Ресурс и многие характеристики двигателя внутреннего

сгорания напрямую зависят от эффективности работы воздушного фильтра.

Создано немало конструкций, которые удаляют пыль из воздуха по-разному,

соответственно отличается и процедура обслуживания этих узлов.

Ресурс и многие характеристики двигателя внутреннего сгорания напрямую зависят от эффективности работы воздушного фильтра. Создано немало конструкций, которые удаляют пыль из воздуха по-разному, соответственно отличается и процедура обслуживания этих узлов.

Чистый воздух нужен

не только человеку, но и двигателю автомобиля. Абразивное воздействие

содержащейся в воздухе пыли приводит к ускоренному износу деталей цилиндро-поршневой

группы. Чтобы исключить или свести к минимуму это явление, в системе впуска

всех двигателей внутреннего сгорания стоит фильтр очистки воздуха.

Способность фильтра обеспечить максимально возможный ресурс и нормальную

работу мотора в различных режимах оценивается по целому ряду показателей.

Важнейшими являются коэффициенты пропускания пыли (количество пропущенной

пыли в %) и очистки воздуха (количество задержанной пыли в %). Кстати,

для испытания фильтров используется вполне определенная пыль. Так, российские

производители берут измельченный в вибромельнице литейный кварцевый песок.

А в США, например, рабочим материалом служит песок Аризонской пустыни.

Это оговорено и в стандартах ISO, поэтому европейцам тоже приходится импортировать

этот песок.

Второй по значимости показатель – предельное сопротивление всасыванию

воздуха, от которого зависят мощностные характеристики и расход топлива.

Затем следует пропускная способность – свойство фильтра пропускать необходимое

количество воздуха, зависит от конструкции и размера фильтрующего элемента.

Стоит отметить, что воздушный фильтр со своим корпусом также заглушает

шум впуска и подогревает засасываемый воздух.

Разновидности

Существует несколько типов воздушных фильтров – сухие инерционные, инерционно-масляные,

бумажные (со сменными сухими элементами) и пониженного сопротивления (называемые

еще «спортивными»).

Принцип работы сухого инерционного фильтра основан на использовании

центробежных сил, когда более тяжелые, чем воздух, твердые частицы

отбрасываются к стенкам корпуса при движении воздуха по спирали. Эта пыль

может скапливаться в специальном бункере или отсасываться, а затем выбрасываться

в атмосферу. Такие фильтры в основном применяются для первой ступени очистки

в двигателях грузовиков и тракторов (техники, которая эксплуатируется

в условиях сильной запыленности воздуха) и позволяют задержать до 70%

«крупнозернистой» пыли.

Инерционно-масляные фильтры представляет собой большую «кастрюлю»,

на дно которой наливается масло, а в корпусе над масляной ванной расположен

фильтрующий элемент из капроновой или металлической сетки. Он обеспечивает

два этапа очистки. Воздух всасывается через щели в верхней части корзины

или специальную горловину. Сначала падающий поток воздуха над масляной

ванной изменяет направление движения на противоположное, и под действием

сил инерции крупные частицы пыли падают в масло. На втором этапе очистки

поток воздуха проходит через смоченную маслом сетку, где оседают мелкие

частицы. Такие фильтры можно встретить на раритетах вроде «Волги» (ГАЗ-21,

-24) или «Запорожца», а также в целом ряде грузовиков с «советским» прошлым.

При всей простоте у инерционно-масляных фильтров есть неустранимые недостатки,

которые и стали причиной их повсеместного вытеснения бумажными фильтрами

со сменными элементами. Это низкая эффективность (в режимах полных нагрузок

пропускается 1-2% пыли, а при частичных – до 10%) и высокая трудоемкость

обслуживания. В условиях повышенной запыленности воздуха такие фильтры

следует регулярно мыть.

Наибольшее распространение получили сменные бумажные фильтры.

В зависимости от формы они делятся на цилиндрические, панельные и бескаркасные.

Фильтровальная штора изготовлена из специальной пористой бумаги. Структура

ее волокон позволяет задержать пыль не только на поверхности, но и по

всей глубине шторы, а переплетение волокон «тормозит» частицы размерами

1 – 10 микрон. Бумагу пропитывают специальными смолами, чтобы предотвратить

размокание при повышенной влажности воздуха и случайном попадании воды.

Для увеличения площади фильтрующего элемента бумажную ленту складывают

«гармошкой». Стыки между лентой и корпусом фильтра уплотняют специальными

поясками из пластизоля.

Цилиндрические фильтрующие элементы иногда снабжены предочистителями

из синтетического материала или специального поролона. Это своеобразный

кольцевой пояс, надетый на картонную штору. Его задача – задерживать крупные

частицы пыли и впитывать пары масла, за счет чего продлевается срок службы

основного элемента.

По экспериментальным данным, при использовании воздушного фильтра с

бумажным или картонным элементом при своевременном обслуживании износ

деталей двигателя в обычных условиях снижается на 15 – 21%, а в условиях

сильной запыленности воздуха – в 1,5-2 раза и более.

Фильтры пониженного сопротивления могут выпускаться как с собственным

жестким корпусом, так и в виде картриджа для штатного автомобильного фильтра.

Они изготавливаются из хлопчатобумажной ткани или поролона и перед эксплуатацией

пропитываются специальным маслом. Эти фильтры предназначены для многократного

применения и обеспечивают минимальное сопротивление потоку всасываемого

воздуха. При одинаковых размерах с бумажными у таких фильтров обычно на

50 – 60% больше пропускная способность. Правда, трудоемкость обслуживания

выше, поскольку фильтрующий элемент нужно периодически промывать, причем

нужны специальные масло для пропитки и шампунь для промывки.

Особенности выбора

Качественные фильтры продаются в упаковке, исключающей их случайное повреждение.

На нее нанесены штрих-код, а также сведения о производителе и марках автомобилей,

для которых эта продукция предназначена.

Если есть возможность выбора, лучше покупать фильтр с предочистителем.

Он задерживает крупные частицы и позволяет продлить срок службы основного

элемента.

Признаками низкого качества фильтров являются жесткие уплотнительные

пояски с заусенцами, неровные стыки, расслоение или набухание фильтровальной

бумаги.

Сколько пыли «съел» бы автомобиль без фильтра?

В Европе на трассах с твердым покрытием количество содержащейся в воздухе пыли в среднем составляет 1 мг/м3. А на дорогах, где нет твердого покрытия, и в зонах стройплощадок количество пыли достигает 40 мг/м3. Из этого следует, что в зависимости от условий эксплуатации автомобиля двигатель средней мощности способен каждые 1000 км пробега «съедать» до 50 грамм пыли. Но это на европейских дорогах; у нас же эта цифра может быть больше в несколько раз.

Типичные заблуждения

Если смочить бумажный фильтрующий элемент маслом, качество очистки улучшится. Специальным маслом смачивают только «спортивные» фильтры из поролона и прессованных хлопковых волокон. Если пропитать маслом обычные бумажные изделия, оно забьет поры в бумаге, и сопротивление воздушному потоку сразу достигнет предельной величины. Это приведет к обогащению топливной смеси, росту расхода горючего и повышению токсичности выхлопных газов. Бумажный фильтр можно промыть для повторного использования. Такая идея появилась в семидесятых годах в связи с дефицитом воздушных фильтров для «Жигулей». Ни предочиститель, ни сам фильтрующий элемент повторному использованию не подлежат, так как слой пыли на поверхности бумаги смыть можно, но из внутренних пор вымыть грязь не удастся. Чем больше фильтр работает, тем лучше он очищает воздух, поэтому сроки замены можно отодвинуть. Это действительно так, поскольку уменьшаются поры и задерживаются частицы меньших размеров. Но при этом растет сопротивление воздушному потоку, что влечет за собой увеличение расхода топлива и снижение мощности мотора. Если убрать «лишнюю» начинку фильтра, мощность двигателя увеличится. Мощность мотора вырастет, но значительно снизится его ресурс. Пыль – это преимущественно мельчайшие частицы кварца, то есть абразива. Попадая в цилиндры, она приведет к быстрому износу рабочих поверхностей деталей цилиндро-поршневой группы.

Александр Ландарь

Фото Андрея Яцуляка, Mann и Toyota