Какие воздушные фильтры применяются в двигателях

Воздушный фильтр двигателя: принцип работы и виды устройства

В современном автомобиле нет ничего лишнего и малозначащего. Даже такой недорогой и простой с виду элемент, как воздушный фильтр, имеет важное значение, так как от него во многом зависит стабильная работа и общий технический ресурс двигателя. Как устроен воздушный фильтр, и почему требования технического регламента о сроках его периодической замены нужно неукоснительно выполнять?

Назначение

Воздушный фильтр предназначен для очистки поступающего в двигатель воздуха от пыли, песчинок и любых других мелких и твердых частиц, поступающих в двигатель.. Атмосферный воздух необходим для приготовления топливной смеси. При сжигании 1 литра бензина расходуется до 13 м² воздуха. Весь этот объём проходит через важнейшие системы двигателя, включая впускные и выпускные коллекторы, систему клапанов и рабочее пространство цилиндров.

Если поступающий в мотор воздух не очищать, резко возрастёт износ трущихся деталей, в результате чего двигатель даже после сравнительно небольшого пробега может полностью выйти из строя. Кроме обладающей абразивными свойствами пыли, «забортный» воздух содержит еще одну вредную для деталей мотора составляющую – водяные пары. Попадая на металл, влага провоцирует образование микроскопических очагов коррозии. Частицы ржавчины являются мощным абразивом, поэтому их присутствие в двигателе недопустимо.

Задача очистки необходимого для работы мотора воздуха от пыли и влаги полностью возложена на воздушный фильтр. Этот узел успешно выполняет и некоторые другие функции: частично гасит шум, создаваемый работающим двигателем, а в карбюраторных системах участвует в поддержании оптимальной температуры подготовленной топливной смеси. В процессе эксплуатации автомобиля воздушный фильтр постепенно засоряется, поэтому его необходимо периодически менять.

Устройство, принцип работы

Воздушным фильтром принято называть весь узел очистки поступающего воздуха в сборе. Он представляет собой корпус со съемной крышкой, под которой находится определенной формы и конструкции фильтрующий элемент. Место установки воздушного фильтра в подкапотном пространстве зависит от типа двигателя. Так, в карбюраторных бензиновых моторах этот узел имеет округлый вид и устанавливается над карбюратором. В инжекторных системах применяются более производительные фильтры прямоугольной формы.

Чтобы удалить пыль и другие микроскопические твердые частицы из засасываемого в двигатель воздуха, его пропускают через пористый материал воздушного фильтра. Его конструкция выполнена таким образом, чтобы поступающий на вход воздух мог пройти на выход только через фильтрующий элемент. Если установка сменного фильтра выполнена неаккуратно, и винты крышки должным образом не затянуты, воздушный поток сможет беспрепятственно проходить через образовавшиеся щели.

Виды и состав фильтрующих элементов

В процессе эволюции автомобильного транспорта для очистки поступающего в двигатель воздуха применялись следующие различные материалы:

  • Хлопчатобумажная ткань.
  • Сетки из конского волоса.
  • Поролон.
  • Мелкий насыпной уголь.
  • Бумага и картон.
  • Подушки из капроновой лески.
  • Емкости с машинным маслом.

На современном этапе многие из них практически не применяются и были заменены на более совершенные пористые композиции бумаги и картона, способные лучше осекать вредные примеси.

В зависимости от времени года и местности, в которой эксплуатируется автомобиль, фильтр должен эффективно справляться со всеми нежелательными составляющими воздушной среды:

  • Дорожной пылью и песком.
  • Парами и каплями влаги.
  • Частицами цемента и строительной пылью.
  • Цветочной пыльцой.
  • Составляющими городского смога.
  • Мелкими насекомыми.

Основой воздушных фильтров для легковых автомобилей являются различной конфигурации элементы, изготовленные из бумаги, картона или микропористых полимерных материалов. Для того, чтобы такие фильтры не промокали и препятствовали проникновению влаги в мотор, их пропитывают смолистыми веществами. Данный способ обработки позволяет фильтрующему материалу задерживать даже мельчайшие взвеси частиц моторного масла, антифриза и других веществ, которые могут присутствовать в моторном отсеке.

Практика показала, что однослойные и однокомпонентные фильтры быстро засоряются. Для повышения эффективности работы и увеличения срока службы фильтрующих элементов разработаны новые технологии задержки пыли и примесей.

В первую очередь, это «глубинный» способ фильтрации. Он заключается в использовании трех слоев бумаги с порами различного размера. Поверхностный слой задерживает самые крупные частицы, средний – более мелкие, а третий уже завершает очистку, пропуская в двигатель абсолютно чистый воздух, немного подогретый в результате трения о поры бумаги. Заменяемые элементы фильтрации могут изготавливаться в любом размерном и пространственном решении, зависящем от типа двигателя и конструкции корпуса фильтра.

Читайте также:  Устройство шагового двигателя схема все делаем сами

Конструктивные особенности

На конструкцию и геометрию современных воздушных фильтров существенно влияет тип, особенности устройства и функционирования двигателя, а также место установки узла в моторном отсеке и скорость поступающего в него воздушного потока. В автомобилях устанавливаются фильтры следующих видов:

  • Круглый фильтр в виде кольца, применяемый в авто с карбюраторным мотором. Кроме многослойной бумажной начинки, эти изделия обычно оснащаются сетчатым каркасом из алюминия, значительно увеличивающим их механическую прочность. Это необходимо, чтобы защитить фильтр от деформации потоком воздуха. Сверху и снизу фильтрующего кольца приклеены упругие резиновые или полимерные уплотнения.
  • Панельный фильтрующий элемент, применяемый в большинстве дизельных ТС и для инжекторных двигателей. Выпускается в каркасном и бескаркасном исполнении. Отличается большей площадью фильтрации воздуха и общей эффективностью. Панельные фильтры занимают меньше места, быстро и точно устанавливаются в корпус. Для защиты от деформаций могут содержать в себе армирующие элементы из металлической сетки или пластика.
  • Фильтры цилиндрической формы. Конструктивно напоминают кольцевые элементы, но значительно выше их и меньше в диаметре. Такое решение позволило сделать изделия более компактными и одновременно увеличить рабочую площадь цилиндрического фильтрующего элемента. Применяются на грузовом автотранспорте и ряде моделей легковых автомобилей с дизельными моторами.

В целях улучшения эксплуатационных характеристик основные фильтрующие элементы могут быть дополнены внешними деталями предварительной очистки. В зависимости от этого фактора различают:

  • Изделия с одной степенью фильтрации, выполненные в виде плотной гармошки из специальной бумаги и картона. Такие фильтры быстро засоряются и не защищены от деформации, поэтому на практике применяются редко.
  • Модели с двойной фильтрацией, рабочая поверхность которых защищена слоем пористого синтетического материала, выполняющего функцию предварительной очистки воздуха от самых крупных частичек примесей. Фильтры подобной конструкции рекомендованы для внедорожников и грузовых автомобилей, работающих в условиях большого скопления пыли (на стройках, в поле, карьерах и т. п.).
  • Системы тройной очистки, отличающиеся наличием циклонного блока. На начальном этапе воздух поступает в первое отделение корпуса, где поток принудительно закручивается. Под действием сил инерции из него выводится большая часть примесей, которая отправляется в накопительный контейнер. Движение воздуха по спирали может быть организовано за счет формы корпуса фильтра, либо при помощи крыльчатки с приводом от одного из шкивов.

В настоящее время многие производители освоили выпуск фильтров с так называемым «нулевым сопротивлением». Эти изделия содержат в себе многослойный элемент, состоящий из пропитанной маслом ткани. Такие фильтры эффективно задерживают примеси и практически не препятствуют интенсивному поступлению воздуха. Их недостатком является необходимость регулярной очистки и обслуживания, поэтому большинство автомобилистов предпочитают применять одноразовые фильтры стандартной конструкции.

Вопросы эксплуатации

Если автомобилист применяет только рекомендованный производителем тип воздушных фильтров и выполняет их замену так часто, как того требуют правила технического регламента, о качестве поступающего в двигатель воздуха можно не переживать. Исключения составляют случаи, когда автомобили систематически эксплуатируются на стройках, для вывоза сельхозпродукции с полей или добытых карьерным способом ископаемых. При работе в сложных условиях фильтры нужно менять вдвое чаще.

Рекомендованные специалистами сроки замены фильтрующих элементов равны периоду замены масла. Именно в этот момент принято менять как топливный, так и воздушный фильтр. Подобная привязка во времени позволяет не ориентироваться на сервисную книжку, тем более, что далеко не все автомобилисты её и ведут.

Нарушение рекомендованных сроков установки новых фильтрующих элементов чреваты следующими последствиями:

  • Повышенным износом трущихся деталей двигателя.
  • Проблемами с топливными форсунками.
  • Заметным падением мощности.
  • Увеличенным расходом топлива.
  • Снижением срока эксплуатации двигателя.
  • Значительным увеличением расходов на ремонт.

Медлить с заменой воздушного фильтра нельзя. Это простая операция, для которой не обязательно посещать СТО. Действия по смене фильтрующего элемента выполняются в следующем порядке:

  • Открутите фиксирующие винты и аккуратно снимите крышку воздушного фильтра.
  • Соблюдая осторожность, чтобы во впускной коллектор не осыпалась скопившаяся грязь и пыль, снимите и отложите в сторону старый фильтрующий элемент.
  • Очистите и протрите тканевой салфеткой дно корпуса.
  • Выньте из упаковки и аккуратно уложите на место новый фильтр.
  • Устанавливая крышку, убедитесь, что она правильно сориентирована. В некоторых моделях моторов возможно два направления установки, которые соответствуют рискам «Зима» или «Лето». Так регулируется подача в фильтр холодного «забортного» или подогретого теплого воздуха с поверхности двигателя.
  • Закрутите винты, фиксирующие крышку. Не прилагайте излишних усилий, чтобы не сорвать резьбу.
Читайте также:  Как установить подогрев двигателя на оке

Внимание: особенно аккуратными при выполнении всех операций по замене фильтрующего элемента должны быть владельцы автомобилей с бензиновым мотором, оснащенным карбюратором. Этот узел находится непосредственно под фильтром. Специалисты рекомендуют после снятия крышки временно прикрыть карбюратор чистой ветошью. Поскольку в случае попадания в камеру частиц пыли или грязи придется снимать, разбирать и промывать весь узел.

Соблюдая сроки и правила замены воздушного фильтра, можно избежать многих проблем, связанных с необходимостью досрочного и достаточно затратного капитального ремонта двигателя.

Источник

ВОЗДУШНЫЕ ФИЛЬТРЫ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ — ИХ ВИДЫ И ПРЕИМУЩЕСТВА

Для бесперебойной работы автомобильного мотора важным фактором является своевременная замена воздушного фильтра. Не стоит считать эту процедуру несущественной и второстепенной. Неисправный или загрязненный фильтр может привести к поломке гильзо-поршневой группы и топливной системы двигателя по причине попадания в камеру сгорания посторонних мелких частиц, которые могу привести к образованию нагара, или механических повреждений на поверхности гильзы (поршня).

Кроме этого, одним из условий эффективного сгорания топлива в камере сгорания является достаточное количество воздуха для поддержания процесса горения. Для представления об объемах воздуха подаваемого в двигатель можно судить по следующему соотношению: для сгорания 1 литра бензина в автомобильном моторе необходимо 15 тыс. литров воздуха. Теперь представьте, какие объемы воздуха прокачиваются через воздушный фильтр при ежедневной эксплуатации.

Периодичность замены воздушного фильтра и причины, влияющие на это
Учитывая состояние дорог и общую экологическую обстановку во многих городах, можно представить, чем дышим мы и наши авто. Это, естественно, рано или поздно приводит к загрязнению воздушных фильтров и требует последующей их замены. Несмотря на то, что процедура замены воздушного фильтра не сложная, она имеет ряд нюансов. Очень важным фактором, который определяет периодичность замены воздушного фильтра, является местность, где преимущественно эксплуатируется автомобиль.

К примеру, в сельской местности, где дорог с твердым покрытием мало, фильтр будет засоряться быстрее, следовательно, и менять его придется чаще. Аналогичная ситуация и для больших мегаполисов, где оживленное автомобильное движение становится причиной смога. В такой среде фильтры также быстро засоряются и требуют замены. Если же автомобиль большей частью эксплуатируется по загородным трассам с твердым покрытием, или в небольших городах и поселках, то и загрязнятся он будет значительно меньше. Кроме этого, значительное влияние на загрязненность фильтра влияет и время года. Летом или осенью фильтры больше загрязняются, чем зимой.

Какой воздушный фильтр лучше при замене
Для начала перед заменой воздушного фильтра необходимо определиться, какой фильтр лучше всего подойдет к вашему авто. Многие удивятся такому утверждению, но лишь до тех пор, пока не коснутся вопроса по замене воздушного фильтра. Так как на сегодня автомобильный рынок практически для каждой модели автомобиля предлагает не один стандартный, а несколько различных модификаций воздушных фильтров. И каждый из них по-своему хорош. Поэтому и возникает естественный вопрос: какой выбрать воздушный фильтр для своего автомобиля? Для этого рассмотрим, какие бывают воздушные фильтры и их преимущества и недостатки.

Бумажные «сухие» воздушные фильтры
Наиболее распространенными моделями воздушных фильтров являются фильтры, где главным фильтрующим элементом выступает специальная бумага гофрированной формы. Своей формой она похожа на меха аккордеона. За счет того, что структура бумаги состоит из множества тончайших волокон, молекулы воздуха беспрепятственно проходят сквозь нее, а все остальные вредные частицы пыли, грязи, воды, и т.д., задерживаются и осаждаются на этих волокнах. Такие воздушные фильтры рассчитаны на ресурс работы, равный от 10 до 15 тыс. км. Если же автомобиль мало эксплуатируется, то фильтр такого типа необходимо менять не реже одного раза в два года.

Кроме этого, к явным достоинствам такого фильтра можно причислить его невысокую стоимость, простоту установки и эксплуатации. Также такого рода фильтры обладают небольшой массой, а бумажные фильтрующие элементы – картриджи, могут быть самой разной формы. Однако имеются и недостатки. Среди основных недостатков можно отметить то, что воздушные фильтры на основе из гофрированной бумаги являются одноразовыми и не подлежат дальнейшему восстановлению. За счет того, что основным элементом такого фильтра является бумага, он очень чувствителен к механическим нагрузкам и влажности, а по мере загрязнения фильтрующего элемента пропускная способность фильтра уменьшается, что негативно сказывается на динамике работы двигателя.

Жидкостные (масляные) – «мокрые» воздушные фильтра

После бумажных фильтров по степени популярности на автомобильном рынке находятся жидкостные (масляные) воздушные фильтры, их еще нередко называют «мокрыми». Они также имеют несложную форму и конструкцию. В таких мокрых воздушных фильтрах в качестве фильтрующего элемента используется минеральное масло, залитое в специальный корпус, именно через него пропускается поток воздуха и все частицы остаются в масле. Зачастую для этих целей используют отработку.

Читайте также:  Как высушить двигатель от воды

Степень загрязненности таких фильтров определяется по загрязненности масла. Преимуществом такого фильтра является возможность многоразового использования. После того как фильтр отработает положенный ресурс, он моется и в него заливается «новое» масло. Однако большая масса таких фильтров и низкие параметры по очистке воздушного потока привели к тому, что на современных автомобилях такого рода фильтры практически не используются.

Воздушные фильтры нулевого сопротивления

Кроме двух вышеназванных типов фильтров в последнее время производители тюнингованных спортивных авто стали устанавливать на свою продукцию фильтра так называемого нулевого сопротивления. По конструкции это те же бумажные фильтры, но с рядом конструктивных отличий. В таких воздушных фильтрах в качестве фильтрующего элемента устанавливают поролоновые вставки. Такие фильтры позволяют прокачивать в двигатель огромное количество воздуха практически без задержек, это позволяет насытить двигатель большим объемом воздуха за меньший период времени.

Такие воздушные фильтры востребованы на автомобилях, которые имеют форсированные и турбированные моторы. Существенным и, пожалуй, единственным недостатком такого воздушного фильтра является его высокая шумность на работающем двигателе. Однако при форсировании двигателей данный критерий является несущественным. В остальном фильтры эффективны и позволяют заметно повысить мощность двигателя.

Воздушные фильтры «short ram intake»

Кроме вышеназванных воздушных фильтров современный автомобильный рынок предлагает и так называемые «short ram intake». По конструкции это короткие впускные системы. Ее основными элементами является небольшая алюминиевая труба с встроенным «сухим» фильтром. Вся система монтируется, как правило, снизу в двигательном отсеке. И за счет нагрева от работающего двигателя такая система позволяет предварительно прогревать поступающий в цилиндры воздух, что заметно улучшает работу мотора в целом. На большинство автомобилей такие системы устанавливаются без проблем и существенных переделок. А расположенный сверху трубы картридж с фильтрующим элементом меняется за несколько минут. Значительных отрицательных сторон у таких систем нет.

Выбор воздушного фильтра в зависимости от конструкции двигателя

Итак, как видно из всего вышесказанного, размеры воздушных фильтров и их конфигурация могут значительно отличатся друг от друга. И это необходимо учитывать при выборе. Очень часто бывает, что автовладелец покупает в магазине воздушный фильтр на определенную марку и модель. А придя домой или на станцию техобслуживания, обнаруживает небольшие несоответствия в конструкции, которые не дают установить данный фильтр на автомобиль. И здесь дело вовсе не в том, что вам продали неправильный фильтр, а в том, что автомобили популярных моделей, но разных годов выпуска, могут иметь незначительные конструкционные изменения.

Также не забывайте и том, что иногда одинаковые модели авто могут иметь и отличные по конструкции моторы. И даже если вам удастся установить воздушный фильтр от карбюраторной версии автомобиля на инжектор, помните, что он должен очищать воздух от самых мелких частиц, так как воздушный фильтр инжектор обладает более высокой пропускной способностью и способен задерживать мелкие частицы. Но также важно и не переборщить с параметрами фильтра. Если пропускная способность будет очень маленькой, то двигатель будет страдать от недостатка воздуха, что негативно сказывается на его сроках эксплуатации.

Когда необходимо заменить воздушный фильтр

Причинами, которые указывают на загрязнение воздушного фильтра автомобильного двигателя, является увеличение расхода топлива и слабая динамика автомобиля, особенно на разгонном участке траектории. Кроме этого, если на корпусе сухого фильтра имеются механические повреждения или видно, что картридж имеет порывы, то воздушный фильтр следует заменить незамедлительно. Если на автомобиле установлен мокрый фильтр, то причинами досрочной замены фильтра может стать подтекания масла из корпуса фильтра.

Заключение
Если вы решились на тюнинг двигателя, который предусматривает повышение мощности, обязательно посоветуйтесь со специалистом и рассчитайте, какой пропускной способности воздушный фильтр вам понадобиться. Так как весьма вероятно, что штатный воздушный фильтр попросту не позволит реализовать весь потенциал, заложенный в двигатель при тюнинге.

Источник

Adblock
detector