Системы очистки воздуха двигателей

Устройство автомобилей

Воздушный фильтр

В атмосферном воздухе всегда присутствует пыль, количество которой может достигать значительной концентрации – до 0,1 г/м 3 до 2 г/м 3 (нулевая видимость). При попадании в цилиндр пыль, смешиваясь с маслом, образует абразивную пасту, которая резко повышает интенсивность изнашивания трущихся пар (цилиндр-поршень, поршень-кольца, кольца-цилиндр).
Поэтому воздух перед подачей в цилиндры двигателя необходимо тщательно очистить от пыли.

Очистка воздуха может быть осуществлена фильтрацией, инерционным или контактным способом.

При фильтрации загрязненный воздух проходит через специальный фильтрующий элемент, чаще всего выполненный из пористой бумаги или ткани.
При инерционном способе очистки движущийся с большой скоростью под действием разрежения в цилиндрах воздух резко изменяет направление движения. Возникающие при этом инерционные центробежные силы отбрасывают тяжелые механические примеси и частицы пыли к стенкам корпуса фильтра, где улавливаются и отделяются от воздушного потока.
Контактный способ очистки воздуха заключается в улавливании механических частиц липким веществом, покрывающем элементы фильтра, через который прогоняется воздушный поток. В качестве такого липкого вещества чаще всего применяется моторное масло.
Иногда в воздухоочистителях используется комбинированный многоступенчатый способ очистки.

Требования предъявляемые к воздухоочистителям:

• высокая степень очистки воздуха;
• малое сопротивление воздушному потоку, чтобы не снизить качество наполнения цилиндров;
• простота конструкции и технического обслуживания.

Различают «сухие» и «мокрые» воздухоочистители.
«Сухие» воздухоочистители ( Рис. 1, а ) применяются на большинстве современных автомобилей. Их основой является одноразовый фильтрующий элемент 9, в котором между крышками запрессованы края фильтровальной бумаги.
Для лучшей очистки, продолжительного срока службы и уменьшения сопротивления воздушному потоку поверхность фильтровальной бумаги должна быть большой. Чтобы уменьшить размеры фильтра при большой площади фильтрующей поверхности, бумагу укладывают гармошкой.

С наружной стороны фильтрующего элемента иногда устанавливают дополнительный поролоновый фильтр 3. В таком виде фильтрующий элемент устанавливается в корпус 8, закрывается крышкой 10 и стягивается барашковой гайкой 1.
В холодное время года посредством термопереключателя 5 обеспечивается забор подогретого воздуха из зоны выпускного трубопровода.

Ранее имели широкое распространение (применяются и в настоящее время) воздухоочистители «мокрого» типа ( Рис. 1, б ).
При работе двигателя в результате разрежения во впускном трубопроводе загрязненный воздух через воздухозаборник 5 поступает в крышку-переходник 4 и через кольцевую щель 3 направляется вниз к масляной ванне 1 и отражателю 8. У поверхности масла воздушный поток резко изменяет направление, и движется к фильтрующему элементу 2, набивка которого может быть выполнена из капронового волокна или металлической сетки.

При изменении направления воздушного потока крупные частицы пыли, под действием инерционных сил попадают в масляную ванну и оседают в ней, а мелкие извлекаются при прохождении воздушного потока через набивку фильтрующего элемента.
Поверхность набивки всегда покрыта тонким слоем масла, поскольку воздух, ударяясь о поверхность масла в ванне, увлекает за собой масляную пыль, оседающую на набивке и выполняющую в дальнейшем функцию липучего вещества.
Очищенный воздух поступает через переходник 9 в карбюратор, а через патрубок 6 отбора воздуха – к компрессору пневматического привода.

Как уже упоминалось выше, некачественная очистка воздуха, поступающего в систему питания двигателя, значительно снижает срок службы деталей цилиндропоршневой группы из-за интенсивного износа абразивного характера. Поэтому необходимо внимательно следить за состоянием воздухоочистителей и фильтрующих элементов, производить своевременную чистку и замену элементов при необходимости.
Периодичность обслуживания воздухоочистителей и замены воздушных фильтров зависит от условий, в которых эксплуатируется автомобиль. Если автомобиль работает в условиях сильной запыленности воздуха (например, в карьере или на грунтовых дорогах), то периодичность технического обслуживания системы очистки воздуха должна быть значительно сокращена.

Источник: k-a-t.ru

Системы очистки воздуха двигателей

Из химии известно, что воздух представляет собой смесь большого количества газов: кислорода, азота, водорода и др. В воздухе содержится около 23% по массе кислорода, необходимого для горения топлива.

Воздух, окружающий автомобиль во время движения порой, содержит некоторое количество пыли. В состав дорожной пыли входят окиси кальция, железа, кремния и др. Поверхностная твердость пылинок окиси кремния (кварца), которая является основной составной частью пыли, в два раза превышает твердость высококачественных сталей. Твердые ее частицы вызывают ускоренный износ цилиндров, поршней и других трущихся деталей. Работа автомобиля без очистки воздуха, поступающего в цилиндры, недопустима.

На современных автомобилях в основном применяют комбинированные воздухоочистители, представляющие собой сочетание инерционного и фильтрующего способов очистки воздуха. Различают двух- и трехступенчатые комбинированные воздухоочистители.

На рис. 1 показан наиболее часто применяемый на двигателях трехступенчатый воздухоочиститель. Первая ступень очистки воздуха обеспечивается в нем инерционным очистителем, вторая ступень – контактная, с масляной ванной, третья – тоже контактная, но с фильтрующими элементами.

Рис 1. Трехступенчатый воздухоочиститель двигателя Д-240:
1 – поддон, 2 – фильтрующие элементы (из капроновой путанки), 3 – корпус, 4 – выходной патрубок,
5 – завихритель, 6 – инерционный очиститель, 7 – окно для удаления пыли, 8 – сетка, 9 – трубка,
10 – опорная обойма, 11 – головка, 12 – масляная ванна для направления потока воздуха и масла.

Воздухоочиститель вместе с патрубком выхода очищенного воздуха установлен на головке цилиндров с помощью кронштейна и хомутов. Он состоит из корпуса 3, головки 11 и приваренной к ней заборной трубы 9. Сверху на заборной трубе хомутом закреплен инерционный очиститель 6. В головку воздухоочистителя вложены три фильтрующих элемента 2 из капроновой путанки. Снизу к головке стяжными болтами крепят поддон 1 с масляной ванной.

Воздухоочиститель работает следующим образом. При такте впуска воздух под действием разрежения через отверстия сетки 8 попадает внутрь инерционного очистителя и, ударяясь о наклонные лопасти завихрителя 5, осуществляет вращательное движение. Крупные частицы пыли, попавшие с воздухом в очиститель, под действием центробежной силы отбрасываются к стенкам и через два окна 7 в колпаке выпадают наружу. В инерционном очистителе отделяется 2/3 пыли, содержащейся в воздухе. Поток воздуха с мелкими частицами пыли на большой скорости движется вниз по заборной трубе, соприкасается с поверхностью масла в поддоне и резко меняет направление и скорость. При этом мелкие частицы пыли остаются в масле, а воздух проходит через фильтрующие элементы в выходной патрубок 4 к цилиндрам двигателя. Фильтрующие элементы 2 улавливают мельчайшие механические примеси воздуха.

Кроме такой конструкции на автомобилях применяют воздухоочистители с циклонной очисткой (рис. 2, а). Они имеют две ступени очистки: инерционный (циклонный очиститель с эжекционным отсосом пыли) и фильтрующий.

Циклонный очиститель состоит из пластмассовых циклонов 3, запрессованных в верхний и нижний поддоны 9. стянутые болтами. К нижнему поддону плотно прикреплен пылесборный бункер 2 с отсосным патрубком, которым он соединяется с эжекционной трубкой 10. Через центральную часть поддонов и пылесборного бункера проходит труба 1, направляющая очищенный воздух к цилиндрам. Центральная труба, пылесборный бункер, кожух 4 и блок цилиндров представляют собой жесткий неразборный узел. Между центральной трубой и верхним поддоном установлено уплотнительное войлочное кольцо.

Рис. 2 Двухступенчатый воздухоочиститель:
а – тракторный циклонный (Г-150К), б – схема удаления пыли, в – автомобильный (ГАЗ-53А);
1 – заборная труба, 2- пылесборный бункер, 3 – циклон, 4 – кожух, 5 – рефлектор, 6 – кассета,
7 – защитная сетка, 8 – крышка, 9 – поддон, 10 – трубка, 11 – трубка для удаления пыли,
12 – направляющая втулка, 13 – входной патрубок, 14 – корпус фильтра,
15 – фильтрующий элемент, 16 – крышка.

Сверху на центральной трубе находится крышка 8. Между крышкой и кожухом установлена сетка 7, которая задерживает крупные растительные частицы, содержащиеся в воздухе. Под крышкой расположен фильтрующий элемент из полиурегана.

Каждый циклон 3 представляет собой трубу с направляющей втулкой 12. К верхней части трубы приварен входной патрубок 13, направленный по касательной к ее внутренней поверхности.

Воздух, прежде чем попасть в цилиндры двигателя, проходит через защитную сетку 7, поступает в циклоны 3 через входные патрубки и завихряется. Под действием центробежных сил пыль, находящаяся в воздухе, отбрасывается к стенкам циклона и попадает в пылесборный бункер.

Затем пыль отсасывается и уносится в атмосферу вместе с выхлопными газами благодаря разрежению, создаваемому эжекторным устройством.

Очищенный воздух, находящийся в циклоне, направляется по втулке вверх, во вторую ступень очистки. Пройдя через фильтроэлемент, смоченный маслом, воздух еще раз очищается от мельчайших частиц пыли и поступает через заборную трубу 1 в цилиндры двигателя.

Воздухоочиститель автомобильного двигателя (рис. 2, 6), называемый обычно воздушным фильтром, состоит из корпуса 14 фильтра и фильтрующего элемента 15.

Фильтрующий элемент в сборе с крышкой представляет собой неразборную конструкцию. В качестве набивки фильтрующего элемента применена капроновая щетина с диаметром нитей 0,2-0,3 мм. Корпус воздушного фильтра имеет в нижней части специальную выштамповку – масляную ванну, в которую заправляется моторное масло.

Корпус фильтрующего элемента и корпус фильтра уплотнены резиновой прокладкой.

При работе двигателя воздух входит в кольцевую щель между корпусами 14 фильтра и фильтрующего элемента 15. Пройдя вертикальный кольцевой канал, образованный этими корпусами, воздушный поток поворачивает на 180° над масляной ванной. При этом крупные частички пыли, продолжая двигаться по инерции вниз, попадают в масло и оседают на дне масляной ванны. Затем воздух входит в фильтрующий элемент, очищается в нем и направляется в цилиндры.

Турбокомпрессор.

Мощность двигателя, имеющего определенный литраж, можно повысить, подавая в цилиндр воздух, предварительно сжатый в компрессоре (наддув). Если в цилиндры подано больше воздуха, то можно подать больше топлива, которое полностью сгорит и выделит больше энергии. Турбокомпрессор (рис. 3) используется для нагнетания воздуха под давлением в цилиндры двигателя.

Турбокомпрессор состоит из центробежного компрессора и газовой турбины, колес 5 и 9, которые жестко закреплены на общем валу 4.

Рис. 3. Турбокомпрессор:
1 – средний корпус, 2 – втулка, 3-корпус компрессора, 4 – вал, 5 – колесо компрессора,
6 – канал подвода масла, 7 – корпус турбины, 8 – вставка турбины,
9 – колесо турбины, 10 – водяная рубашка.

Отработавшие газы по выпускному трубопроводу попадают в камеру газовой турбины и направляются на лопатки рабочего колеса 9 турбины, заставляя его вращаться вместе с валом 4. Далее обработавшие газы выбрасываются в атмосферу через выхлопную трубу. Закрепленное на валу колесо 5 компрессора засасывает воздух из атмосферы через воздухоочиститель и под избыточным давлением 0,05-0,06 МПа нагнетает по впускному трубопроводу в цилиндры двигателя, увеличивая наполнение их воздухом.

Колеса турбины и компрессора вращаются с большой частотой вращения (около 40 тыс. об/мин), незначительная их несбалансированность может вызвать сильную вибрацию. Поэтому опорой валу служит бронзовый подшипник типа «качающейся» втулки 2.

Через специальный щелевой ленточный фильтр масло нагнетается к втулке и по сверлению в ней оно поступает во внутреннюю полость для смазывания трущейся поверхности вала. По наружной проточке втулки масло нагнетается в зазор между втулкой и корпусом, образуя масляную подушку, которая гасит вибрацию, возникающую при вращении вала. Из турбокомпрессора масло сливается в картер. Для контроля давления масла, поступающего в турбокомпрессор, на среднем корпусе установлен штуцер для манометра. Нормальное давление масла после фильтра турбокомпрессора должно быть 0,2-0,4 МПа.

Детали турбокомпрессора охлаждаются водой, поступающей из системы охлаждения двигателя в водяную рубашку 10 среднего корпуса.

Источник: tezcar.ru

Система питания воздухом двигателя

Система питания воздухом служит для очистки его от пыли и подвода к цилиндрам двигателя.

Основная функция рассматриваемой системы — очистка воздуха от пыли, поскольку, попадая в цилиндр двигателя, ее частицы вызывают интенсивное абразивное изнашивание деталей кривошипно-шатунного механизма, в основном стенок цилиндров, поршневых колец, шеек и подшипников коленчатого вала. Износ приводит к снижению мощности двигателя, сокращению срока его службы, увеличению расхода топлива и смазочного масла. Если воздух, поступающий в цилиндры, не очищать, то срок службы двигателя резко уменьшается. Например, при движении по проселку гусеничной машины без воздухоочистителя выход из строя двигателя происходит после 15… 20 ч работы.

В систему питания воздухом входят воздухозаборник, воздухоочиститель и впускной коллектор, по которому очищенный воздух поступает из воздухоочистителя к цилиндрам двигателя. В некоторых случаях система питания может включать в себя устройства отсоса пыли из пылесборников воздухоочистителей.

Экспериментально установлено, что практически безвредны для работы двигателя пылинки размером 0,001 мм. Однако такая степень очистки воздуха связана со значительными потерями мощности, поэтому допускается попадание в двигатель частиц большего размера, но в очень малой концентрации.

Параметр воздуха, характеризующий концентрацию пыли в нем, называется запыленностью. Под запыленностью воздуха понимают массу пыли в граммах, содержащейся в 1 м3 воздуха. Если запыленность не превышает 0,001 г/м3, то пыль практически не влияет на работу двигателя. На входе в воздухоочиститель запыленность воздуха изменяется в широких пределах и зависит в основном от следующих факторов: климатические и дорожные условия, конструкция ходовой части, скорость движения и высота воздухозаборника над уровнем дороги. Особенно существенно она меняется по высоте.

Воздухоочиститель ТС должен удовлетворять следующим требованиям:

• обеспечивать высокую степень очистки
• иметь минимальное и стабильное во времени сопротивление проходу воздуха
• обладать малой массой и небольшими габаритами
• иметь ресурс, равный ресурсу двигателя
• длительно работать без промывки или смены фильтрующего элемента
• обеспечивать малую трудоемкость работ по обслуживанию и эффективное глушение шума при впуске

Конструкции воздухоочистителей современных колесных и гусеничных машин отличаются многообразием. Однако среди них можно выделить следующие основные типы: инерционные, инерционно-центробежные, фильтрующие, комбинированные, т.е. имеющие не менее двух ступеней очистки.

В инерционных воздухоочистителях используется сила инерции движущихся с большой скоростью пылинок. При резком изменении направления движения воздуха в этих очистителях частицы пыли продолжают двигаться по инерции в первоначальном направлении и, вылетая из воздушного потока, поступающего в двигатель, удаляются наружу либо задерживаются в пылесборниках или специальных масляных ваннах.

В инерционно-центробежных воздухоочистителях наряду с силами инерции, возникающими при резком изменении направления потока воздуха, используются также центробежные силы: воздух, проходя через такой очиститель, закручивается с помощью спиральных направляющих, тангенциального (расположенного по касательной к цилиндрической стенке) входа или другими способами. Частицы пыли отбрасываются центробежным силами к стенке корпуса воздухоочистителя и скатываются по ней в пылесборник.

Инерционно-центробежные воздухоочистители без вращающихся деталей называются циклонами. Существуют также инерционно-центробежные воздухоочистители роторного типа, в которых очистка воздуха от пыли осуществляется за счет действия центробежных сил, вызванных вращающимся ротором. В таком очистителе ротор вращается обычно вследствие взаимодействия его лопастей с потоком воздуха, стремящимися попасть во впускную трубу из-за разрежения, создаваемого работающим двигателем.

Серьезным преимуществом инерционных и инерционно-центробежных воздухоочистителей является возможность выброса сухой пыли из их пылесборников в атмосферу путем отсоса. Это особенно важно при сильной запыленности воздуха, когда необходимо непрерывное удаление пыли. Возможность отсоса сухой пыли из пылесборника обусловлена разрежением, создаваемым в выпускной трубе двигателя с помощью эжекционного устройства. Основной недостаток инерционных и инерционно-центробежных воздухоочистителей — недостаточно высокая эффективность при очистке воздуха от мельчайших частиц.

Фильтрующие воздухоочистители при очистке воздуху от пыли обеспечивают его фильтрацию в пористых материалах или адсорбцию пылевых частиц на смоченных маслом поверхностям В качестве фильтрующего элемента могут применяться смоченные маслом металлические сетки, промасленные кассеты с капроновой ,или проволочной набивкой, пропитанная маслом полиуретановая пена, синтетические материалы на перфорированном каркасе и т.д. Однако в настоящее время наиболее широкое распространение получили сухие фильтрующие элементы из картона, уложенного «гармошкой». Картонные фильтры, эффективные при любом режиме работы двигателя, задерживают более 99 % частиц размером свыше 2 мкм.

Относительно недавно на некоторых ТС начато использование так называемого марлевого фильтра, в котором помимо обычных принципов фильтрации в пористых материалах реализуется принцип удержания пылевых частиц на поверхности фильтрующего элемента за счет статического электричества. Дело в том, что двойной каркас из алюминиевой сетки и пропитанная специальным силиконовым составом марлевая набивка такого фильтра образуют своеобразный конденсатор, который заряжается статическим электричеством при трении между пылинками. В результате пылинки как бы налипают на наружную поверхность фильтра, образуя подобие «шубы». Ресурс такого фильтрующего элемента значительно больше, чем у обычного картонного, так как пыль не остается внутри фильтра, а скапливается на его поверхности и может быть легко удалена при очередном техническом обслуживании.

Достоинством фильтрующих воздухоочистителей является их способность задерживать мельчайшие частицы пыли, а недостатком — необходимость периодической очистки, промывки или замены фильтрующих элементов.

Комбинированные воздухоочистители сочетают в себе преимущества очистителей рассмотренных типов. Они широко используются как на колесных, так и на гусеничных машинах. Чаще всего применяют две ступени очистки. На первой ступени (действует инерционный очиститель или циклон) из воздуха удаляются наиболее крупные и тяжелые частицы, на второй (фильтрующий очиститель) — мелкие пылинки.

Источник: ustroistvo-avtomobilya.ru

Воздушный фильтр: главное заблуждение всех (почти) водителей

В среде автолюбителей и тем более механиков давно сложилось мнение, что нужно ставить качественный масляный фильтр, а для очистки воздуха можно поставить и что-то попроще. Это глубокое заблуждение.

По степени фильтрации масляный фильтр среди всех автомобильных фильтров наиболее терпим к крупным частицам. Среднестатистический масляный фильтр отсеивает частицы размером от 15 до 50 микрон. Частицы загрязнений начинают влиять на работу двигателя только тогда, когда их размер оказывается сопоставим с тепловым зазором подшипников коленчатого вала. То есть частица вызывает трение между шейкой вала и вкладышем. В разных автомобилях тепловые зазоры разные, соответственно разные требования по степени фильтрации предъявляются и к фильтрам.

Если размеры загрязнений невелики и находятся в пределах 5–10 мкм, то они вреда мотору не наносят. Более крупные частицы в 50–60 мкм также опасности не представляют, поскольку оседают на дно картера. Кроме того масляный фильтр прогоняет через себя одно и то же масло многократно, в среднем четыре раза за минуту. Это означает, что он может предпринять несколько попыток для «поимки» посторонних частиц. У воздушного такой возможности нет. Он либо улавливает загрязнение, либо нет, и оно с воздушным потоком устремляется в камеру сгорания. Оттуда при благоприятном стечении обстоятельств оно вылетает с выхлопными газами либо царапает стенки цилиндра.

Воздушный фильтр нацелен на отсев совсем мелких частиц — 5–10 мкм, что в 14 раз тоньше человеческого волоса. И такую очистку он обязан проводить с первой попытки.

Сжечь фуру

Не задумывались, какое количество воздуха необходимо для сжигания десяти литров топлива в двигателе? Больше 80 кубометров — примерно объем одной фуры. Нетрудно посчитать, что за межсервисный период в 15 000 км через фильтр проходят десятки тысяч кубометров воздуха.

Теперь нетрудно представить, какую грандиозную работу проводит небольшая черная коробочка под капотом. Компания MANN+HUMMEL — один из крупнейших поставщиков на большинство автомобильных конвейеров мира — разделяет ответственность с автопроизводителями. Примечательно, что воздушные фильтры компании идут на оснащение автомобилей почти всех мировых бредов. Не стала исключением и Лада. Фильтрами MANN-FILTER комплектуются на конвейере, например, Lada XRAY и Lada Vesta.

Те же самые фильтры, только уже не под маркой автопроизводителя, а с логотипом MANN-FILTER, поступают в розничную продажу. Покупая их в магазине, можно безошибочно утверждать, что вы берете оригинальную продукцию, но не переплачиваете за автомобильный логотип. Это единственный разумный вид экономии при выборе воздушного фильтра.

Влажный фактор

Сегодня есть две школы производства воздушных фильтров: азиатская, ориентированная на использование искусственного нетканого полотна (по банальной причине — нехватка древесины), и европейская, использующая для фильтрации целлюлозу, или попросту бумагу, — лучший продукт для этих целей.

Однако целлюлоза гигроскопична, и при использовании бумажных волокон в дешевых фильтрах у двигателя могут возникнуть проблемы. У MANN-FILTER проблема гигроскопичности решена давным-давно. Вообще-то перед воздушным фильтром не ставится задача задерживать влагу. Он должен пропустить содержащуюся в воздуха влагу через себя, не нарушив собственных параметров. Ему надо сохранить структурную целостность, а его складки не должны деформироваться и слипаться. Для придания фильтру водостойкости его пропитывают различными смолами. Когда же фильтр работает в крайне жестких условиях, например, вблизи радиатора или колесной ниши, в дополнение идут и синтетические волокна.

400 фильтровальных материалов

Проектирующий автомобиль инженер заявляет необходимую ему степень фильтрации и устойчивость к влаге. Те, кто хочет быстро заработать, в коробку фильтра закладывают самый дешевый фильтровальный материал. Они не ставят перед собой задачи протестировать продукт, оценить его свойства. У них две задачи: первая — выдержать посадочные места, чтобы фильтр можно было установить, и вторая — сделать его максимально дешевым. А как он будет работать, какими у него будут перепад давления и степень фильтрации, не задумываются или просто не знают.

У копировальщиков и возникают проблемы с влагой. Их фильтровальная бумага начинает набухать, терять плотность, рвется, и в двигатель попадает неочищенный воздух. Второй сценарий развития событий — бумага разбухает, резко возрастает перепад давления, существенно увеличивается расход топлива

Компания MANN+HUMMEL такого не может себе позволить. На разработку продуктов она ежегодно расходует 5% оборота, а это примерно 200 миллионов евро. На эти средства разрабатываются новые фильтровальные материалы. Их сегодня в арсенале компании более 400. Это и различные сочетания сортов древесины, и их комбинации с волокнами, пропитками. Только таким путем достигается наилучший эффект, только при таком подходе фильтр отсеивает тонкие частицы, обеспечивает долгий срок службы и имеет низкий перепад давления. Соблюсти все характеристики, которые от него требовал автозавод, не под силу производителям со стороны.

Новое поколение

Сегодня бренд MANN-FILTER представляет воздушные фильтры нового поколения, выполненные по технологии Flexline. Такие фильтры можно встроить в любое ограниченное пространство под капотом благодаря уникальной гибкости внешних контуров. Технология лазерной резки позволяет получать фильтры любой конфигурации, которые можно устанавливать в любое свободное место. Задача не просто раскроить фильтровальный материал по нужной форме, но еще и склеить его так, чтобы он не расходился. На сегодняшний день такое делает только MANN+HUMMEL. Одно из основных достоинств таких фильтров — возможность при сохранении компактных размеров на 8% увеличить площадь фильтрующего материала.

Такие сложные фильтры идут на представленные в прошлом году в Женеве Мерседесы A- и B-классов. Но, возможно, вскоре инновационные воздушные фильтры потребуются и для других марок автомобилей.

Источник: www.zr.ru

Воздушный фильтр: основные виды

Каждая деталь автомобиля точно рассчитывается и имеет определённое назначение. В такой комплектации не может быть случайных элементов и даже мелочи играют важную роль. Сжигание топливной смеси необходимо для движения автомобиля, и этот процесс требует наличия кислорода, который берётся из окружающей среды. Для такого обогащения топлива нужна предварительная очистка, в которой воздушный фильтр двигателя играет важную роль. Самые современные технологии неспособны заменить такую систему, и наличие фильтра позволяет избежать многих проблем.

Назначение системы очистки воздуха

Кислород является обязательным для горения топливной смеси. Для реализации подобных задач важно поступление чистого воздуха, который обеспечит бесперебойную работу силовой установки. На каждый литр отработанного топлива потребуется в 15 раз большее количество воздуха. Такие показатели требуют выбрать оптимальную систему очистки, иначе пыль окажется внутри двигателя. Попадание мелких частиц приведёт к быстрому износу силовой установки, а воздушный фильтр способен исключить такое развитие негативных событий.

Доочистка воздуха, попадающего в топливную систему, использовалась практически со времени создания автомобиля. Применение такой методики вполне оправданно и отказ от её использования будет иметь критические последствия для двигателя. Современные технологии расширили выбор материалов и их сроки эксплуатации, но назначение фильтрации остаётся неизменным. Подбор таких элементов легко провести по различным параметрам, от которых будет зависеть ресурс и возможность многоразового использования фильтра.

Классификация воздушных фильтров

Конструктивные элементы автомобиля отличаются в зависимости от модели и производителя, но подобрать воздушные фильтры для автомобилей не составит труда, и на рынке представлено множество вариантов подобных изделий. Такой ассортимент можно разделить на несколько видов отличающихся по следующим характеристикам:

• Материал изготовления фильтрующего блока;
• Показатели качества и ступеней фильтрации;
• Метод, по которому выполняется фильтрация;
• Конструктивные особенности;
• Условия и сроки эксплуатации.

Метод фильтрации воздуха все время совершенствуется, и производители предоставляют различные решения для очистки дизельного и бензинового двигателя. Следует отметить наиболее распространённые типы воздушных фильтров, обеспечивающие высокий уровень очистки.

• Цилиндрические – могут оснащаться предочистителем;
• Панельные – имеют плоскую рамочную конструкцию;
• Бескаркасные – наиболее простые модели.

Выяснить, для чего нужен воздушный фильтр, довольно просто. Проведённые исследования установили, что автомобиль, передвигающийся по европейским дорогам за 1 тыс км способен затянуть в двигатель до 50 гр пыли. Без использования воздушного фильтра такие показатели приведут агрегат в негодность задолго до прохождения теста. Для различных условий и типов двигателя подбор параметров можно производить по степени фильтрации.

• Фильтры первого класса – устанавливаются в тюнинговых и спортивных машинах, они способны задержать практически 100% пыли;
• Фильтры второго класса –способность к очистке позволят задержать частицы пыли, превышающие размер 1 мкм;
• Фильтры третьего класса – являются более грубыми и их возможности ограничены задержанием частиц более 10 мкм.

Показатели запылённости атмосферы отличаются в зависимости от времени года и погодных условий. Также следует учесть, что автомобиль, используемый преимущественно в сельской местности, требует более частой замены элементов очистки воздуха. Причем высокая степень запылённости критична для фильтра любой конструкции.

Виды воздушных фильтров

Устройство фильтра зависит от метода очистки и материала, который используется для задержания мелких частиц пыли. Появление синтетических материалов внесло некоторые изменения в виды воздушных фильтров, поэтому существуют такие способы очистки воздуха:

• Инерционно-масляный – имеет довольно простое конструктивное исполнение, в котором для очистки используется моторное масло. Поток воздуха, проходящий через фильтр, оставляет в масле мелкие частицы пыли. Такая конструкция предполагает многоразовое использование, которое зависит от степени загрязнения минерального масла. После выработки ресурса необходимо промыть устройство и заменить минеральную составляющую фильтра. Такая система воздушного фильтра имеет относительно большой вес и незначительные показатели удаления загрязнений, что делает её устаревшей и ограничивает использование;
• Бумажный – получил наибольшее распространение ввиду лёгкости и простоты конструкции. В этом случае фильтрующий материал содержит гофрированную бумагу пористой структуры. Использование подобного метода позволяет добиться хороших показателей очистки по всей площади бумаги. Такая конструкция даёт возможность задержать влагу и пылевые частицы размером до 1 микрона. Для увеличения ресурса такой фильтр имеет специальную пропитку, обеспечивающую неизменные показатели очистки в условиях высокой влажности или попадания масла. Использование подобной методики не допускает повторного цикла и выработки ресурса, а сильное загрязнение будет означать необходимость замены фильтра;
• Фильтр с нулевым сопротивлением – обладает некоторой схожестью с моделями, изготовленными из бумаги. Их основное отличие заключается в пониженном сопротивлении, которое на 60% меньше аналогичных способов очистки воздушного потока. По исполнению можно выделить тканевый или поролоновый воздушный фильтр, которые стали наиболее популярны. К достоинствам таких моделей следует отнести специфику их обслуживания: после промывки и пропитки специальным составом такое устройство можно продолжать использовать. Подобные модели могут создавать дополнительный шум при работе двигателя, но беспрепятственная подача воздуха положительно отражается на мощности силового агрегата.

Замена и выбор воздушного фильтра

В зависимости от типа фильтра, запылённости дорог и эксплуатации автомобиля замена будет необходима каждые 10–30 тыс км пробега. Если работа воздушного фильтра вызывает сомнения, можно провести визуальный осмотр и выяснить критичность загрязнения. Конструктивные особенности автомобиля разнятся в зависимости от производителя, но определить, где находится воздушный фильтр, не составит труда в любой марке транспортного средства. У карбюраторного или инжекторного двигателя очистка воздуха является обязательной частью оснащения, и фильтрующий элемент обычно крепится на 3–4 гайки или фиксаторе для удобства в обслуживании.

При необходимости замены стоит определить какой воздушный фильтр лучше и приобрести наиболее удобную в эксплуатации модель. Обычно выбирают устройства, имеющие больший ресурс, но можно остановиться и на других показателях. Современные бумажные воздушные фильтры имеют наиболее низкие цены, а фильтры из нетканых материалов обеспечивают высокую степень очистки. Многие фирмы выпускают такие системы очистки, и сменный воздушный фильтр будет нетрудно выбрать из огромного количества предложений.

Важность обслуживания воздушного фильтра

Запылённость дорог только увеличивается с количеством автотранспорта, и современные двигатели достаточно требовательны к условиям эксплуатации. Старый или грязный фильтр увеличит сопротивление, что негативно повлияет на работу двигателя. Причём воздушный фильтр дизеля наиболее требователен к таким показателям. Следствием засорения устройства очистки воздуха может стать повышенный расход топлива и потеря в мощности при увеличении оборотов двигателя. В таком случае, блок воздушного фильтра необходимо срочно заменить, во избежание более серьёзных неисправностей.

Качественная работа воздушного фильтра зависит от многих условий, и своевременным обслуживанием таких устройств не стоит пренебрегать. Кроме степени его засорённости, необходимо учитывать и сроки обслуживания, указанные производителем. Такие простейшие действия помогут уберечь двигатель от различных проблем. Замена фильтра не представляет сложностей, такой услугой можно воспользоваться в любом автосервисе или провести все работы самостоятельно.

Источник: swapmotor.ru