разрабатывают свои инновации в данном узле.

Вывод

Заменить воздушный фильтр на автомобиле достаточно легко и просто, даже для начинающего автомобилиста. Стоит отметить, что необходимо правильно подобрать фильтрующий элемент, что на современные автомобили делается при помощи номера кузова. Монтируется деталь, зачастую, очень просто.

К выбору стоит подойти тщательно, поскольку от этого будет зависеть насколько эффективно будет работать двигатель.

Воздушный фильтр. Зачем нужен и когда менять?

---

Воздушный фильтр. Зачем нужен и когда менять?

Воздушный фильтр — простой узел и уход за ним прост. Полагая так, автомобилисты относятся к фильтру равнодушно и доводят его до плачевного состояния. К чему приводит такая эксплуатация, знают немногие. Поэтому в данной статье расскажем про воздушный фильтр двигателя, зачем он нужен и когда необходимо менять.

Зачем нужен воздушный фильтр?

Среднестатистический автомобиль за стокилометровый пробег потребляет от 12 до 15 кубических метров атмосферного воздуха. Если этот воздух не очищать, находящаяся в нем пыль и грязь с дороги попадет внутрь двигателя. Это приведет к ухудшению работы двигателя и в конечном счете — к преждевременному ремонту.

Защитой от подобных неприятностей служит устройство для очистки воздуха — воздушный фильтр. Он выполняет также функцию глушителя шума, распространяющегося по впускному тракту, а в бензиновых двигателях — еще и регулятора температуры горючей смеси.

По мере засорения воздушного фильтра его сопротивление воздушному потоку растет и, следовательно, уменьшается количество воздуха, поступающего в двигатель. В определенных режимах это ведет к обогащению смеси, а значит, к неполному ее сгоранию. Соответственно, снижаются мощностные показатели двигателя, увеличиваются расход топлива и концентрация токсичных веществ в выхлопных газах.

Заблаговременная замена воздушного фильтра — залог сохранения ресурса двигателя без возникновения проблем. Ведь засорившийся фильтр не фильтрует пыль с дороги, а наоборот затрудняет работу двигателя.

Какие бывают типы воздушных фильтров?

Фильтрующие элементы выпускаются трех конструктивных типов: цилиндрические, панельные и бескаркасные. Отметим некоторые особенности, имеющие непосредственное отношение к эксплуатации.

Картон — распространенный материал для воздушных фильтров. Но в некоторых странах сменные элементы делают из синтетических волокон. Эксплуатация таких элементов требует строгого соблюдения интервалов замены.

На спортивных автомобилях устанавливают каркасные элементы из пятислойной марли, пропитанной ‘фирменным’ маслом. По сравнению с картонными у них гораздо меньше начальное сопротивление. Кроме того, после специальной обработки они могут применяться повторно. Подробнее про данные фильтры в статье: фильтр нулевого сопротивления, есть ли толк?.

Когда пора менять воздушный фильтр?

Водителю не обязательно знать когда нужно менять воздушный фильтр, это можно сделать визуально. Для этого достаньте фильтрующий элемент из воздушного фильтра и осмотрите. Если он чистый — ездить можно дальше без проблем. Если фильтрующий элемент грязный или в масле — это говорит о необходимости его замены. Каждый автолюбитель может отличить грязный фильтр от нового и чистого.

Срок замены воздушного фильтра двигателя зависит от производителя, на большинстве машин он составляет 15 — 30 тысяч км. Так что, если собрались менять воздушный фильтр, загляните в техпаспорт машины и там будет указан точный срок его замены. Или воспользуйтесь советом выше и осмотрите фильтр визуально, если не знаете когда в последний раз он менялся.

Совет про замену воздушного фильтра из собственного опыта

. Его замену можно совместить с заменой масла, которая производиться примерно через 10-15 тысяч километров. Можно менять воздушный фильтр каждую замену масла или через раз. Это зависит от конкретных условий в которых эксплуатируется автомобиль. Как правило, меняют через раз.

У дизельных двигателей с турбонаддувом к очистке воздуха предъявляются более жесткие требования. Это связано с особенностями их эксплуатации. Так что, у дизелей и у машин с турбиной, срок замены воздушного фильтра должен быть сокращен.

Не стоит экономить на замене воздушного фильтра, стоимость его несравнима с возможным ремонтом двигателя. А ездить без фильтра категорически запрещено, это приведет к ремонту двигателя, что было проверено на опыте многих автолюбителей.

Система фильтрации воздуха в двигателе

 

Абразивные частицы, вызывающие механический износ, попадают в двигатель через воздух. Именно воздух, если он плохо очищен, вызывает загрязнение масла и способствует его старению. Вот о том, из каких компонентов состоит система фильтрации воздуха в двигателе внутреннего сгорания, мы и поговорим в этой статье.

 

Содержание

 

Загрязняющие воздух примеси

 

Воздушные фильтры автомобильных двигате­лей, также называемые воздухоочистителями, служат для снижения содержания частиц и иных загрязняющих элементов в поступаю­щем в двигатель воздухе. К типичным загряз­нителям воздуха относятся масляный туман, аэрозоли, сажа, газообразные промышленные отходы, растительная пыльца и пыль. Раз­меры этих частиц могут варьироваться в очень больших пределах. Частицы пыли, всасывае­мые вместе с воздухом, могут иметь диаметр от 0,01 мкм (в основном, частицы сажи) до 2 мм (зерна песка). Приблизительно 75 % ча­стиц (по весу) имеют размер от 5 до 100 мкм.

Массовое содержание загрязнений в воз­духе зависит от условий эксплуатации авто­мобиля. Так, за десять лет эксплуатации ко­личество пыли, скопившейся в автомобиле, может составить от нескольких грамм до не­скольких килограмм.

Воздушные фильтры (воздухоочистители)

 

Воздушный фильтр предотвращает всасыва­ние в двигатель пыли и частиц и загрязнение моторного масла. Это снижает износ под­шипников, поршневых колец, стенок цилин­дров и т.д.

Материалы и конструкция воздушных фильтров

 

Воздушные фильтры в основном представ­ляют собой фильтры глубокого слоя, кото­рые, в отличие от поверхностных фильтров, задерживают частицы в структуре фильтрую­щего материала. Фильтры глубокого слоя с высокой пылепоглощающей способностью используются всегда, когда требуется эконо­мичная фильтрация больших объемов воз­духа с низкой концентрацией частиц.

Воздушные фильтры, разработанные с применением последних достижений, обе­спечивают степень фильтрации по массе до 99,8 % на легковых автомобилях и до 99,95 % на коммерческих автомобилях. Эти значения Должны обеспечиваться при всех преоблада­ющих условиях в воздухозаборной системе Двигателя, в том числе в условиях пульсаций Давления воздуха. Фильтры низкого качества пропускают большее количество частиц пыли или демонстрируют склонность к разрыву. Фильтрующие элементы разрабатываются в со­ответствии с требованиями, имеющими место для двигателей различных типов. Это обеспечи­вает минимальные потери давления и высокую эффективность фильтрации независимо от ин­тенсивности воздушного потока. Фильтрующий материал в плоских или цилиндрических филь­трах — складчатый или гофрированный, что позволяет получить максимальную площадь поверхности в пределах доступного объема. Материал в основном состоит из целлюлозного волокна, подвергнутого специальному тисне­нию и пропитанного смолой для обеспечения достаточной механической прочности, водо­стойкости и химической стойкости.

Периодичность замены фильтрующих эле­ментов указывается изготовителями автомо­билей и может составлять от двух до четырех, а в некоторых случаях даже до шести лет или через каждые 40,60 или 90 тысяч километров пробега, или при увеличении перепада давле­ния на фильтре до 20 мбар.

Потребность в компактных, высокоэффек­тивных воздушных фильтрах с длительным сроком службы вызвала необходимость в разработке инновационных фильтрующих ма­териалов. Уже налажено серийное производ­ство воздушных фильтров на основе синтети­ческого волокна, отличающихся значительно более высокими рабочими характеристиками. На рис. «

Структура синтетического волоконного материала для фильтрующих элементов» представлена фотография структуры синтетического фильтрующего материала (фетра) с непрерывно увеличивающейся плотностью и уменьшающимся диаметром волокон в направлении от впускной стороны фильтра к выпускной.

Лучшие результаты, по сравнению с чисто цел­люлозными материалами, могут быть достиг­нуты за счет использования композитных мате­риалов (например, бумаги с оплавленным слоем) и специальных нановолоконных мате­риалов. Эти материалы состоят из относительно грубой целлюлозной подложки, на которую на­несен волоконный материал со сверхтонкими волокнами диаметром от 30 до 40 нм.

Скоро ожидается выпуск на рынок новых сажевых фильтров для дизельных двига­телей, в которых применены новые гофри­рованные или складчатые структуры мате­риалов с попеременно перекрывающимися и открывающимися каналами.

В дополнение к стандартным конструкциям, в целях оптимального использования свободного пространства в моторном отсеке, которое ста­новится все более ограниченным, разрабатыва­ются воздушные фильтры конической, оваль­ной, ступенчатой или трапецеидальной формы.

 

 

Глушители шума

 

Раньше кожухи воздухоочистителей разра­батывались практически исключительно как глушители шума. В целях поглощения шума использовался большой объем этих кожухов. В настоящее время имеет место тенденция к разделению функций «фильтрации» и «снижения уровня шума» и оптимизации от­дельных источников шума (резонаторов). Это позволяет уменьшить размеры корпуса филь­тра и создать очень миниатюрные фильтры, которые можно встроить в панели обшивки двигателя, в то время как глушители устанав­ливаются в менее доступных местах мотор­ного отсека.

 

 

Воздухоочистители для легковых автомобилей

 

В дополнение к кожуху с цилиндрическим фильтрующим элементом воздухозаборный модуль легкового автомобиля (см. рис. «Воздухозаборный модуль для легкового автомобиля» ) включает всю систему воздуховодов и впуск­ной трубопровод. Между ними располага­ются резонаторы Гельмгольца и четвертьвол­новые трубки, служащие для оптимизации акустических характеристик системы (см. «Глушители системы выпуска отработавших газов»). Оптимизация всей системы позволит более эффективно согласовать отдельные компоненты в целях соблюдения все более строгих требований к ограничению уровня шума.

 

 

Следует отметить увеличение потребности в водоотделительных компонентах, встраивае­мых в систему воздухозабора. Их основным назначением служит защита датчика массо­вого расхода воздуха (HFM). Капли воды, вса­сываемые через неоптимально расположен­ные впускные фитинги, во время сильного дождя, снега или проезда по лужам, могут достигать датчика, что приведет к неправиль­ному измерению массового расхода воздуха.

Для отделения капель воды в линию воздухозабора встраиваются дефлекторы или филь­тры циклонного типа. Чем меньше расстояние между точкой воздухозабора и фильтрующим элементом, тем ниже эффективность системы водоотделения, поскольку при такой компо­новке имеют место очень низкие потери дав­ления. Однако могут быть разработаны специ­альные конструкции фильтрующих элементов для сбора (коалесцирования) капель воды и отвода водяной пленки наружу до достижения собственно фильтрации твердых частиц. Вся система размещается в едином корпусе, спе­циально предназначенном для совмещения этих функций. Эта компоновка может быть с успехом использована даже в случае очень коротких впускных воздуховодов.

Еще одним новым компонентом, который, вероятно, станет стандартным на воздухоза­борных системах всех легковых автомобилей является «углеводородная ловушка», предна­значенная для отделения (адсорбирования) углеводородов, которые могут диффундиро­вать после остановки двигателя из впускного трубопровода (впуска двигателя) и системы вентиляции картера в направлении впуска не­фильтрованного воздуха. Потребность в таком устройстве была вызвана чрезвычайно стро­гими требованиями законодательства штата Калифорния SULEV (Автомобили со сверхниз­кими выбросами). В течение определенного периода времени такие автомобили могут вы­брасывать в окружающую среду чрезвычайно малое количество углеводородов. Источник таких выбросов представляет собой открытая система впуска. Какой-либо конкретной схемы не принято. Встраивание углеводородной ло­вушки в корпус воздухоочистителя сразу же после сажевого фильтра столь же возможно, как ее установка в линии фильтрованного или чистого воздуха перед датчиком массового расхода воздуха или после него. Система включает компоненты, имеющие покрытие из активированного угля, и при относительно большой площади поверхности создающие очень малые потери давления. В соответствии с требованиями действующего законодатель­ства, эти углеводородные ловушки должны по­стоянно обдуваться воздушным потоком, т.е. не должны быть активны, когда двигатель не работает. Как только двигатель начинает рабо­тать, воздушный поток вызывает десорбцию углеводородов, что, в свою очередь, вызывает регенерацию или реактивацию сепаратора.

 

 

Воздухоочистители для грузовых автомобилей

 

На рис. «Бумажный воздушный фильтр для коммерческих автомобилей» показан легкообслуживаемый и оптимизированный по весу пластмассовый воздушный фильтр для коммерческих авто­мобилей. Его фильтрующие элементы отли­чаются очень высокой степенью фильтрации и рассчитаны на интервалы замены свыше 100 000 км пробега, что значительно превы­шает интервалы замены, предусмотренные для фильтров легковых автомобилей.

Для эксплуатации в условиях очень высо­кой запыленности воздуха и на строительных и сельскохозяйственных машинах перед основным воздухоочистителем устанавли­вается предварительный фильтр. Предва­рительный фильтр задерживает крупные, тяжелые частицы, что значительно увеличи­вает срок службы фильтра тонкой очистки. В своей простейшей форме этот сепаратор представляет собой кольцо из дефлекторных пластин или лопастей, вызывающих круго­ворот воздушного потока. Под действием возникающих при этом центробежных сил происходит отделение крупных частиц. Од­нако, потенциал центробежных сепараторов для коммерческих автомобилей может быть реализован надлежащим образом только при помощи батарей миниатюрных циклон­ных предварительных фильтров, оптимизи­рованных для работы совместно с основным фильтром.

В следующей статье я расскажу о нагнетателях для двигателей внутреннего сгорания.

 

Рекомендую еще почитать:

Замена воздушного фильтра на автомобиле своими руками

Любой автовладелец в процессе эксплуатации индивидуально подходит к обслуживанию своего автомобиля. Одни следует по строго установленному регламенту и производят технические осмотры и замену “расходных” запчастей, прописанные в руководстве по обслуживанию автомобиля. Другие владельцы, хорошо изучив свой автомобиль, производят внеплановые замены необходимых элементов.

Чаще всего происходит так, что владельцы производят замену масла, масляных фильтров, но такие элементы как свечи или воздушный фильтр остаются не тронутыми. Изредка может производится внешний осмотр некоторых элементов. Ошибочным мнением большинства автолюбителей является то, что “расходные” элементы имеют более длительный срок использования, нежели он прописан в руководстве по эксплуатации. Зачастую, визуальной осмотр не позволяет выявить некоторых проблем или неисправностей конкретной запчасти.

Как известно, даже малейший технический элемент очень важен для правильной работы двигателя автомобиля. Контроль осуществляется за любыми процессами, и процесс сгорания топлива не исключение. Для данного процесса необходимы условия, при которых он будет максимально эффективным. Одним из важных составляющих процесса сгорания топлива является чистый воздушный фильтр. Ведь без наличия воздуха, топливо не будет подвергаться воспламенению. Именно поэтому ключевым фактором эффективности процесса сгорания является своевременная замена воздушного фильтра.

В данной статье мы рассмотрим и расскажем о том, зачем нужен воздушный фильтр, как заменить воздушный фильтр, как часто нужно менять воздушный фильтр.

Для чего используется фильтр

Давайте рассмотрим, для чего и зачем нужен воздушный фильтр? Как известно, для корректной работы любого силового агрегата необходим воздух. Он является неотъемлемой составляющей процесса сгорания топлива. По некоторым данным, на 1 литр топлива должно приходиться порядка 15 литров воздуха. Помимо этого, ключевым фактором является качество воздуха. Проблему некачественного воздуха решает воздушный фильтр.

Воздушный фильтр представляет собой войлочный, матерчатый или бумажный элемент, предназначенный для фильтрации воздуха от пыли и иных загрязнений внешней среды. Фильтр начинает свою работу с начала запуска двигателя, и до его полного выключения, очищая большие потоки воздуха от загрязнений, которые способны снизить работоспособность некоторых запчастей.

Каждый из нас наблюдал, какое количество пыли собирается возле машины при движении по песку или проселочной дороге. Большинство этих загрязнений попадают в подкапотное пространство. Все эти загрязнения попадают в двигатель, а соответственно, и в автомобильное масло, что будет способствовать повышенному износу поршней(а это означает жор масла), коленвала, подшипников и иных важных элементов, а также уменьшит срок эксплуатации транспортного средства. Воздушный фильтр служит прямой преградой от попадания различных частиц внешней среды во внутренности ДВС.

Нужно понимать, что даже самые дорогие и качественные фильтры неспособны служить вечно. Через определенное время они забиваются и не дают должного эффекта от своей главной задачи. Следовательно, очень важно беспокоиться о состоянии воздушного фильтра и вовремя его менять.

Устройство воздушного фильтра

Традиционный воздушный фильтр представляет собой обод или квадрат, по диаметру которого расположены фильтрующие соты. Фильтр состоит из двух уплотнителей, посередине которых размещена бумага для фильтрации. Чаще всего, фильтрующая бумага выполняется из целлюлозного волокна, которая пропитывается специальными средствами. Пропитка служит преградой от влаги, масла и паров сгораемого топлива.

В наиболее дорогих и качественных фильтрах используют бумагу на синтетической основе. Синтетика позволяет задерживать в себе наибольшее количество загрязнений, которые попадают из внешней среды. Помимо этого, синтетические фильтры имеют наименьшее сопротивление воздуху, нежели привычная целлюлоза.

Говоря о принципе работы воздушного фильтра, можно объяснить его следующим образом. Воздух из окружающей среды попадает в специальный патрубок приема воздуха. Весь воздушный поток проходит через фильтрованную бумагу, которая расположена по периметру таким образом, чтобы исключить возможность попадания различных загрязнений. Фильтр, через который проходит воздух, задерживает в себе все инородные частицы пыли и грязи, вследствие чего, воздух очищается и проходит через впускной коллектор ДВС. Таким образом, воздушный фильтр выполняет свою задачу в полной мере.

Виды воздушных фильтров

На данный момент воздушные фильтры можно классифицировать на следующие виды:

• В зависимости от материала бумаги, из которой изготовлена фильтрующая основа, существуют фильтры из целлюлозы или синтетики.
• По количеству степеней фильтрации существуют одноступенчатые и многоступенчатые фильтры.
• Фильтры нулевого сопротивления.

Бумажные или синтетические фильтры получили наибольшее распространение. В таких фильтрах в качестве фильтрующей основы используется бумага ребристой конструкции, что позволяет задерживать в себе мелкие частицы размером до 1 микрона. Помимо этого, такая бумага обладает специальной пропиткой, что позволяет задерживать в себе не только частицы пыли, но и влагу, остатки масла. Данный тип фильтров не предусмотрен для неоднократного использования. По мере их загрязнения производится замена.

Многие из нас слышали о фильтре “нулевике”. Что же он из себя представляет?

Фильтр нулевого сопротивления отличает от других видов неоднократная пропитка фильтрующего элемента, располагаемого между двумя сетками из алюминия. Своё название фильтр получил из-за способности пропускать через себя огромные потоки воздуха, выдавая наименьшее сопротивление. При всем этом, фильтрующая способность фильтра не ухудшается. Он способен задерживать в себе большое количество пыли и остатков грязи, которые задерживаясь в фильтре, не будут увеличивать сопротивление воздуху. С таким фильтром автомобиль не будет испытывать “кислородного голодания”.

Для чего необходима регулярная замена воздушного фильтра

Большинство автовладельцев задаются вопросом, а зачем нужна периодичная замена воздушного фильтра?

Ни для кого не секрет, что внутри двигателя происходит горение топлива. Стоит отметить, что сгорает не конкретно топливо, а, так называемая, топливная смесь – то есть воздушно-топливная смесь. Соответственно, на данный процесс огромное влияние имеет качество поступаемого воздуха.

Существуют различные типы двигателей внутреннего сгорания: атмосферные, компрессорные или турбированные.

Атмосферные двигатели работают по принципу пылесоса, затягивая воздух в цилиндры. Движение цилиндров создаёт некое разрежение, за счёт которого происходит поступление воздуха.

Что касаемо турбированных и компрессорных двигателей, то в них воздух поступает в принудительном порядке за счёт турбины или компрессора. Такие двигатели потребляют большее количество топлива, но при этом имеют увеличенную мощность.

Говоря о различных типах двигателей, можно сделать вывод, что их основное сходство заключается в заборе воздуха из внешней среды. Говоря простыми языком, в двигатель попадает воздух из окружающей нас среды. Именно поэтому роль воздушного фильтра очень велика. Он позволяет задержать всю мелкую грязь и частицы пыли, тем самым исключая возможность попадания загрязнений в цилиндры двигателя.

Одной из важных функций воздушного фильтра является качество фильтрации. Но стоит отметить, что при этом объём воздуха, поступаемого в двигатель, не должен уменьшаться. Проще говоря, в двигатель должно попадать необходимое для корректной работы количество очищенного воздуха, чтобы обеспечивать наиболее эффективный и качественный процесс сгорания топливно-воздушной смеси.

В противном случае, двигатель, работающий на смеси, в которой преобладает топливо без воздуха, начинает работать некорректно. Автомобиль начинает расходовать большее количество топлива, в значительной мере уменьшается мощность, появляются рывки при разгоне и при движении на малых оборотах. При этом, топливная смесь в цилиндрах будет сгорать не в полной мере. Соответственно, это может быть последствием заливания свечей зажигания, попадания топливных остатков в моторное масло, что не позволяет говорить о правильной работе силовой установки.

Когда следует менять воздушный фильтр

Как вы уже поняли, качество и количество поступаемого в двигатель воздуха, играет колоссальную роль в работе ДВС. Поэтому очень важно соблюдать определенную периодичность замены воздушного фильтра.

Отвечая на вопрос: “Как часто нужно менять воздушный фильтр?” нельзя дать однозначного ответа. Большинство автолюбителей действуют по регламенту и производят замену при каждом техническом обслуживании. Обычно интервал периодичности ТО варьируется, в зависимости от автомобиля, от 10 до 30 тысяч километров.

Также, существуют автовладельцы, которые занимаются самостоятельным обслуживанием. Очень часто они не обращают внимание на такой элемент, как воздушный фильтр, а производят лишь привычную для них замену расходных запчастей.

Обслуживание автомобиля по строгой периодичности регламента не будет с наибольшей вероятностью сигнализировать о том, что воздушному фильтру не понадобится замена раньше прохождения ТО. Особенно в тёплое время года, когда на дорогах большое количество пыли, песка, земли и иных мелких частиц, способных проникать в подкапотное пространство автомобиля. Именно в это время необходимо не забывать смотреть на состояние воздушного фильтра и производить его замену при необходимости. И напротив, эксплуатируя автомобиль в зимнее время года, где количество мелкой пыли намного меньше, воздушный фильтр не придётся менять часто.

Периодичность замены воздушного фильтра напрямую зависит от степени эксплуатации автомобиля. Если же замена воздушного фильтра давно не производилась, то основными индикаторами, сигнализирующими о необходимости его замене будут:

 

• Значительное уменьшение мощности автомобиля
• Разгон с ощутимыми рывками
• Увеличенный расход топлива
• Редкие пропуски зажигания
• Преобладание углекислого газа при выхлопе

Безусловно, нет смысла дожидаться появления таких индикаторов. Куда легче заранее позаботиться о замене одного элемента, чем в последствии заниматься ремонтом силового агрегата в целом.

Как поменять воздушный фильтр

Из всего вышесказанного, можно сделать вывод, что загрязненный воздушный фильтр может привести к нежелательным последствиям. Поэтому важно знать, как подобрать и как поменять воздушный фильтр.

Воздушный фильтр обычно выполняется в форме цилиндра или прямоугольника, внутренность которого напоминает “гармошку”. Та самая “гармошка” и служит фильтрующим элементом. Данный элемент выполняется из разных материалов, например, целлюлозы, картона или синтетики. Вдобавок к этому, фильтрующий элемент может быть пропитан специальными средствами, чтобы сдерживать влагу или остатки моторного масла.

Чтобы понять, требуется ли заменить воздушный фильтр, необходимо произвести его визуальный осмотр. Он располагается в подкапотном пространстве, закрытый в специальном пластиковом боксе. Нужно снять крышку пластиковой коробки. Обычно крышка крепится на защёлки или несколько винтов. Демонтировав крышку, достаём воздушный фильтр и проводим его внешнюю оценку. Производители фильтров специально выполняют его в наиболее ярких цветах (ярко жёлтый или оранжевый), чтобы нагляднее понять степени его загрязнения.

Если фильтр загрязнен и требует замены, то это будет легко понять по смене его цвета в более серые оттенки цветов, а также по наличию грязи и пыли. Для более наглядного осмотра, можно проанализировать степень загрязнения, рассмотрев фильтр на солнечный просвет. Если же воздушный фильтр имеет всё те же яркие цвета и при визуальном осмотре не наблюдаются большие скопления грязи, то его можно установить обратно и продолжать эксплуатацию автомобиля. В противном случае, следует прибегнуть к его срочной замене.

Для замены воздушного фильтра не потребуется особых знаний, усилий и времени. Как уже говорилось выше, фильтр располагается в подкапотном пространстве. Если существуют сомнения насчёт его месторасположения, то можно обратиться к технической документации по эксплуатации автомобиля. Из подручных средств могут понадобиться лишь отвертка или гаечный ключ. В целях безопасности, рекомендуется снять клеммы с аккумулятора. На современных автомобилях крышка пластикового бокса, в котором расположен фильтр, крепится на защёлках.

После демонтажа крышки, старый воздушный фильтр необходимо вытащить, очистить короб от имеющейся грязи и мусора, а затем на место старого установить новый. Стоит отметить, что новый фильтр в большинстве случае покрыт защитной пленкой, которую необходимо удалить при замене. Вдобавок к этому, не забудьте удостовериться в правильности расположения фильтра (верх-низ). После этого крепим крышку пластикового короба обратно. На этом процедура замены завершается.

В заключение стоит сказать, что воздушный фильтр – важный элемент правильной работы двигателя автомобиля. Своевременная замена фильтра не затратит у вас много времени и средств, а также исключит возможность возникновения непредвиденных поломок силового агрегата.

Замена воздушного фильтра. Где он находится? Как часто менять?

Своевременная замена воздушного фильтра является непременным условием правильной эксплуатации автомобиля.

Содержание этой статьи

Изношенный фильтр может быть причиной следующих серьезных неисправностей:

• уменьшение компрессии в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания вследствие попадания пыли в зону сгорания и образования задиров;
• преждевременный износ клапанов;
• загрязнение и выход из строя датчика массового расхода воздуха;
• заклинивание регулятора дроссельной заслонки;
• уменьшение крутящего момента ДВС;
• появление проблем с запуском, особенно в холодное время года.

В процессе эксплуатации автомобиля важно своевременно и грамотно производить замену устройства, знать основные признаки его загрязнения.

Виды воздушных фильтров

В процессе развития автомобилестроения воздушные фильтры для автомобилей имели следующие разновидности:

1. Инерционные. Пыль осаждалась на днище объемного корпуса (в простонародье «кастрюли») под действием инерционных сил. Такое устройство было многоразового действия.

2. Инерционно-масляные. Отличие от предыдущей конструкции заключалось в помещении на дно «кастрюли» моторного масла, которое способствовало поглощению более мелких частиц. Разновидности инерционных устройств в легковых автомобилях сейчас не применяются.

3. Бумажные. Самые распространенные в настоящее время. Фильтрующий материал для воздушных фильтров этого типа выполнен из микропористой бумажной структуры.

Волокнистая структура бумажного фильтра пропитана специальной смолой, которая укрепляет ее поверхность, предотвращает разрушение.

Поглощение микрочастиц пыли (до 1 микрона) происходит на всей поверхности устройства.

Для увеличения площади фильтрования, следовательно, производительности фильтра бумажную структуру изготавливают в виде гармошки. Бумажный фильтр необслуживаемый, по мере загрязнения или разрушения подлежит замене.

4. С нулевым сопротивлением. Применяются для увеличения входного воздушного потока в мощных двигателях, форсируя подачу воздуха. В качестве рабочего элемента используется хлопчатобумажная ткань или поролон специальной микроструктуры.

В некоторых случаях допускается производить чистку таких средств специальными средствами-шампунями. После произведения очистки требуется обязательная пропитка укрепляющими составами.

Конструктивно бумажные фильтры обычно изготавливаются:

• панельные;
• цилиндрические;
• кольцевые.

Могут иметь каркасную и бескаркасную (за исключением кольцевого) конструкцию. По краям конструкции установлены специальные резиновые либо поролоновые уплотнители для предотвращения проникновения воздуха в обход фильтровальной зоны.

Какой воздушный фильтр лучше? Однозначно родной. Конструкторы тщательно производят расчет устройства исходя из необходимой производительности, степени очистки, конструктивных особенностей.

Если, например, на место обычного бумажного фильтра поместить устройство с нулевым сопротивлением, повысятся холостые обороты двигателя, увеличится потребление топлива.

Месторасположение воздушного фильтра

Обычно фильтр располагается в подкапотном пространстве автомобиля в легкодоступном месте. Устройство относится к группе «расходников» при обслуживании транспортного средства, поэтому его месторасположение обычно не вызывает проблем для проведения самостоятельной или неквалифицированной замены.

Найти точное положение фильтра можно, визуально двигаясь от воздухозаборника. Воздушный заборник в большинстве легковых автомобилях находится во фронтальной капотной зоне вне пространства радиатора охлаждения двигателя.

Конструкция, в которую помещен воздушный фильтр, обычно выполнена из пластмассы либо композиционного материала.

В некоторых автомобилях кожух фильтра изготовлен из металла. Преимущество металлической конструкции в том, что она может быть установлена непосредственно над двигателем, что немного освобождает зону подкапотного пространства.

Недостаток такого расположения: перегрев устройства, который способствует уменьшению его ресурса.

Определить точно, где находится воздушный фильтр, можно, руководствуясь инструкцией по эксплуатации транспортного средства. Там же указана периодичность замены воздушного фильтра.

В инструкции указан обязательный срок замены. На эту величину в сторону уменьшения оказывает влияние особенности эксплуатации автомобиля.

Что нужно знать при замене воздушного фильтра двигателя Opel? Видео:

Признаки необходимости замены воздушного фильтра

Периодичность замены устройства во многом зависит от условий его эксплуатации. Срок службы бумажного фильтра может быть существенно сокращен, если:

• 

  часто совершаются загородные поездки, особенно по пыльной дороге;

• 

  в подкапотной зоне отсутствует защита поддона;

• 

  имеется сильный износ поршневой и газораспределительной системы автомобиля;

• 

  автомобиль эксплуатируется в приморской зоне с повышенной влажностью;

• 

  машина находится в условиях мегаполиса с сильным загрязнением выхлопными газами, другими химически активными веществами;

• 

  форс-мажорные обстоятельства, например, подтопление.

Наиболее значимым фактором уменьшения срока эксплуатации является плохо отрегулированное газовое оборудование (особенно первых поколений) автомобиля.

В этом случае фильтр может прийти в негодность в течение пары недель. Поэтому, если вы обнаружили, что ваш фильтр износился очень быстро и в автомобиле установлено газовое оборудование, следует немедленно обратиться к специалистам для его регулирования.

Признаками возможного износа и загрязнения являются:

• уменьшение холостых оборотов двигателя;
• уменьшение приемистости автомобиля;
• проблемы с запуском двигателя;
• «захлебывание» двигателя при резком нажатии педали акселератора;
• троение двигателя, появление пропусков зажигания в цилиндрах.

Косвенно проверить (не снимая кожух фильтра) наличие проблем можно искусственно, прикрыв воздухозаборник двигателя, можно даже ладонью.

Если при этом характер работы двигателя сильно не изменился, значит, есть проблемы с поступлением воздуха, возможно, по причине загрязненности фильтра.

Компьютерная диагностика может показать загрязненность устройства сообщением об ошибке датчика массового расхода топлива (расходомера). Также, но с меньшей вероятностью, может быть сообщение об ошибках системы рециркуляции выхлопных газов (EGR).

Самый точный контроль работоспособности воздушного фильтра можно произвести, только сняв его с автомобиля. При этом необходимо:

1. Произвести внешний осмотр на предмет загрязненности, изменения цвета бумажного материала. Заметное изменение цвета ставит вопрос о скорой замене.
2. Определить наличие масляных пятен на рабочей поверхности, свидетельствующих об износе двигателя. Если есть заметное замасливание, фильтр надо менять.
3. Визуально исследовать отсутствие возможных зон прорыва или разрушения бумажной структуры (особенно для автомобилей с газовым оборудованием). Наличие малейшего нарушения целостности – причина незамедлительной замены.
4. Постучать каким-нибудь небольшим предметом по каркасу фильтра. Если при этом будет интенсивное отделение пыли, его следует заменить.

Периодичность замены воздушного фильтра

В источниках приведены различные сведения, через сколько менять воздушный фильтр.

Считается, что замену необходимо производить через 10-12 тысяч километров пробега.

Если автомобиль эксплуатируется в сельской местности, этот пробег следует уменьшить до 7–8 тысяч, особенно в летний период. Наличие других неблагоприятных факторов уменьшает ресурс еще приблизительно на 10-20%.

В итоге рабочий пробег до замены может уменьшиться до 5 тысяч километров.

Рекомендуется производить замену воздушного фильтра по окончании летнего и зимнего сезонов эксплуатации автотранспортного средства. Это связано с различным сезонным характером загрязнений, которые при совместном воздействии могут привести к усиленному износу.

Как часто менять воздушный фильтр двигателя, если годовой пробег автомобиля незначителен, менее 5000 километров? В этом случае рационально производить замену по окончании летнего сезона, так как в этот период происходит наибольшее пылевое загрязнение.

Последовательность замены воздушного фильтра

В большинстве автомобилей замена фильтра не вызывает проблем. Перед тем как поменять воздушный фильтр, необходимо исследовать старый фильтр на предмет характера загрязнений.

Если они имеют неярко выраженный характер, срок эксплуатации соответствует техническим требованиям, то старый фильтр можно утилизировать.

Если на прежнем устройстве имеются маслянистые пятна, нарушения целостности, сильные изменения цвета, необходимо установить их причины, возможно, произвести ремонт систем автомобиля, только после этого приступить к замене.

Как заменить воздушный фильтр при проведении регламентных работ? Последовательность действий:

1. Выключить зажигание.
2. Демонтировать крышку кожуха воздушного фильтра. В современных автомобилях она может быть зафиксирована с помощью скоб либо винтами, винтами-саморезами, гайками.
3. Извлечь старый воздушный фильтр, исследовать характер загрязнений, засорений, масляных пятен, повреждений (если присутствуют).
4. Очистить место установки фильтра, включая прилегающие зоны воздуховодов и заборника. Для этого можно использовать смоченную в неагрессивном растворителе чистую ветошь. После этого необходимо подождать, пока зона установки фильтра просушится.
5. Проверить соответствие посадочных зон фильтра, особенно резиновых или поролоновых уплотнителей.
6. Произвести установку в необходимом направлении и расположении. В некоторых случаях на конструкции могут находиться метки или стрелки для произведения точного монтажа.
7. Одеть и закрепить крышку кожуха. Проверить на отсутствие нештатных подсосов воздуха.
8. Включить зажигание, произвести пробный запуск двигателя. Убедиться, что не произошло существенное изменение холостых оборотов двигателя. В противном случае необходимо вновь демонтировать крышку и проверить правильность монтажа, отсутствие подсоса воздуха.

Замена воздушного фильтра. Видео:

Выбор воздушного фильтра

Для того чтобы выбрать необходимые для замены тип и модель воздушного фильтра, лучше воспользоваться оригинальными каталогами.

Замена салонного фильтра. — здесь больше полезной информации.

Есть интернет-сервисы, которые автоматизируют процесс подбора. На фильтре не следует экономить, там более его стоимость невысока. Нештатный воздушный фильтр может причинить немало неприятностей автомобилю.

Есть случаи, когда в автомобиле установлен нештатный кожух фильтра неизвестного производителя. Такое часто встречается на автомобилях, восстановленных после ДТП с лобовым столкновением.

В этом случае необходимо производить подбор воздушного фильтра по размерам. Необходимо точно измерить посадочные зоны, включая уплотнительную зону. Облегчить поиск соответствующего геометрическим размерам фильтра может интернет.

Вас заинтересует эта статья — Какой антигель для дизельного топлива лучше выбрать?

Проще, если он имеет цилиндрическую или кольцевую конструкцию. Если подобрать точно соответствующую конструкцию не удалось, можно установить фильтр немного меньшего размера, обязательно заполнив свободные зоны дополнительными поролоновыми прокладками.

Они должны не допустить прохождение воздушного потока, минуя рабочую зону.

Своевременная и качественная замена воздушного фильтра – одно из необходимых условий эксплуатации автомобиля.

Секреты воздушного фильтра – Основные средства

Шляховой В.

Даже технически малограмотный человек понимает, что вода и грязь в топливе вызывают ускоренный износ топливной аппаратуры, а плохо очищенное масло существенно сокращает ресурс двигателя. Поэтому большинство транспортных компаний достаточно серьезно относятся к подбору масляных и топливных фильтров, но воздушные воспринимают несколько легкомысленно. Подумаешь, чем могут навредить мотору несколько лишних пылинок?..

Сейчас к услугам любого автовладельца огромный выбор моторных масел всевозможных типов, сортов и марок. Можно выбирать и дизельное топливо от разных поставщиков, хотя здесь предложений меньше. Но невозможно выбрать воздух, поступающий в двигатель. В зависимости от дорожных условий, погоды и сезона в воздухе присутствуют те или иные загрязнения. Единственной преградой для механических частиц, поступающих вместе с воздухом в двигатель, является воздушный фильтр, и те, кто экономит на воздушном фильтре, очень рискуют: достаточно попасть в двигатель 1 г загрязнений на 1 л.с. мощности, чтобы потребовался его ремонт.

К выбору воздушного фильтра нужно относиться осмотрительно, поскольку легко попасть на подделку, ведь изготовить фальшивый воздушный фильтр просто. Для этого с оригинала снимают размеры, делают аналогичный корпус и вставляют в него соответствующую бумагу, но чаще – несоответствующую.

Мало кто знает, что видов бумаги, используемой в фильтрах, более четырехсот! Да и количество этой бумаги у подделок, как правило, меньше, а стыки между бумагой и посадочными местами фильтроэлемента в подобных изделиях не всегда должным образом проклеены.

Иногда для экономии вместо требуемого типоразмера используют фильтрующие элементы меньшей высоты, устанавливая под них какие-то проставки. Подобная конструкция не отличается надежностью, так как обычно остаются неплотности между фильтром и проставкой, через которые проникает неочищенный воздух, и, кроме того, емкость такого фильтра меньше, а значит, раньше потребуется его замена.

Вывод: покупка дешевого фильтра в большинстве случаев вовсе не означает экономию.

Фильтрующие элементы с радиальным уплотнением, надеваемые на трубу, имеют эластичную контактную поверхность, еще при изготовлении покрываемую силиконовой смазкой

Место установки

Двигатель на одном топливе без воздуха работать не будет. Для сгорания топлива обязательно нужен воздух, причем не только очищенный, но и поступающий в определенном количестве и не в объемном соотношении с топливом, а в весовом. Так что немалое значение имеет и место установки фильтра.

Плотность горячего воздуха меньше, а значит, в том же его объеме содержится меньше кислорода. Поэтому очень плохо, когда воздухозаборник расположен вблизи выхлопной трубы: в этом случае в двигатель может попадать не только подогретый воздух, но и отработавшие газы. А ведь отработавшие газы не просто горячие – в них намного меньше кислорода и присутствует сажа. Мало того, что в этом случае двигатель будет работать в режиме кислородного голодания, его воздушный фильтр начнет интенсивно забиваться несгоревшими частицами или сажей.

Качество фильтрации

Существует достаточно много типоразмеров фильтров, предназначенных для одного и того же двигателя, что объясняется прежде всего желанием производителей защитить свою конструкцию. Подготовка формы под производство фильтра процесс достаточно трудоемкий. Особенно сложна его разработка, поскольку место для размещения фильтра обычно ограничено и нередко имеет весьма специфическую форму.

В то же время существует всего два основных типа фильтров. В первом из них фильтрующий элемент зажимается крышкой вдоль его продольной оси. Обычно в этом случае к моменту замены фильтра на грузовике, который обычно наступает после пробега около 50 тыс. км, фильтр «прикипает» к посадочной поверхности, и, чтобы его сорвать, приходится дергать. При этом часть пыли, находящейся между гофрами, обычно просыпается внутрь корпуса и может попасть во впускной коллектор, а затем и в двигатель. Поэтому снимать фильтроэлемент надо осторожно, лишь покачивая его из стороны в сторону.

Для двигателя особенно опасны частицы кварца, из которых состоит песок. Кварц очень твердый, с высокими абразивными свойствами и сильно царапает отшлифованные поверхности деталей цилиндропоршневой группы. В результате в картер начинают прорываться отработавшие газы с частицами сажи, что приводит к быстрому ухудшению характеристик масла. Это в свою очередь вызывает перегрев двигателя и ускоренный износ других его деталей. А перевозчик грешит, как правило, на масло и масляный фильтр, хотя первопричиной является воздушный фильтр.

Поскольку самым слабым звеном в технике в целом и в воздушных фильтрах в частности является человеческий фактор, была придумана принципиально иная конструкция воздушного фильтра – с радиальным уплотнением. В этом случае фильтр со смазанной силиконом посадочной поверхностью надевают на трубу, что исключает его «прикипание», негерметичность уплотнения и попадание грязи во впускной коллектор.

Может ли хорошее стоить дешево?

Теоретически недорогие фильтры приемлемого качества время от времени появляться в продаже могут, ведь при вхождении в рынок некоторые компании, особенно малоизвестные, основное внимание уделяют снижению конечной цены своей продукции. Однако подобное случается не часто, да и длится недолго, так что низкой цене обычно сопутствует невысокое качество. Дешевизна воздушного фильтра подразумевает прежде всего его невысокую себестоимость, а ее можно снизить, используя более дешевую бумагу либо уменьшая ее количество, закрыв при этом глаза на качество изготовления или воспользовавшись неквалифицированной рабочей силой.

Визуально определить качество фильтра сложно, но все же есть моменты, на которые стоит обратить внимание, если возникают сомнения.

Все загрязнения, которые задерживаются воздушным фильтром, остаются на поверхности бумаги. Чтобы повысить количество задерживаемых фильтром загрязнений, т. е. его емкость, увеличивают количество бумаги. А чтобы максимально увеличить площадь фильтрующей поверхности, бумагу обычно гофрируют, и чем реже гофры, тем меньше емкость фильтра.

На гофрах через определенные промежутки делают специальные вмятины, чтобы удержать плисы гармошки на более-менее равномерном расстоянии и тем более предотвратить их слипание. На наружной поверхности бумаги многих фильтров наносят спиральные клеевые дорожки, предотвращающие вибрацию гофров, которая вызывается пульсацией всасываемого двигателем воздуха. Вибрация в свою очередь опасна тем, что бумага при этом может прикасаться к наружной сетке и быстро протрется, а значит, фильтр станет неработоспособным.

Возможности воздушного фильтра

Эффективность так называемых «мокрых» фильтров, очищающих жидкости – топливо, масло, охлаждающую жидкость и др., обычно измеряется в микронах, что соответствует минимальному размеру задерживаемых частиц. Этот же параметр у воздушных фильтров измеряется в процентах, определяющих, какую весовую долю загрязнений, находящихся в воздухе, этот фильтр может задержать.

Некоторые производители декларируют, что степень очистки их фильтров составляет 99%, а кто-то, например Cummins Filtration, гарантирует, что у его воздушных фильтров средняя эффективность очистки 99,96%. При этом слово «средняя» означает, что в процессе работы степень очистки фильтров изменяется. Когда устанавливают новый чистый фильтр, у него работает вся поверхность, но со временем часть отверстий забивается, а эффективность при этом растет и на определенном этапе достигает максимума. Теоретически идеальным был бы 100-процентный фильтр, но он, по всей видимости, вообще не пропускал бы воздух или имел слишком большое сопротивление.

Что означает процентный показатель для конкретного потребителя, несложно оценить, рассчитав, сколько грязи попадет в двигатель при его работе с каким-то конкретным фильтром. Так, эффективность 99% означает, что если на фильтр попадает 1000 г пыли, то 10 г из этого количества попадет в двигатель. А при эффективности 99,96% в двигатель попадет всего лишь 0,4 г пыли. Поэтому если кто-то предлагает «хороший» фильтр с эффективностью 99%, следует усомниться, действительно ли он хорош.

Ресурс

Впрочем, в реальной жизни владельцев транспортных средств больше заботит то, сколько воздушный фильтр может прослужить без замены, и поэтому они меняют его через 70 тыс. км, говоря при этом, что он мог бы еще и работать. Здесь надо помнить, что по мере засорения пор качество фильтрации повышается, но пропускная способность фильтра при этом уменьшается, и воздуха начинает не хватать. Кстати, это несложно почувствовать по потере мощности двигателя.

Ресурс воздушных фильтров во многом зависит от условий эксплуатации техники и определяется их емкостью. В зависимости от запыленности воздуха фильтры могут иметь различный интервал между заменами, поэтому однозначный ответ на вопрос, как долго может работать хороший воздушный фильтр, дать в принципе невозможно.

Есть много теорий относительно того, сколько загрязнений в граммах содержится в кубометре воздуха в тех или иных условиях. Исходя из этого, зная мощность двигателя и вычислив количество потребляемого им воздуха, теоретически несложно рассчитать, сколько конкретный фильтр проработает в данных условиях. Но на практике грузовик сегодня может колесить по чистым дорогам Германии, а завтра заехать на склад, расположенный на грунтовой площадке, и потому практически невозможно оценить реальный «вклад» пыли с разных участков дороги в загрязнение фильтра.

Впрочем, пылевая емкость фильтра очень высока, зато сажа может «убить» его быстро. Поэтому, повторимся, воздухозаборник ни в коем случае нельзя размещать вблизи выхлопной трубы.

Нежелательно также располагать воздухозаборник и корпус воздушного фильтра в местах, где вероятен выброс пыли, грязи и воды из-под колес транспортного средства: в этом случае помимо прочего в корпус фильтра может попасть влага, вызывающая набухание бумаги и увеличение ее сопротивления воздуху. Кстати, именно по этой причине некоторые жалуются, что в дождливую погоду двигатель начинает плохо работать.

Впрочем, определить работоспособность фильтра на глаз практически невозможно. Полностью забитый фильтр может выглядеть вполне работоспособным, тогда как рабочий может показаться абсолютно непригодным.

Существуют разработки, позволяющие продлить срок службы фильтра благодаря наличию систем предварительной очистки. Одной из таких систем (разработка компании Cummins Filtration) является неподвижная пластмассовая крыльчатка, которая, в зависимости от исполнения, может находиться как на самом фильтрующем элементе, так и внутри корпуса фильтра. Благодаря завихрениям всасываемого воздуха, создаваемым крыльчаткой, бо’льшая часть тяжелых частиц под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам корпуса и собирается на дне. Таким образом, через фильтрующий элемент проходит уже предварительно очищенный воздух.

Твердые частицы, собравшиеся на дне фильтра, можно удалить, не открывая корпус фильтра, а лишь сняв в его нижней части резиновый конус, в котором скапливается грязь. Удалив грязь, очень важно правильно установить конус на место, чтобы в корпусе фильтра не нарушилась циркуляция воздуха.

Фильтры подобной конструкции поставляют как на конвейер в стандартную комплектацию, так и на вторичный рынок.

Как часто надо заменять фильтр?

В настоящее время в системе впуска тяжелых машин устанавливают, как правило, два воздушных фильтра – основной и вторичный, который правильнее называть предохранительным. Многие ошибочно считают, что первичный фильтр с бумажным фильтрующим элементом является фильтром грубой очистки, тогда как вторичный (войлочный) – основным. На самом деле если эффективность обычного бумажного фильтра более 99,9%, то у вторичного она составляет всего 80…90%, и этот фильтр в принципе не может задержать загрязнение, пропущенное первичным. Поэтому вторичный фильтр рекомендуют менять в два раза реже, чем основной. Задача вторичного фильтра – временно задержать загрязнение, накопившееся на основном фильтрующем элементе, в случае его повреждения.

Большинство компаний делают предохранительный фильтр из бумаги. Характеристики более дешевой бумаги, используемой во вторичных фильтрах, существенно хуже, а потому их эффективность в любом случае меньше, чем основных.

Итак, определить на глаз, когда надо менять фильтр, в принципе невозможно. Для этого существуют специальные датчики, которые показывают сопротивление, создаваемое этим фильтром. Такие датчики устанавливают на выходе фильтра. Сейчас на нашем рынке представлено несколько типов механических датчиков со шкалой в миллиметрах и дюймах водного столба (сказывается американское происхождение).

Обычно считается, что воздушный фильтр следует менять, когда его сопротивление во впускном тракте достигает уровня 25 дюймов (635 мм) вод. ст. В то же время многие датчики имеют шкалу лишь до 20 дюймов. Это вызвано тем, что сопротивление создается не только на фильтре, но и по всему впускному тракту.

Существует два типа подобных датчиков – более простые механические и более дорогие электромеханические. В зависимости от подключения и от того, где будет производиться контроль за давлением, сам показывающий прибор может быть установлен как непосредственно на корпусе фильтра, так и на панели приборов или в другом удобном месте, поскольку к воздушному фильтру зачастую добраться достаточно тяжело.

Человеческий фактор

Как уже говорилось, серьезной проблемой является человеческий фактор. С одной стороны, это подбор самого фильтра, а с другой – правильный подход к его замене. Многие пластмассовые и металлические корпуса выполнены с защелками. Верхняя защелка легкодоступна, а к нижней подобраться тяжело, и после замены фильтра некоторые механики, особенно если они не в настроении, дальнюю защелку ленятся закрыть, и тогда в этом месте подсасывается воздух, который в неочищенном виде попадает в двигатель.

Естественно, производители не оставили это без внимания и провели очередную эволюцию воздушных фильтров. Так, для уменьшения влияния человеческого фактора вместо защелок был придуман новый механизм фиксации крышки корпуса – так называемый «твист», когда крышка фильтра прикручивается и автоматически фиксируется защелкой. В этом случае по щелчку всегда легко убедиться, что крышка воздушного фильтра закрыта правильно, а снять ее легко. Новая разработка позволила изменить и конструкцию самого фильтрующего элемента. Правда, в настоящее время эта разработка поступает преимущественно на сборочные предприятия, а на вторичном рынке подобные фильтры присутствуют пока в ограниченном количестве.

Бумажный воздушный фильтрующий элемент для системы вентиляции кабины современных грузовиков

Чтобы увеличить ресурс

Итак, при достижении сопротивления в 25 дюймов вод. ст. фильтр надо заменить, но и у нового фильтра начальное сопротивление около 8 дюймов, или 200 мм вод. ст. А рабочий диапазон составляет соответственно 17 дюймов, или 430 мм вод. ст. Поэтому для увеличения срока службы фильтров была проведена работа по уменьшению их начального сопротивления на 25% (до 6 дюймов, или 150 мм вод.  ст.) при сохранении той же эффективности очистки воздуха.

В радиальном фильтре количество бумаги ограничивается его наружным диаметром. Увеличить площадь поверхности бумаги можно только путем увеличения площади поперечного сечения фильтроэлемента, что можно сделать, лишь уменьшив его посадочный диаметр. Однако если уменьшить проходное сечение, то сократится количество воздуха, подаваемого к двигателю. Поэтому компания Cummins Filtration увеличила посадочный диаметр, одновременно увеличив глубину фриз, склеив их с посадочного торца. Эта технология запатентована под названием OptiAir и в настоящее время применяется несколькими компаниями, в том числе в Восточной Европе. Корпус такой конструкции полностью пластмассовый, что отвечает современным тенденциям на рынке фильтров: несмотря на то, что подготовка производства пластмассовых корпусов обходится намного дороже, чем металлических, конечный продукт получается дешевле.

Большим достоинством разработки OptiAir является то, что благодаря увеличенному сечению можно уменьшить габаритные размеры фильтрующего элемента, полностью сохранив при этом технические характеристики стандартного фильтра. То есть на транспортные средства с небольшим моторным отсеком, прежде всего на те же погрузчики, можно устанавливать уменьшенную модификацию данного фильтра. При этом корпус изначально снабжен крыльчаткой, обеспечивающей первичную циклонную очистку воздуха.

Кроме того, для работы в условиях повышенной запыленности воздуха разработаны специальные предочистители, позволяющие существенно уменьшить количество пыли и других загрязнений, поступающих к основному фильтрующему элементу, и тем самым продлить его ресурс.