Как не ошибиться с выбором воздушного фильтра?

Сколько в граммах?

Чего больше всего поглощает автомобиль из окружающей среды? Это вовсе не постоянно дорожающий бензин. И не масло с масляными фильтрами. И даже не покрышки. 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 м3. А это — объем двух железнодорожных цистерн. Вот теперь можно оценить, сколько загрязнений может нести с собой такое количество воздуха.

пыльная дорогаВ таких условиях плохо всем: и у водителя на зубах будет хрустеть песок, и воздушному фильтру придется несладко.В таких условиях плохо всем: и у водителя на зубах будет хрустеть песок, и воздушному фильтру придется несладко.

Зависимость концентрации пыли в воздухе от дорожных условий, мг/м3

Условия эксплуатации

Европейские дороги

Скандинавские и южно-европейские дороги

Зона строительных работ

Зона сельскохозяйственных работ

Автоколонна на грунтовой дороге

Колонна гусеничных транспортных средств

Концентрация пыли мг/м3

0,2–1,0

1,0–6,0

4,0–15,0

5,0–20,0

10,0–80,0

30,0–200,0

В зависимости от условий и места эксплуатации содержание частиц в воздухе, потребляемом легковым автомобилем, колеблется от 0,2 до 50 мг/м3. 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 м3 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 дизельные двигатели и двигатели с большим рабочим объемом пропускают через себя еще больше воздуха.

Пыльный двигательНедаром у автомобилей с двигателями большого рабочего объема часто применяют схему с двумя воздушными фильтрами.Недаром у автомобилей с двигателями большого рабочего объема часто применяют схему с двумя воздушными фильтрами.

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.

Датчик массового расхода воздухаДатчик массового расхода воздуха расположен в потоке воздуха после воздушного фильтра.Датчик массового расхода воздуха расположен в потоке воздуха после воздушного фильтра.

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 износ.

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.

Воздушный фильтрВоздушный фильтр из нетканых материалов.Воздушный фильтр из нетканых материалов. Воздушный фильтрВоздушный фильтр с бумажным фильтрующим элементом.Воздушный фильтр с бумажным фильтрующим элементом.

Исследования ведущих фирм по производству воздушных фильтров показывают, что нетканые материалы превосходят по показателям бумажные воздушные фильтры в разы.

Поглошающая способность различных фильтровальных материалов

Фильтрующий материал

Удельная поглощающая способность [г/мг]

Масса единицы поверхности [т/м2]

Бумага

190–220

100–120

Многослойный материал (композит)

230–250

100–120

Нетканый материал

900–1100

230–250

Воздушный фильтрНа автомобиле Kia c’eed применен фильтр из нетканого материала.На автомобиле Kia c’eed применен фильтр из нетканого материала. Воздушный фильтрФильтрующий элемент с бумажной шторой на автомобиле Chevrolet Cruze.Фильтрующий элемент с бумажной шторой на автомобиле Chevrolet Cruze.

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

Фильтрующий материал

Эффективность очистки, %

Легковой автомобиль (бенз. двигатель)

Легковой автомобиль (диз. двигатель)

Грузовой автомобиль (диз. двигатель)

Бумага

>99,5

>99,8

>99,9

Многослойный материал (композит)

>99,5

>99,8

>99,9

Нетканый материал

>99,8

>99,8

>99,9

Материалы по теме

Почему троит двигатель?

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.

Воздушный фильтр нулевого сопротивленияОчевидно, что после установки такого фильтра, заводские настройки впускного тракта, в том числе и по шуму, мы полностью потеряем.Очевидно, что после установки такого фильтра, заводские настройки впускного тракта, в том числе и по шуму, мы полностью потеряем.

Что будет если не менять?

Воздушный фильтрСможет ли штора фильтра, находящаяся в таком состоянии полноценно «кормить» двигатель воздухом? Вряд ли.Сможет ли штора фильтра, находящаяся в таком состоянии полноценно «кормить» двигатель воздухом? Вряд ли.

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 каталитического нейтрализатора. 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. Самый худший 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 еще частицы несгоревшего топлива висящие смрадным облаком над дорогой.

грунтовая дорогаИ все равно, дорога зовет. Путешествуйте на автомобиле по нехоженым дорогам, ведь они самые интересные.И все равно, дорога зовет. Путешествуйте на автомобиле по нехоженым дорогам, ведь они самые интересные.

Коллеги! Ждем ваших комментариев! Расскажите, как часто меняете фильтр, пробовали ли вытряхивать? Или какие-нибудь курьезные случаи, связанные с воздушным фильтром?

Как не ошибиться с выбором воздушного фильтра?Всем удачи на дорогах!Как не ошибиться с выбором воздушного фильтра?
Источник