Как известно, двигатель внутреннего сгорания автомобиля работает на топливной смеси, которая состоит из бензина или дизельного топлива и воздуха. Соотношение топлива и воздуха для идеального горения равняется 14,7 к 1, из чего видно, что воздуха используется значительно больше. Воздух, который берется из атмосферы, кристально чистым назвать сложно. Поэтому, чтобы не навредить моторам, он сначала проходит через воздушные фильтры. Если же воздух пускать внутрь без предварительной очистки, то он быстро выведет из строя двигатель. В каждом авто, которое передвигается за счет двигателя внутреннего сгорания, можно найти воздушный фильтр, поэтому разбираться в них важно.
Какие существуют виды очистительных элементов
Воздушные фильтры, применяемые в машинах, делятся на несколько типов. Они классифицируются по способу фильтрования воздуха.
Инерционный тип
Сюда относят элементы, которые ранее встречались в каждой машине 70-80х годов прошлого столетия, сейчас они уже редкость. Такой агрегат имел объемный корпус, внутри которого размещался сам фильтрующий элемент. Воздушный фильтр такого типа очищал за счет того, что внутри периодически менялось направление движения воздуха. Он продолжал движение, а пыль отсеивалась сквозь элемент и оседала на дне корпуса, откуда уже никуда не двигалась. Вторичная очистка проводилась за счет имеющейся капроновой подушки. Авто с таким элементом могло ездить очень долго, поскольку он многоразовый. Однако, периодически его приходилось промывать, чтобы дальше успешно использовать. Единственный существенный недостаток такого способа очистки заключается в слабом очистительном свойстве.
Инерционно-масляный тип
Такие воздушные фильтры автомобиля по своей конструкции несколько опережали предыдущий тип, за счет чего улучшались очистные свойства элемента. Но морально такая конструкция тоже устарела. Внешне и конструктивно такой очистительный элемент авто не слишком отличался от предыдущего варианта. На дне корпуса «кастрюли» автомобиля было налито обыкновенное моторное масло, которое улавливало частицы пыли из воздуха и задерживало в себе. Такой воздушный фильтр тоже многоразовый, только его периодически требуется промывать и заменять масло на дне.
Отметим, что на сельхоз технике для упрощения конструкции такие воздушные фильтры применяются до сих пор, на современных авто уже нет.
Бумажный тип
Сейчас на авто чаще всего можно встретить именно такой тип очищающих элементов. Воздушный фильтр такого типа работает за счет пропускания воздуха сквозь специальную бумагу внутри корпуса. Бумага сложена специальным образом для того, чтобы увеличить очистные свойства элемента. Большой плюс такого способа в том, что очистка происходит по всему периметру, а не только по поверхности. Такого улучшения удается достичь за счет пористого вида, который имеет воздушный фильтр автомобиля.
Воздушный фильтр нулевого сопротивления
В прошлом такие элементы являлись прерогативой спортивных автомобилей, но сейчас они нередко встречаются на обычных машинах. В качестве основы здесь используется хлопчатобумажная ткань или плотный поролон. При производстве очищающие элементы подвергаются химической обработке, которая продлевает срок службы узла. Чтобы такой очиститель прослужил на авто долго, его нужно периодически обслуживать, промывать шампунем и пропитывать химическим составом. Учитывайте, что рано или поздно фильтр все же приходится заменять, но своевременная очистка позволяет максимально отсрочить необходимость замены.
Принципиальная конструкция бумажного фильтра
Теперь пришло время рассмотреть устройство наиболее распространенного среди автомобилей бумажного фильтра. Рассматривать остальные бессмысленно, так как одни практически не встречаются, поскольку старые, а другие редко применяются на обычных машинах. Бумажные очистительные элементы встречаются трех типов:
- Кольцевидные.
- Панельные.
- Цилиндрические.
Последний тип всегда выпускается оснащенным жесткой конструкцией, в то время как первые два могут иметь как каркасную, так и бескаркасную форму. Первый воздушный фильтр, если имеет жесткую конструкцию, то с внутренней стороны можно обнаружить алюминиевый сетчатый каркас.
По бокам фильтра для авто наклеен уплотняющий элемент, чаще всего выполненный из поролона. Он здесь нужен для того, чтобы неочищенный воздух не просачивался между корпусом и элементом. Между каркасом и поролоном располагается пористая бумага, уложенная гармошкой. Нередко для автомобилей выпускают еще и очистительные элементы, оснащенные специальным предочистителем. Предочиститель представляет собой поролоновую ленту, которая располагается с внешней стороны перед основным элементом.
Воздушный фильтр цилиндрического типа имеет конструкцию, практически повторяющую кольцевидную, разница здесь заключается в площади фильтрации. Здесь она значительно больше, за счет чего обеспечивается как большая пропускная способность, так и повышенные очистные свойства. Обычно фильтры такого типа встречаются на грузовых автомобилях, а в легковых крайне редко.
Прямоугольные очистительные элементы для авто обусловлены несколько иной конструкцией. При первом взгляде заметно, что сам фильтр имеет пластиковую основу, которая сверху покрыта слоем уплотнительного поролона. Он находится только с одной стороны, с другой здесь видно каркас, которым он прилегает к корпусу. Между этими двумя элементами располагается сложенная бумага, она также имеет вид гармошки. Такие фильтры чаще всего встречаются на инжекторных легковых автомобилях.
Насколько часто требуется заменять фильтры
Чтобы фильтр успешно работал и очищал воздух от вредных примесей, его требуется своевременно заменять. Как правило, заменять нужно при проведении технического обслуживания каждые 10-15 тысяч километров. При этом следует не выпускать из внимания еще и условия эксплуатации автомобиля. К примеру, если в вашем регионе часто бывают пылевые бури, то фильтр нужно менять чаще. Если вы редко ездите на машине и за 2 года 15 тысяч не всегда удается накатать, то элемент все равно следует заменять. К слову, самостоятельная замена фильтра дело не такая уж и сложна операция, поэтому вы всегда сможете сделать это самостоятельно.
Обслуживание воздушной системы, — самая простая и, чаще всего самая недорогая для любого автолюбителя часть общего обслуживания автомобиля. Как правило, воздушный фильтр , который является ключевым элементов в обслуживании этой системы менять не сложно. Воздушный фильтр в Хонда почти всегда находится в доступном месте, легко снимается и ставится.
Производитель рекомендует менять воздушные фильтры каждые 15 000 км. Время замены фильтра, впрочем, можно определить самостоятельно, просто достав и осмотрев его. Если на фильтре много пыли и грязи, — значит, фильтр пора менять. Как правило, в российских городах летом очень пыльно, и фильтр может забиться за 5000 – 6000 км, причем до полностью непригодного состояния. Автомобиль, у которого забился воздушный фильтр, едет тяжело, «с надрывом», поэтому при первых подобных признаках рекомендуется осмотреть фильтр, и, в случае необходимости, просто заменить.
Воздушная система наименее требовательна к качеству фильтра, разумеется, по сравнению с другими. Здесь допускается установка дубликатных фильтров. Выбирая между оригинальными и дубликатными воздушными фильтрами, просто следите за тем, чтобы у дубликатного воздушного фильтры было максимально близкое к оригиналу исполнение, — аккуратные края, материал фильтрующего элемента, наличие или отсутствие специальной пропитки и прочее. Иногда, даже встречаются дубликатные фильтры по качеству изготовления выше, чем оригинал.
Кстати о пропитке. Технология нанесения на фильтрующий элемент специального состава, помогающего уловить особо мелкие частицы пыли и грязи, существует уже достаточно давно. В России широко распространено мнение, что воздушные фильтры с пропиткой лучше, чем без нее. Если мы говорим про высокотехнологичное исполнение фильтров, например оригинальных, или дорогого дубликата, то это действительно так.
Совсем другое дело, если разговор о недорогих дубликатах, где пропитка, напротив, может навредить. Нередки случаи, когда качество пропитки оказывается настолько низкое, что она забивает поры фильтрующего элемента, и фильтр элементарно «не дышит»! То есть, после установки его на место, создается ощущение, что двигатель полностью неисправен. Как и со старым фильтром, машина «не тянет», а причина тому, — некачественная пропитка, через которую воздух проходит либо с большим трудом, либо совсем не проходит. Иногда случаются и очень трагические для машины вещи, — например, некачественный фильтрующий элемент вырывает из рамки, и затягивает в воздушную систему.
Современный корпусной масляный фильтр (на ряде автомобилей используются и картриджные - при обслуживании заменяется только сам бумажный фильтроэлемент) состоит из следующих узлов:
- Корпус . Это металлический цилиндр с завальцованной крышкой, в которой находится резьбовое посадочное место (оно же - выход отфильтрованного масла) и отверстия для подвода масла. Для конкретно взятого автомобиля важны два геометрических параметра: тип резьбы (метрическая 20х1,5 на большинстве автомобилей, на некоторых, в частности - ВАЗ, дюймовая ¾ UNF) и диаметр уплотнительного кольца, Которое должно четко попадать на привалочную плоскость картера. Высота фильтра у различных производителей может меняться, и в большинстве случаев лучше выбирать масляный фильтр большего размера: это означает, что в нем установлен фильтроэлемент с большей площадью, что обеспечит меньшее сопротивление (это особо важно при холодном запуске, когда вязкость масла возрастает) и меньшую скорость загрязнения. Но нужно учитывать и конструкцию конкретного автомобиля - длинный фильтр может просто не уместиться в моторном отсеке, упереться в патрубки и так далее.
- Фильтрующий элемент . Это - гофрированная бумага с заданным размером пор (обычно - несколько десятков микрон), через которую насосом прокачивается масло. От площади фильтроэлемента и его пористости зависят сопротивление фильтра и качество очистки. Более плотная бумага - выбор автомобилистов, использующих маловязкие (5W30, 0W20) синтетические моторные масла, для автомобилей, работающих на более густых маслах, требуется меньшее сопротивление - отсюда либо снижение качества фильтрации, либо необходимость в увеличении размеров фильтроэлемента. И действительно, на многих современных легковых автомобилях масляный фильтр в несколько раз меньше, чем классический «жигулевский» - при одинаковом качестве фильтрации нет необходимости в создании крупногабаритных фильтров.
- Перепускной клапан служит для защиты фильтрующего элемента от разрушения - при увеличении разницы давлений до и после фильтра он срабатывает, пропуская масло в обход, чтобы избежать разрушения фильтра. Тарировка перепускного клапана - это всегда компромисс: слишком мягкий будет открываться слишком рано, открывая путь неочищенному маслу при каждом холодном пуске, слишком жесткий в тех же условиях может стать причиной разрыва шторки фильтроэлемента. Тарировка задается под особенности конкретного двигателя, и в том числе под вязкость рекомендованного производителем моторного масла .
- Противодренажный клапан можно увидеть через отверстия входа масла. Это - гибкая резиновая шторка, не дающая маслу после остановки двигателя вытекать обратно в картер. Таким образом сокращается время, необходимое для набора давления в системе при запуске двигателя. Негерметичный противодренажный клапан заметно усилит масляное голодание после ночной стоянки, слишком жесткий увеличит общее сопротивление фильтра.
Для увеличения ресурса масляного фильтра ряд производителей вводит в его конструкцию дополнительный фильтр грубой очистки. Обычно в его роли выступает магнит, призванный удерживать металлическую пыль, неизбежно образующуюся при износе двигателя. Но так ли он нужен? Для нового двигателя, эксплуатируемого на качественном моторного масле, темпы механического износа будут ничтожны, и необходимости в дополнительном отделении металла нет. Изношенному мотору, особенно неоднократно ремонтированному с использованием дешевых запчастей низкого качества, он будет гораздо нужнее.
В этом рейтинге мы практически не использовали привычное сочетание требований о соотношении цены и качества (за исключением разве что оригинального фильтра, но он слишком ощутимо выбивался из общего ряда). В конце концов, в общей стоимости замены масла затраты на фильтр составляют крайне малую долю, а его качественная работа на протяжении 10-15 тысяч пробега значит гораздо дольше. Учитывая оговоренные в описании представленных товаров особенности, Вы сможете сделать лучший выбор.
Больше всего автомобиль потребляет… воздуха! Приблизительно в 15 раз больше, чем топлива. Если вы за поездку израсходовали 10 л бензина, то при этом воздуха прошло через двигатель около 110 кг. Что приблизительно соответствует 130 м 3 . А это - объем двух железнодорожных цистерн. Вот теперь можно оценить, сколько загрязнений может нести с собой такое количество воздуха.
Зависимость концентрации пыли в воздухе от дорожных условий, мг/м 3
В зависимости от условий и места эксплуатации содержание частиц в воздухе, потребляемом легковым автомобилем, колеблется от 0,2 до 50 мг/м 3 . Причем первый показатель относится к европейским, вымытым с шампунем дорогам, а второй - к движению нескольких автомобилей по грунтовой дороге. За 15 тысяч километров (а это обычный пробег от одного до другого технического обслуживания) через двигатель проходит в среднем около 20 000 м 3 воздуха. И с собой этот воздух может принести от 4 г до 1 кг пыли. Конечно, максимальное значение относится скорее к экстремальным условиям эксплуатации, но показатели около 100 г на наших дорогах совершенно реальны. При этом и двигатели с большим рабочим объемом пропускают через себя еще больше воздуха.
Диаметр частиц пыли в воздухе, поступающем в двигатель, составляет от 0,01 до 2000 мкм. Около 75% от общей массы частиц имеют размер от 5 до 100 мкм. Распределение и концентрация зависят от внешних условий, то есть от того, какое вещество образует большую часть пыли.
При некачественной или недостаточной фильтрации воздуха частицы пыли попадают в двигатель, а часть из них - и в масло. Через масло частицы могут проникать в критически важные зоны, например, в зазор между стенками цилиндров и поршнями, в канавки поршневых колец и в подшипники коленчатого вала. Все это может стать причиной преждевременного износа.
Привносимые с воздухом частицы не только увеличивают износ двигателя. Они могут оседать на датчике массового расхода воздуха, который установлен после воздушного фильтра. Датчик массового расхода воздуха влияет на состав топливно-воздушной смеси. Если сигнал искажен, то это ведет к потере мощности, повышенному расходу топлива и большему выбросу вредных веществ в атмосферу.
Современные воздушные фильтры имеют степень очистки до 99,8% (легковые автомобили) или 99,95% (грузовые автомобили), что позволяет существенно снизить объем грязи, попадающей в двигатель, и предотвратить его быстрый .
Критерии оценки воздушных фильтров
Современные воздушные фильтры должны иметь нужную грязеемкость и необходимую эффективность очистки в любых условиях эксплуатации. Кроме того, не допускается изменение складчатой структуры (формы гофров) при попадании воды в фильтр, например, при езде по мокрой поверхности или в дождливую погоду. Помимо этого, качественный воздушный фильтр не должен быть восприимчив к воздействию моторного масла, паров топлива и картерных газов, которые попадают в фильтр из воздуха или вследствие диффузии (при выключенном двигателе). И, наконец, необходима высокая термическая стабильность материала, так как в режиме движения температура в фильтре может подниматься до 90°С.
Характеристики материалов
Материалы для фильтрации воздуха в автомобилях представляют собой структуры из волокон естественного (целлюлоза) или искусственного происхождения (например, полиэстер). У бумажных фильтров частицы задерживаются в основном на поверхности. У фильтров из нетканых материалов улавливание частиц происходит в объеме, во всей толще.
Исследования ведущих фирм по производству воздушных фильтров показывают, что нетканые материалы превосходят по показателям бумажные воздушные фильтры в разы.
Поглощающая способность различных фильтровальных материалов
На фото видно, насколько реже расположены складки на фильтре из нетканых материалов. Кроме того, за счет очистки воздуха в толще нетканого материала эффективность очистки выше, чем при бумажном фильтрующем элементе.
Эффективность очистки различных фильтровальных материалов
Кроме того, будучи изрядно увлажненными при движении автомобиля в сильный дождь, фильтры из нетканых материалов обеспечивают значительно меньшее (до 3–5 раз) сопротивление прохождению воздуха.Из всего сказанного делаем вывод, что за неткаными фильтрами будущее, а применение бумажных элементов - дань отработанным традиционным технологиям и, соответственно, низким ценам в производстве.
Альтернатива для стритрейсеров
Еще существуют так называемые «нулевики». Фильтры, имеющие обычно форму усеченного конуса, устанавливаемые без корпуса и якобы имеющие нулевое сопротивление. Как вы понимаете, нулевое сопротивление имеет только свободное всасывание воздуха совсем без фильтра, но тогда и об улавливании пыли забудьте. Эти фильтрующие элементы обеспечивают некоторое снижение сопротивления воздушному потоку, но только за счет ухудшения отсева частиц. Кроме того, они требуют обслуживания, заключающегося в пропитке специальной жидкостью.
Вне зависимости от того, какого типа фильтрующий элемент применен на вашем автомобиле, менять его в эксплуатации следует не реже, чем это рекомендовано заводом-изготовителем автомобиля. Если не произвести замену вовремя, то сопротивление фильтра возрастет, что нарушит нормальный процесс смесеобразования в двигателе. Возрастет расход топлива, что плохо и для кошелька владельца, и для . Ухудшится динамика автомобиля, но до поры до времени, пока не произошел разрыв фильтрующей шторы, абразивный износ двигателю не грозит.
Ну а в каких случаях фильтр нужно менять чаще, вы, наверное, уже поняли. При эксплуатации на запыленных дорогах ресурс может уменьшаться в несколько раз. «Вытряхивание» фильтра дает совсем небольшой эффект при бумажном фильтрующем элементе и никакого эффекта при нетканом. Наихудший вариант с точки зрения загрязнения фильтра - попасть в ливень после поездки по изрядно пыльным дорогам. При этом частицы пыли склеивает влага. Аналогичный эффект в больших городах зимой, когда в пробках на пыль воздействует и влага, и частицы несгоревшего топлива, висящие смрадным облаком над дорогой.
Коллеги! Ждем ваших комментариев! Расскажите, как часто меняете фильтр, пробовали ли вытряхивать? Или вспомнили какие-нибудь курьезные случаи, связанные с воздушным фильтром?
Обновлено: 25.01.2018 15:34:33
Многие автолюбители подходят к выбору воздушного фильтра для автомобиля спустя рукава, не считая важным элементом конструкции данное устройство. И напрасно: пропущенный через фильтр воздух подается непосредственно в цилиндры, и в случае плохой очистки туда летит пыль, песчинки и прочий мусор, который приведет к образованию на стенках цилиндра задиров. По этой причине к выбору воздушного фильтра необходимо отнестись максимально ответственно.
Лучшие производители воздушных фильтров
Для того, чтобы сделать оптимальный выбор, необходимо обратить внимание на технические характеристики конкретных моделей, а также на отзывы пользователей с учетом особенностей, достоинств и недостатков. Последние найти можно в сети Интернет.
Виды воздушных фильтров
Воздушный фильтр представляет собой пластиковую рамку, в которую интегрирован специальный фильтрующий элемент. Структура, а также материалы, использованные при его изготовлении, разнообразны. В зависимости от них выделяют основные типы воздушных фильтров
В основе таких моделей лежит специальный пористый материал, отдаленно напоминающий поролон. Без труда пропускает воздух и препятствует попаданию в двигатель пыли, песка, мусора и влаги. Широко применяется в современных автомобилях.
Достоинства
Недорогие;
Разнообразие моделей;
Хорошая степень фильтрации;
Недостатки
Требуют регулярной замены;
Не защищают от микроскопических частичек и химических соединений;
Более продвинутая конструкция, качественно очищающая воздух от пыли и песка, а также всевозможных примесей. Помимо синтетических материалов и целлюлозы, в состав входит уголь, знаменитый своими абсорбирующими характеристиками.
Достоинства
Близкая к максимальной степень очистки воздуха, подаваемого во впускной коллектор;
Большое количество разнообразных моделей и размеров;
Длительный срок службы;
Недостатки
Дороже традиционных моделей;
Требуют регулярного обслуживания и замены;
Жидкостные воздушные фильтры
В качестве фильтрующего элемента используется минеральное масло, с помощью которого поступающий на впуск воздух очищается от примесей и пыли. Благодаря подобной конструкции допускает многократное применение: все, что требуется – вовремя заменить масло.
Достоинства
Высокая степень очистки;
Простота установки и обслуживания;
Многоразовость и возможность замены масло самостоятельно;
Простота контроля за степенью загрязнения;
Недостатки
Дороже классических воздушных аналогов;
Подходят не ко всем видам автомобилей;
Большая собственная масса;
Низкая пропускаемости воздуха;
Спортивные модели, предназначенные для решения задачи максимально эффективной подачи воздушной массы в цилиндры двигателя и качественной ее очистки. Практически всегда имеют круглую форму и устанавливаются в штатное крепление воздушного фильтра на входе во впускной коллектор. Являются многоразовыми устройствами, допускающими чистку и повторное применение.
Достоинства
Минимальное сопротивление воздушному потоку и прирост мощности как следствие;
Устанавливаются на место штатного фильтра;
Высокое качество изготовления;
Допускают многократное применение;
Недостатки
Сокращенный интервал чистки и обслуживания;
Высокая стоимость;
Параметры выбора воздушного фильтра
Определившись с конкретным классом устройства, необходимо уделить пристальное внимание техническим тонкостям и особенностям конструктивного исполнения того либо иного фильтра.
Пропускная способность фильтра
Измеряется в литрах и отображает объем проходящего через вставку воздуха за конкретный момент времени. Данный параметр должен быть максимально близким к оригинальному, в противном случае повышается вероятность получить недостаток воздуха на впуске и неправильное смесеобразование;
Степень фильтрации
Отображается в процентах и указывает на количество примесей, которые тот или иной фильтр в состоянии остановить. Чем выше значение – тем лучше. Для современных авто значение в 90% составляет минимально допустимый порог. Фильтры с меньшим числом автоматически становятся угрозой появления задиров на стенках цилиндра и выходом двигателя из строя.
Целостность фильтрующего элемента и качество его исполнения
Любой зазор, не предусмотренный производителем, либо нарушение целостности структуры автоматически увеличивает пропуск абразивных веществ мимо фильтра. Именно по этой причине качеству и цельности вставки следует уделять самое пристальное внимание.
Минимальный размер фильтруемой фракции
Даже самая маленькая пылинка, которая может стать причиной задира в цилиндре, имеет определенный размер. Задача производителя – обеспечить баланс между свободным прохождением воздуха через фильтр и максимально допустимой фильтрацией. Оптимальными считаются фильтры, способные задерживать частички вплоть до 1 микрометра.
Параметр, самостоятельно определяемый каждым производителем фильтра. Верить указанным цифрам не следует: даже если на упаковке в качестве периодичности отображаются цифры раз в 30-40 тысяч, интервал следует уменьшить, как минимум, вдвое. В случае с тяжелыми условиями эксплуатации – втрое.
Внимание! Данный материал носит субъективное мнение авторов проекта и не является руководством к покупке.