Воздушный фильтр двигателя, принцип работы, разновидности, назначение

Содержание:

Когда нужно менять?
Минусы воздушных фильтров
Требования к фильтрам
- Удобство монтажа, возможность замены, надежная герметизация
- Прочность и стабильное аэродинамическое сопротивление
Почему необходима регулярная замена воздушного фильтра двигателя
Замена фильтров против очистки
Признаки грязного воздушного фильтра
Что собой представляет?
Термины упоминаемые при использовании воздушных фильтров
Виды салонных фильтров
Признаки грязного воздушного фильтра
- - - - 4 года ago AutoTime

Когда нужно менять?

С материалами и формой разобрались, теперь главный вопрос: как часто следует менять воздушный фильтр, чтобы он не успел полностью потерять свои свойства? Жаль, что на них самих не пишут «срок эксплуатации … месяцев».

Чтобы узнать, когда нужна замена, понадобится сервисная книжка автомобиля. Там есть таблица регламентных сроков смены всех расходников, так что остается только следовать рекомендациям. Как правило, водители меняют ВФ 2 раза в год или каждые 8-10 тыс. км пробега (в зависимости от того, что наступит раньше), то есть тогда же, когда и меняют моторное масло. Это настолько просто, что автовладельцы давно уже покупают все фильтра вместе с моторным маслом. Один раз заехал на СТО, всё поменял – и катайся дальше.

Иногда даже в условиях мегаполиса оказывается, что ВФ требует замены раньше регламента. Причина – выхлоп автомобилей, рядом с которыми мы каждое утро стоим в городских пробках.

И еще один фактор, который может сократить его срок службы – влага. При попадании большого количества воды ВФ может покоробиться и потерять свои свойства. Иногда деформация его настолько сильная, что бумага отрывается от каркаса и получаются сквозные дыры. Поэтому после поездки во время дождя есть смысл заглянуть под капот и проверить состояние воздушного фильтра. Это ведь совсем не сложно.

Минусы воздушных фильтров

Газораспределительный механизм двигателя внутреннего сгорания: устройство, назначение, принцип работы

ДА вот так сразу про минусы, наверху мы описали какое прекрасное это устройство, как оно защищает и позволяет двигателю дольше работать, но у него есть и негативный момент, правда зачастую он один.

Это снижение мощности – воздух, который засасывается, встречает на своем пути препятствие, которое он должен преодолеть. А точнее это двигатель должен засасывать воздух с силой. Если честно то фильтр это виновник повышения расхода. Если сравнить работу мотора без него – то расход топлива упадет примерно на 3 – 5%, чем с ним. ЗА все приходится платить, правда сейчас есть варианты нулевого сопротивления, но про это чуть позже.

Требования к фильтрам

Как часто меняют воздушный фильтр двигателя: правила и рекомендации

Установка воздушного фильтра, с одной стороной, должна обеспечивать герметичность конструкции, но с другой фильтр является сменным элементом вентиляционной системы. Этими особенностями и обусловлены некоторые важные требования к нему.

Удобство монтажа, возможность замены, надежная герметизация

Так, например, конструкция фильтра должна обеспечивать удобство при монтаже, а также возможность его замены. При всем при этом конструкция фильтров должна обеспечивать надежную герметизацию, исключать возможность разрывов фильтрующего материала и протечек воздуха между корпусом фильтра и установочными рамами.

Прочность и стабильное аэродинамическое сопротивление

Конструкция фильтра, помимо этого, должна выдерживать и механические нагрузки, которые создаются воздушными потоками в процессе его эксплуатации. Так одним из важных параметров фильтра является его аэродинамическое сопротивление, причем имеет значение не только начальное аэродинамическое сопротивление фильтра, но и то, которое проявится при его загрязнении.

Исходя из этого, ко всем материалам, используемым при изготовлении фильтра, предъявляются самые высокие требования, так как в случае выхода из строя одного элемента фильтра будет нарушена работа всей системы фильтрации, и, как следствие, возможен выход из строя и других элементов вентиляционной системы.

Это обстоятельство важно понимать и всегда учитывать, делая выбор между теми фильтрами, которые произведены на специализированных предприятиях под контролем специалистов, и выполненных кустарным методом

Компания «ТРИА Комплекс» уделяет особое внимание надежности фильтрационных материалов и конструкции фильтров, подбирая проверенных и надежных производителей воздушных фильтров. Например, для вентиляционных установок Swegon серии GOLD предлагаются фильтры ведущих мировых производителей или проверенные в течении длительного времени фильтры российских производителей, включая фильтры, производство которых ведется на основе нашего технического задания и под нашим контролем

Почему необходима регулярная замена воздушного фильтра двигателя

Ареометр: принцип работы и известные разновидности

Как известно, в цилиндрах любого ДВС сгорает не топливо, а топливно-воздушная смесь. Указанная смесь представляет собой определенное соотношение горючего и воздуха. Другими словами, чтобы сжечь какой-либо объем бензина, солярки или газа, необходимо также подать в двигатель соответствующее количество воздуха.

Более того, объем поступающего воздуха напрямую будет влиять на эффективность и полноту сгорания порции топлива. Что касается автомобильных двигателей, они бывают бензиновыми и дизельными, атмосферными, компрессорными и турбированными.

В атмосферных ДВС воздух поступает посредством разрежения, которое создают движущиеся в цилиндрах поршни. Если просто, такой мотор попросту засасывает в себя воздух. Что касается компрессорных и турбомоторов, в таких агрегатах воздух подается в цилиндры принудительно, то есть под давлением.

Такое решение позволяет увеличить объем поступающего воздуха и, соответственно, сжечь больше топлива. В результате значительно увеличивается мощность двигателя, при этом нет необходимости увеличивать рабочий объем или количество цилиндров.

При этом важно сделать так, чтобы вместе с качественной фильтрацией поступающего воздуха не снижалось его общее количество, а также не падала скорость поступления в мотор. Другими словами, в двигатель должно постоянно подаваться необходимое количество пропущенного через воздушный фильтр и очищенного воздуха, чтобы обеспечить максимально эффективное сгорание топлива на разных режимах работы ДВС

Так вот, как уже было сказано выше, процесс сгорания топлива требует, чтобы кислород подавался в мотор в необходимом количестве. Если этого не происходит, тогда двигатель теряет мощность, увеличивается расход топлива, возможны проблемы с запуском мотора, автомобиль может плохо разгоняться или разгон будет происходить с заметными рывками.

В результате топливный заряд может сгорать в цилиндрах не полностью, двигатель коксуется, заливает свечи зажигания, часть несгоревшего топлива попадает в моторное масло, выходит из строя кислородный датчик и катализатор в выпускной системе и т.п. Естественно, в подобных условиях нельзя говорить о нормальной работе силового агрегата.

Замена фильтров против очистки

Обычно в любом автосервисе, если вы приехали на плановое техническое обслуживание автомобиля, как правило, автомеханики советуют вам заменить почти все фильтры. Особенно если они увидят, что какой-то фильтр грязный. Но вы не обязательно должны соглашаться на это, поскольку некоторые виды фильтров вы можете просто очистить, попросив об этом автослесаря. Но какие фильтры можно не очистить?

В первую очередь вы можете не менять воздушный фильтр при каждой замене масла в двигателе. Особенно в зимнее время, когда на дороге практически нет пыли, пыльцы и т. п. Хотя, конечно, все зависит от состояния фильтра. Не все фильтры можно очистить. Воздушный фильтр действительно можно не менять каждое ТО, очищая его от пыли тканью. Также вы можете очистить фильтр с помощью пылесоса, который вытянет частично из него пыль и грязь. Так вы можете реально продлить срок службы воздушного фильтра как минимум на одно ТО. Правда, я все-таки рекомендую не проводить очистку воздушного фильтра, а менять его при каждой замене моторного масла или как минимум следуя рекомендациям производителя или официального дилера. Но при определенных ситуациях все-таки иногда можно не менять воздушный фильтр, продлив срок его службы хотя бы до следующей замены масла.

В том числе точно так же вы можете попробовать очистить и салонный воздушный фильтр, избавив его от скопившейся грязи.

В отличие от воздушного фильтра, салонный фильтр даже по рекомендации автопроизводителя не должен меняться каждые 10 000 или 15 000 км. Обычно воздушный фильтр рекомендуют менять каждые 20 000-30 000 км и даже 35 000 км. Правда, все зависит от условий эксплуатации автомобиля, от состояния автодорог. К примеру, после горения торфяников в Московском регионе в 2010 году воздушные фильтры в машинах должны были поменять все автовладельцы, так как этот компонент тем летом забивался сажей от смога всего за несколько тысяч километров пробега. Естественно, в определенных случаях, очистив салонный фильтр, вы можете значительно продлить срок его службы, сэкономив немаленькие деньги, поскольку зачастую салонные фильтры стоят дорого.

Кстати, знаете ли вы, что даже без регулярной очистки салонные воздушные фильтры имеют достаточно долгий срок службы? Например, во многих современных автомобилях салонный фильтр без очистки может прослужить целый год. После чего, конечно, придется покупать новый фильтр.

Что касаемо масляного и топливного фильтров, то их очистка невозможна. Масляный фильтр вам придется менять каждый раз при замене масла в двигателе. Топливный фильтр придется менять с определенными интервалами, согласно регламенту автопроизводителя. К счастью, замена топливного фильтра происходит не каждые 10 000-15 000 км.

Признаки того, что фильтр необходимо заменить

По большому счету, если вы будете соблюдать регулярный график технического обслуживания автомобиля и периодичности замены расходников, у вас не должно быть проблем с забитыми грязью фильтрами. Но иногда фильтры могут загрязняться раньше срока планового ТО. В таком случае вы можете определить по различным признакам, что настало время их замены.

Признаки грязного воздушного фильтра

Признаки грязного (забитого) воздушного фильтра

Воздушный фильтр автомобиля очищает воздух, поступающий в цилиндры двигателя. Признаки забитого воздушного фильтра включают в себя пропуски воспламенения двигателя, шумы и увеличение расхода топлива.

Немного теории – двигатель внутреннего сгорания работает на топливно-воздушной смеси, поступающей в цилиндры. Воздух во впускной коллектор подается через воздушный фильтр, основная задача которого – очищать поступающий воздух от любых твердых частиц (пыль, песок, щепки и т.д.) которые могут повредить двигатель. Поэтому воздушный фильтр должен обладать двумя важными свойствами, с одной стороны он должен надежно очищать воздух, с другой стороны должен обладать максимальной пропускной способностью. Ведь чем больше воздуха поступает в двигатель, тем лучше – больше мощность, меньше расход топлива. Со временем воздушный фильтр загрязняется и перестает пропускать нужное количество воздуха в двигатель, можно провести аналогию с пылесосом, у которого забит фильтр.

Большинство автопроизводителей рекомендуют заменять воздушный фильтр каждые 10 000-20 000 километров или каждые 12 месяцев. Однако, если вы эксплуатируете автомобиль в пыльных или сельских районах, то лучше если ваш механик будет проверять и менять его чаще, например, каждые 5000 километров. Езда в городе с интенсивным движение, где много частых поездок на короткие расстояния, пробок также требует замены фильтра чаще.

Обратите внимание на симптомы, указывающие на необходимость замены воздушного фильтра:

Увеличение расхода топлива

Для получения нужной мощности, блок управления двигателем компенсирует недостаток воздуха увеличением подачи топлива. Если вы заметили, что расход топлива вырос, это может быть признаком того, что воздушный фильтр забит и нуждается в замене. Однако это явно проявляется в автомобилях с карбюратором. На современных автомобилях забитый воздушный фильтр кардинально не влияет на расход топлива, он не увеличится на 2-3 литра как в случае с карбюратором. Более вероятно появление ошибок P0171 или P0172.

Пропуски воспламенения

Недостаточная подача воздуха из-за забитого воздушного фильтра приводит к тому, что топливо полностью не сгорает и появляется сажа, которая накапливается на свече зажигания не давая ей обеспечить необходимую искру для сжигания топливовоздушной смеси. Двигатель может начать хуже заводится, троить, работать рывками.

Необычные звуки двигателя

В нормальных условиях, когда ваш автомобиль находится на стоянке с включенным двигателем, вы должны ощущать плавную работу двигатель с небольшой вибрацией. Если вы заметили, что вибрации двигателя увеличились или слышите «кашляющий» или хлопающий звук в выхлопе — это часто происходит из-за грязной или поврежденной свечи зажигания.

Горит индикатор «Check Engine»

Многие современные двигатели потребляют около 10 000 литров воздуха на каждый израсходованный литр топлива. Недостаточная подача воздуха может привести к появлению ошибки в блоке управления и соответственно срабатыванию индикатора «Check Engine». Если это произойдет, то среди прочего не лишним будет проверить воздушный фильтр.

Воздушный фильтр выглядит грязным

Чистый воздушный фильтр выглядит чистым. Он может быть разных цветов – белый, желтый, зеленый и т.д., но он выглядит чистым. По мере того как он собирает пыль и грязь, он начинает выглядеть темным. Однако, очень часто, внутренние слои фильтрующей бумаги воздушного фильтра могут быть забиты пылью и твердыми частицами которые не видны даже в ярком свете. Поэтому, обязательно следуйте инструкциям производителя относительно сроков замены воздушного фильтра.

Потеря мощности двигателем

Если ваш автомобиль не реагирует адекватно на педаль газа или вы заметили рывки в движении при ускорении, это может означать, что двигателю не хватает воздуха. Замена воздушного фильтра может улучшить ускорение и мощность до 11%.

Черный, дымный выхлоп

Недостаточная подача воздуха приводит к тому, что часть топлива полностью не сгорает. Это несгоревшее топливо вылетает из автомобиля через выхлопную трубу. Если вы видите черный дым, исходящий из выхлопной трубы, попросите механика заменить или очистить воздушный фильтр. Вы также можете услышать хлопающие звуки или увидеть пламя в конце выхлопной трубы. Это потенциально опасное состояние, которое необходимо устранить как можно скорее.

Запах бензина при запуске автомобиля

Если при запуске автомобиля недостаточно кислорода поступает в двигатель, то несгоревшее топливо попадает в выхлопную трубу. Именно тогда вы почувствуете запах бензина и узнаете, что пришло время заменить забитый воздушный фильтр.

Что собой представляет?

Для качественного сгорания топлива необходимо, чтобы в воздушно-топливной смеси содержалось воздуха в 15-20 раз больше, чем топлива. За 100 км пробега автомобиль потребляет около 12-15 кубометров воздуха из окружающего воздуха. Как известно, воздушные массы содержат пыль, грязь, семена растений и другие инородные частицы, которые могут попасть в двигатель и подействовать на соприкасающиеся детали как абразив. Таким образом, это ускоряет износ деталей, что может привести к поломке агрегата. При плохом очищении воздуха срок службы мотора сокращается в несколько раз. Не допустить попадания инородных частиц в топливные форсунки и на стенки цилиндров – главное назначение фильтрующего элемента.

Виды расходных материалов

Воздушные фильтры разделяются:

количеством ступеней защиты;
принципом улавливания пыли;
формой.

Существуют системы, имеющие одну, две или три ступени защиты. В основе очистки инерционных сухих систем лежит центробежная сила. Воздушные потоки в таких устройствах движутся по спирали, а инородные частицы благодаря инерции оседают на стенках фильтрующего элемента. Затем в зависимости от вида изделия частицы либо выбрасываются в атмосферу, либо собираются в специальный бункер. Такие фильтры применяют на транспорте, работающем в условиях большой запыленности: сельскохозяйственной технике и грузовом автотранспорте. С их помощью улавливается до 70% пыли, имеющую крупную зернистость.

В инерционно-масляном фильтре фильтрующий элемент находится в большом корпусе цилиндрической формы, на дне которого налито масло. Воздух в такой конструкции очищается дважды. Поступая через горловины и щели, воздух меняет направление движения над маслом. За счет инерции частицы пыли оседают в масле. Самая мелкая пыль остается на сетке, пропитанной маслом, через которую проходит воздух для вторичной очистки. Недостатком фильтра является высокий коэффициент пропуска частиц пыли до 1-2%, а при низких нагрузках до 10%. Кроме того, он требует постоянной замены масла и промывки фильтрующего элемента. В настоящее время их применяют лишь некоторых старых моделях Волг, Запорожцев и грузовых автомобилях.

Инерционно-масляный фильтр для воздуха

Наибольшее распространение получили бумажные фильтры. Их фильтрующий элемент представляет собой гофрированную бумагу. Благодаря тому, что фильтрующий элемент имеет форму гармошки увеличивается площадь фильтрования. Чтобы бумага не размокла, ее пропитывают специальной смолой. Благодаря структуре бумаги молекулы воздуха беспрепятственно проходят через нее, а частицы пыли, грязи остаются на волокнах.

Бумажные расходные материалы

Фильтрующие расходные материалы по форме разделяются на:

панельные;
бескаркасные;
цилиндрические.
Разные формы расходных материалов

В цилиндрических может дополнительно устанавливаться предочиститель из синтетического вещества или специального поролона. Он задерживает крупную пыль, продлевая срок службы изделия. Недостатком бумажных фильтрующих элементов является небольшой срок эксплуатации и невозможность многоразового использования. Достоинства:

небольшой вес:
низкая стоимость;
простота и удобства замены.

На спортивных тюнинговых моделях автомобилей могут быть установлены фильтры нулевого сопротивления. Они похожи на бумажные, но отличаются своей конструкцией. В качестве фильтрующего элемента в них устанавливаются поролоновые вставки, это дает возможность прогонять большие объемы воздуха почти без задержек. Таким образом, двигатель получает большой объем воздуха за более короткий период времени.

Воздушный фильтр с нулевым сопротивлением

Термины упоминаемые при использовании воздушных фильтров

Адсорбция — удерживание газа, жидкости или твердого вещества на поверхности за счет положительного взаимодействия/притяжения между поверхностью и молекулами адсорбированного материала.
Переносимый воздухом — термин, обозначающий любые частицы или вещества, плавающие в воздухе.
Воздушный поток — поток воздуха.
Аллерген — нормальное вещество, которое вызывает острую защитную реакцию в иммунной системе человека.
Arrestance — способность воздушного фильтра удалять синтетическую пыль из воздуха во время испытания.
Обратное давление- Обратный скачок давления от выхода к воздушному фильтру. Противодавление может быть результатом закрытия клапана или попадания воздуха в жидкостную систему.
Сертифицированный менеджер по энергетике (CEM) — международное профессиональное назначение, доступное после обучения и тестирования Ассоциацией инженеров-энергетиков (AEE).
CFC (хлорфторуглерод) — семейство химических веществ, используемых в качестве хладагентов, которые строго регулируются и выводятся из производства из-за потенциала разрушения стратосферного озона. Примеры: Р-11, Р-12, Р-113, Р-114, Р-115.
Сдерживание — предотвращение передачи агента из одной точки в другую.
Загрязнение- Нежелательное вторжение, например, вредные частицы в воздухе.
Обеззараживание — удаление нежелательных частиц в воздухе для нейтрализации воздуха.
Фильтрующая среда — проницаемый материал, удаляющий частицы из фильтруемого вещества. Часто материал, используемый в фильтрах, представляет собой пену или мембрану.
Проникновение через фильтр — частицы, проходящие через воздушный фильтр, не удаляются из воздушного потока.
Фильтрат — продукт, который фильтруется.
Качество воздуха в помещении — термин, обозначающий количество загрязняющих веществ в воздухе в замкнутом пространстве.
Ионизатор- Нить накала, сетка или пористое тело в ионном двигателе или другом устройстве, которое отделяет электрон от внешней оболочки нейтрального атома с образованием положительно заряженного иона.
Мембрана — непрерывная матрица с порами определенного размера.
Отрицательное давление — давление в зоне, отвечающей за приток воздуха.
Озон — молекула, содержащая три атома кислорода. Озон вреден как для людей, так и для растений на уровне земли, но имеет решающее значение для блокирования ультрафиолетового излучения в стратосфере.
Твердые частицы — очень маленькие твердые частицы, взвешенные в воздухе или воде, которые могут различаться по размеру, форме, плотности и электрическому заряду.
Положительное давление- Давление в зоне оттока воздуха.
Падение давления — в случае с воздушными фильтрами, показатель сопротивления воздуха потоку через фильтр.
Вверх по потоку — направление, противоположное воздушному потоку.

Виды салонных фильтров

Существуют 2 вида:

Классические противопылевые.
С угольным наполнителем.

Устройство и конструкция противопылевых фильтров позволяют им очищать поверхность от примесей, грязи, сажи, аллергенов. В качестве основы берутся бумага или разновидность синтетического волокна. Фильтр задерживает частички размером не более 1.0 микрона. Всё, что больше, проникает внутрь.

Пять лет назад элементы на синтетической основе были усовершенствованы. Чем салонный фильтр стал лучше? Он стал на молекулярном уровне притягивать частицы пыли.

Угольные фильтры называют универсальными, но и они испытывают трудности с задержкой угарного газа. Если концентрация велика, они также бессильны. Основу составляет пористое вещество – активированный уголь. Минимальный размер гранулы – 0.5 микрона.

Есть разные виды бумажных очистителей, но они не отличаются от классических вариантов из бумаги и угля существенно.