Воздушный фильтр двигателя

Редко кто придает особое значение таким элементам автомобиля как воздушный фильтр. Некоторые нерадивые автолюбители не считают нужным уделять им даже минимум внимания, совершая этим самым огромную ошибку. Сегодняшняя статья будет посвящена именно автомобильным воздушным фильтрам, их назначению, типам, а так же правилам эксплуатации.

Устройство и назначение воздушного фильтра

Воздушный фильтр автомашины представляет собой небольшую деталь, основным рабочим пространством которой является сложенная гармошкой плотная ткань или особенная бумага, выполняющие роль уловителя различных твердых частиц. Этот фильтрующий элемент имеет специальную пропитку, заметно продлевающую ему жизнь. Наибольшая необходимость использования воздушного фильтра связана с теплым временем года, когда количество пыли на дорогах многократно возрастает.

Главным назначением воздушных фильтров является оберегание двигателя автомобиля от попадания мельчайших соринок. Помимо этого фильтр прекрасно глушит посторонний шум, а в случае бензиновых агрегатов является регулятором температуры топливной смеси.

Какие бывают воздушные фильтры?

Многообразие моделей и типов транспортных средств прямым образом определяет и многообразие предназначающихся для них воздушных фильтров. Они имеют различные размеры, форму, назначение и материалы, из которых осуществляется их изготовление.

Для легковых автомобилей созданы легкие фильтры. Они не слишком крупные (в основном средних размеров), а площадь рабочей поверхности этих деталей достаточно ограниченная. Тяжелые фильтры – прерогатива грузовых авто, автобусов и всевозможной спецтехники. Они имеют значительно большие габариты, что определяет увеличенную площадь установленной в них фильтрующей части.

По форме различают прямоугольные фильтры и круглые. Наибольшее распространение принадлежит первой разновидности. Их круглые «собратья» значительно уступают по всем критериям оценивания. С точки зрения практичности и простоты утилизации прямоугольные фильтры уверенно лидируют. Не поддается конкуренции и качество их очистки.

Определенное разделение существует и по методу изготовления. Оно определяется наличием корпуса, внутри которого производится монтаж главного фильтрующего элемента. Как правило, корпусные фильтры применяются нечасто. Обычно воздухозаборники наделяются собственным пластиковым кожухом, предназначенным для установки обыкновенных открытых фильтров.

Эксплуатация воздушного фильтра

Как и у любой другой детали, ресурс воздушного фильтра имеет значительные ограничения. В умеренных широтах фильтр рекомендуется менять не реже раза в год, в южных регионах в два раза чаще. Качественная работоспособность определяется уровнем «забитости» фильтрующего блока. Определяют её визуально и в случае высокого уровня загрязнения производят замену.

Регулярная ротация воздушного фильтра имеет ряд неоспоримых преимуществ, влияющих на качество эксплуатации транспортного средства.

• Максимально эффективное расходование топлива. Практические исследования доказали, что замена грязного фильтра сопровождается снижением «прожорливости» авто, достигающей 10-14%.
• Улучшение динамики автомобиля. Не удивляйтесь, это, действительно, так. Чем больше засорение воздушного фильтра, тем более «вяло» разгоняется машина. Её реакции на нажатие акселератора становятся «ватными», а о каких-то молниеносных ускорениях водителю приходится полностью забыть.
• Уменьшение количества вредных отложений. Думаем, все знают, что качество горючего, продаваемого в нашей стране, не самое лучшее. При недостаточном количестве кислорода, оно будет прогорать не полностью, оставаясь на свечах, внутренних компонентах силового агрегата и, конечно, катализаторе в виде сажи. Излишнее накопление таких продуктов горения может ухудшить работу машины, вплоть до полной невозможности её эксплуатации.
• Продление ресурса двигателя авто. Улавливая значительную часть пыли, воздушный фильтр не позволяет проникать твердым частицам внутрь агергата, чем существенно снижают величину выработки его функциональных узлов.

Подведем итоги

В конце текста скажем, что как вся наша жизнь состоит из маленьких, но важных мелочей, так и качественная работа автомобиля основана на множестве тонкостей и, казалось бы, незначимых нюансах. Именно к ним и можно отнести необходимость замены воздушного фильтра. Эта, на первый взгляд, элементарная деталь оказывает существенное влияние на топливный расход, бесперебойность эксплуатации и даже динамику транспортного средства, позволяя ему функционировать с максимальной эффективностью.

Материалы: http://servicing-auto.ru/vozdushnyj-filtr-dvigatelya/

Каждое транспортное средство с ДВС оснащается системой очистки и подготовки поступающего в цилиндры воздуха. Основной компонент данной системы — сменный фильтрующий элемент. О том, что такое элемент фильтрующий воздушный, каких типов он бывает, как устроен и функционирует — рассказано в этой статье.

Воздушный фильтрующий элемент — компонент воздухоочистителя (который, в свою очередь, входит в состав системы питания) двигателя внутреннего сгорания, обеспечивающий очистку поступающего в цилиндры воздуха от твердых включений (пыли, песка, мусора). Фильтрующий элемент является сменной деталью, которая устанавливается в воздухоочиститель и по мере загрязнения или по иной причине может быть заменена.

В общем случае фильтрующий элемент решает несколько задач:

• Защита двигателя от твердых частиц, которые могут нанести вред трущимся деталям и вывести из строя силовой агрегат;
• Защита от пыли и песка отдельных элементов системы питания и управления двигателем (дросселя, карбюратора) и датчиков;
• Снижение риска попадания в двигатель воды, поступающей через воздухозаборник;
• Оптимизация воздушных потоков в системе питания (как для улучшения работы системы, так и для снижения уровня шума).

Воздушный фильтр играет крайне важную роль в работе любого двигателя внутреннего сгорания. Мотору для нормального функционирования необходим довольно большой объем воздуха — в пределах 10-20 кубических метров воздуха на литр сжигаемого топлива. При этом в каждом кубометре самого чистого городского воздуха может содержаться 0,15-0,4 мг пыли, а над грунтовой дорогой за автомобилем — до 1,5 г и более. За год даже в самом чистом городе в двигатель может попасть 5-10 г пыли, а при постоянной работе на запыленной дороге, в карьере или на строительной площадке счет идет уже на сотни граммов и килограммы.

Пыль бывает разная, и она оказывает неодинаковый эффект на детали двигателя. Наиболее опасна обычная неорганическая пыль (дорожная, песчаная), которая содержит кварц и корунд — твердые минералы, обладающие высокими абразивными свойствами. Такая пыль составляет до 90% всей попадающей в двигатель пыли, и может нанести ему существенный вред — буквально 25-40 г пыли могут вывести мотор из строя всего за несколько дней эксплуатации!

Из этого понятно, что поступающий в мотор воздух нуждается в качественной очистке, иначе он в городских условиях не мог бы проходить более года, а двигатели строительных машин и автомобилей, эксплуатируемых по запыленным дорогам, выходили бы из строя в считанные месяцы и даже недели. И именно эту задачу решают фильтрующие элементы, установленные в автомобильных воздухоочистителях.

Сразу следует заметить, что в России нет отдельного стандарта на фильтрующие элементы для транспортных средств, однако действует стандарт на воздухоочистители поршневых двигателей внутреннего сгорания автомобилей, тракторов и сельхозмашин (ГОСТ Р 53837-2010). Данным документом регламентируются некоторые основные характеристики фильтрующих элементов:

• Сопротивление воздушному потоку при номинальном расходе воздуха — не более 2,5 кПа для бензиновых двигателей, не более 3,5 кПа для дизельных двигателей и не более 4 кПа для дизелей с турбокомпрессором;
• Степень очистки воздуха от примесей и пыли — не менее 99% для бензиновых двигателей, не менее 99,4% для всех дизельных двигателей;
• Предельное сопротивление воздушному потоку — не менее 5-7,5 кПа для различных двигателей;
• Номинальный расход воздуха — не менее 160 кубометров в час.

Указанные цифры являются минимальными, и часто производители превосходят их. Например, на рынке представлены фильтры со степенью очистки 99,9% и выше для различных фракций, со значительно сниженным сопротивлением воздушному потоку (в том числе и с "нулевым"), с более высоким расходом воздуха и т.д.

С другой стороны, снижение характеристик недопустимо, так как в этом случае воздухоочиститель будет работать недостаточно эффективно, значительно снижая характеристики двигателя и сокращая его ресурс.

Фильтрующие элементы делятся на несколько типов по применимости и конструкции.

По применимости фильтрующие воздушные элементы делятся на три основных группы:

• Основные элементы для одноступенчатых и двухступенчатых сухих воздухоочистителей;
• Основные элементы для двух- и трехступенчатых воздухоочистителей;
• Вспомогательные элементы (элементы безопасности) для двух- и трехступенчатых воздухоочистителей;
• Фильтрующие элементы для воздухоочистителей с масляной ванной.

Элементы первого типа применяются в воздухоочистителях большинства легковых и коммерческих автомобилей. Элементы второго типа находят применение в воздухоочистителях грузовых автомобилей, тракторов, специальной, сельскохозяйственной и другой техники, которая работает в условиях повышенной запыленности. Элементы третьего типа используются совместно с элементами второго типа, они обеспечивают защиту от крупных включений и обычно используются с двигателями высоких экологических классов. Элементы четвертого типа также используются в грузовых автомобилях и тракторах, однако они постепенно выходят из употребления.

По конструкции фильтрующие элементы делятся на два типа:

Конструкция цилиндрического воздушного фильтрующего элемента

Конструкция панельного воздушного фильтруюющего элемента

Цилиндрические воздушные элементы, в свою очередь, делятся на несколько видов:

• Цилиндрические высокие — представляют собой высокий цилиндр с внутренней полостью (в том числе и для установки элемента безопасности);
• Кольцевые — представляют собой кольцо малой высоты, обычно применятся на карбюраторных двигателях;
• Цилиндрические с отсекателем (инерционной решеткой) — обычные цилиндрические фильтры, обернутые бумажной или пластиковой лентой, задерживающей (отсекающей) часть поступающей с воздухом пыли и крупных включений.

Наконец, все фильтры делятся на группы по своим рабочим характеристикам и применимости. В последние годы популярность стали приобретать фильтрующие элементы "нулевого" сопротивления — они оказывают пониженное сопротивление воздушному потоку, а в остальном аналогичны обычным элементам.

Как уже было сказано, конструктивно фильтрующие элементы делятся на панельные и цилиндрические. Они имеют неодинаковое устройство.

Цилиндрический фильтрующий элемент. Его основу составляет сложенная в гармошку бумажная лента, которая называется сухой перегородкой. Лента изготавливается из фильтровальной бумаги на основе целлюлозных волокон со специальной пропиткой, повышающей способность задерживать пыль и загрязнения. В последние годы применяются и синтетические нетканые материалы, а в фильтрах "нулевого сопротивления" используется особая хлопчатобумажная ткань с пропиткой. Гармошка свернута в цилиндр, с торцов закрыта уплотняющими крышками и может снаружи и внутри оборачиваться обечайкой (кожухом) — металлической сеткой или перфорированным картоном. Вся конструкция является неразборной.

Дополнительно цилиндрический элемент может иметь ребра жесткости, уплотнители, а также отсекатель (до половины высоты) и другие детали.

Панельный фильтрующий элемент. Его основу также составляет сухая перегородка в виде сложенной в гармошку фильтровальной бумаги или нетканого синтетического материала. Однако она уложена в корпус квадратной или прямоугольной формы — панель. Для дополнительной защиты гармошка с одной или обеих сторон может закрываться металлической или пластиковой сеткой. А для более качественной очистки воздуха может использоваться дополнительный фильтрующий слой из нетканого материала.

Панельный элемент может иметь ребра жесткости, уплотнения, рукоятки для удобной установки и демонтажа и т.д.

Работа воздухоочистителей и установленных в них фильтрующих элементов проста. При запуске мотора во впускном коллекторе и соединенным с ним воздухоочистителем создается разрежение. Вследствие падения давления воздух из атмосферы поступает в воздухозаборник и подается на воздушный фильтр. Поток воздуха направляется на внешнюю поверхность фильтрующего элемента — здесь пыль и другие загрязняющие частицы задерживаются порами фильтровальной бумаги, а очищенный воздух поступает дальше в систему.

Если фильтр оснащен отсекателем, то часть пылевых частиц ударяются о него, теряют импульс и оседают на дне корпуса фильтра. В двух- и трехступенчатых воздухоочистителях эта пыль в дальнейшем удаляется в атмосферу.

В процессе работы фильтрующий элемент засоряется, при этом его способность задерживать пыль улучшается (так как поры в фильтровальной бумаге засоряются и перестают пропускать пыль), однако одновременно с этим повышается и сопротивление воздушному потоку. С ростом засорения фильтрующий элемент уже не может удовлетворить потребности двигателя в воздухе, и требует замены. Периодичность замены зависит от условий эксплуатации, менять элемент можно при срабатывании индикатора, при пробеге 10-20 тысяч км или при сезонном ТО.

Применение рекомендованного для автомобиля фильтрующего элемента и при его регулярной замене двигатель всегда будет получать необходимый для его работы чистый воздух.

Материалы: http://www.autoars.ru/articles/?id=114

Любой современный двигатель внутреннего сгорания, устанавливаемый на легковой, грузовой автомобиль или спецтехнику, функционирует за счет сжигания топливной смеси, в которой по объему содержится примерно в 15 раз больше воздуха, чем бензина или солярки. Его забор происходит снаружи, из «забортной» атмосферы, которая практически всегда не отличается особой чистотой. В воздухе содержится множество загрязнений: пыль, частицы асфальта, мельчайшие капельки воды и т.п., и если на пути не поставить надежный заслон, то все они попадут в топливную смесь. Чтобы этого не происходило, в конструкции силовых агрегатов имеются воздушные фильтры.

Существуют следующие виды воздушных фильтров для легковых, грузовых автомобилей и спецтехники:

Две первых разновидности рассматривать не имеет смысла, поскольку в современной технике они практически не используются. Наиболее распространенными являются бумажные фильтры. Как нетрудно догадаться из самого названия, очистка воздуха ими осуществляется фильтрами, изготовленными из специальной бумаги, имеющей пористую структуру. Чаще всего она пропитывается специальными составами, благодаря которым ее свойства сохраняются даже при попадании воды, масла или топлива.

Конструктивно бумажные фильтры бывают трех типов:

Кольцевые и панельные воздушные фильтры могут быть как каркасными, так и бескаркасными, а цилиндрические — только каркасными. Следует заметить также, что панельные фильтры используются на легковых автомобилях с инжекторными двигателями, а спецтехника ими практически не оснащается.

Если устройство воздушного фильтра кольцевого типа предполагает наличие каркаса, то он располагается с внутренней стороны и изготавливается из алюминиевой сетки. В самом теле кольца уложен сложенный определенным образом фильтрующий элемент, а для герметизации торцевых частей используется поролон. Он не дает проникать между фильтром и корпусом неочищенному воздуху. В конструкции некоторых кольцевых фильтров для спецтехники, которая эксплуатируется в условиях повышенной загрязненности воздуха, имеются предочистители. Они располагаются перед основным фильтрующим элементом, с внешней стороны фильтра.

Конструкция цилиндрических воздушных фильтров, активно используемых в спецтехнике, практически идентична той, что имеют фильтры кольцевые. Пожалуй, единственным действительно серьезным отличием является то, что площадь фильтрующего элемента у них существенно больше. Это необходимо для того, чтобы обеспечить большую пропускную способность.

Нужно также заметить, что в некоторых моделях специальной техники японского производства используются воздушные фильтры с фильтрующими элементами, изготовленными из специальных синтетических материалов. В рамках технического обслуживания их нужно менять на точно такие же, оригинальные.

Производители легковых, грузовых автомобилей и специальной техники в документации на них обязательно указывают тот срок, по истечении которого следует производить замену воздушного фильтра. Для транспортных средств он исчисляется в километрах пробега и составляет обычно от 15 000 до 30 000. Что касается специальной техники, работа которой часто происходит в условиях повышенной загрязненности воздуха, то при замене воздушных фильтров лучше всего ориентироваться на степень их загрязненности.

То, как часто нужно менять воздушный фильтр, зависит еще и от такого фактора, как материал изготовления фильтрующего элемента. Если для его производства использована чистая целлюлоза, то такой фильтр стоит дешевле всего, но и выходит из строя достаточно быстро. Присутствие в составе фильтрующего элемента полиэфирных смол увеличивает срок их службы приблизительно в пять раз.

Еще один фактор, от которого зависит периодичность замены воздушных фильтров для автомобилей и специальной техники — это общая площадь фильтрующего элемента. Чем она больше, тем большее количество загрязнений способен задержать фильтр и, следовательно, срок его службы больше.

Важным фактором, который влияет не то, как часто следует менять воздушный фильтр для автомобилей специальной техники, является то, какая именно компания произвела находящийся в нем фильтровальный элемент. Дело в том, что хорошо фильтровать воздух может только тот материал, в котором наиболее оптимально сочетаются значения таких показателей, как пористость, сопротивляемость потоку воздуха, пылеемкость и устойчивость к неблагоприятным воздействиям. Самыми долговечными являются фильтровальные элементы, выпускаемые известными компаниями.

Как правильно выбрать воздушный фильтр

Необходимо отметить, что воздушные фильтры являются расходными материалами, которые не подлежат очистке и какому-либо восстановлению. Их промывка, продувка и прочие «очищающие» процедуры не приносят никакого результата по той простой причине, что загрязнения остаются не только на поверхности, но и внутри фильтрующего материала.

При выборе воздушного фильтра для двигателя внутреннего сгорания необходимо ориентироваться в первую очередь на рекомендации производителя самого мотора. Кроме того, при одинаковых заявленных технических и эксплуатационных характеристиках следует выбирать продукцию известных производителей, а не ориентироваться на более низкую цену.

Материалы: http://38a.ru/news/view/ustrojstvo-vozdushnogo-filtra