Воздушный фильтр двс – описание, типы, когда менять, какие лучше

Содержание

Воздушный фильтр автомобильного двигателя.


Система питания двигателя

Элементы приготовления и подачи воздуха




Система питания двигателя внутреннего сгорания любого типа включает три подсистемы - приготовления и подачи воздуха, подачи топлива и отвода отработавших газов. Каждой из этих подсистем отводится важная роль в процессах, сопровождающих превращение энергии, получаемой от сгорания топлива в механическую энергию, способную «оживить» автомобиль, трактор, комбайн или другую машину.

Подсистема, отвечающая за приготовление и подачу воздуха, включает несколько составных элементов, позволяющих очистить воздух от пыли, воды и механических загрязнений, подогреть его при необходимости перед подачей в цилиндры, а также воздухоподводящие трубопроводы и патрубки.
Кроме того, воздушный фильтр, являющийся элементом воздухоподающей системы, является своеобразным глушителем шума во впускном тракте, разбивая воздушный поток на мелкие струи.

Подогрев воздуха перед подачей в цилиндры двигателя необходим, преимущественно, в холодное время года для улучшения испаряемости топлива перед воспламенением, повышения качества смесеобразования, и оптимизации процессов сгорания. Чаще всего подогрев осуществляется посредством теплообменников, использующих высокую температуру жидкости системы охлаждения или подводом воздуха через каналы, связанные с выхлопными трубопроводами, которые при работе двигателя сильно разогреваются. При эксплуатации автомобиля в летнее время года подогрев воздуха обычно не используется.

***

Воздушный фильтр или воздухоочиститель

Одним из наиболее важных элементов воздухоподводящей подсистемы является воздушный фильтр, отвечающий за чистоту подаваемого в цилиндры воздуха. Содержащиеся в атмосферном воздухе пылевидные и механические частицы способны вызвать интенсивный износ деталей двигателя, в первую очередь - деталей цилиндропоршневой группы, действуя как абразив. Достаточно сказать, что использование качественного воздушного фильтра позволяет повысить ресурс двигателя на 30...40%, а при работе в условиях повышенного загрязнения воздуха детали двигателя изнашиваются еще быстрее.
Современные модели воздушных фильтров способны обеспечить высокое качество очистки, оставляя в своих волокнах до 99,8% загрязнений, в том числе совсем мелких частиц, и пропуская в цилиндры двигателя только чистый воздух.

Для очистки воздуха в системах питания современных автомобильных двигателей наиболее широко используются два типа фильтров: инерционно-масляные, которые можно назвать «мокрыми», и сухие - с бумажными фильтрующими элементами. Конструкция последних может включать элементы инерционной очистки.
На некоторых моделях автомобилей используются угольные воздушные фильтры, но их применение в качестве воздухоочистителей для системы питания двигателей не считается целесообразным из-за высокой цены. Угольные фильтры чаще используются в качестве салонных воздухоочистителей, удаляя из воздуха, поступающего в кузов легкового автомобиля не только пыль, но также вредные частицы и вещества, поскольку уголь является адсорбентом.

***

Инерционно-масляные воздушные фильтры

Инерционно-масляные воздухоочистители в настоящее время утратили былую популярность из-за повышенной трудоемкости в обслуживании, тем не менее они еще встречаются в системах питания многих двигателей, устанавливаемых на грузовых автомобилях ЗиЛ и ГАЗ и некоторых других марок.

Устройство воздухоочистителя автомобиля ГАЗ-53 показано на

рис. 1.
Воздушный фильтр инерционно-масляного типа состоит из корпуса 11 со специально выштампованной масляной ванной и поддоном с патрубком для системы вентиляции, и фильтрующего элемента 1 с крышкой в сборе. В качестве набивки 12 фильтрующего элемента применяются интенсивно закрученные в моток капроновые нити диаметром 0,2...0,3 мм.

Фильтр работает следующим образом: при повышении частоты вращения коленчатого вала двигателя стремительный воздушный поток, проходящий через фильтр, ударяется о поверхность масла в масляной ванне, захватывает и уносит капли масла в набивку, увлажняя капроновые нити. Пыль и механические частицы, которым удалось избежать контакта с маслом ванны, прилипают к маслу на поверхности капроновой набивки и, таким образом, отделяются от воздушного потока.
Загрязненное масло постепенно стекает в ванну, где под действием веса тяжелые механические частицы оседают на дно, и при очередном обслуживании фильтра удаляются механическим путем.
Обслуживание инерционно-масляного воздухоочистителя заключается в периодической промывке его деталей и капроновой набивки, а также заправке ванны свежим маслом.

***



Бумажные воздушные фильтры

Бумажный фильтр состоит из специальной пористой бумаги, которая сложена гофром («гармошкой») для увеличения активной фильтрующей площади. Бумажные фильтры обладают рядом существенных преимуществ перед инерционно-масляными:

  • не нуждаются в периодическом обслуживании, что немаловажно для владельцев легковых автомобилей, не являющихся профессиональными водителями - загрязненный фильтр просто заменяется новым;
  • имеют простую конструкцию и, соответственно, невысокую стоимость, что позволяет осуществлять его замену без существенных материальных затрат;
  • обеспечивают высокую степень очистки воздуха.

На грузовых автомобилях часто применяются бумажные фильтры инерционной конструкции (сухие инерционные фильтры), в которых проходящий поток воздуха закручивается по спирали, оставляя посредством сил инерции тяжелые частицы на стенках фильтрующего элемента. Недостатком такой конструкции является повышение сопротивления воздушного тракта, что приводит к ухудшению наполняемости цилиндров воздухом.
Иногда на автомобилях применяются фильтры с пониженным аэродинамическим сопротивлением, в которых используются хлопчатобумажные или поролоновые фильтрующие элементы, пропитанные специальным маслом.

В зависимости от формы бумажные фильтры могут быть: цилиндрические, круглые (кольцевого типа), панельные, бескаркасные.

Цилиндрические воздушные фильтры (см. на рис. вверху страницы) используются в системе питания двигателей грузовых автомобилей (например, в системе питания двигателей марки «КамАЗ»), а также в системе питания двигателей многих современных автобусов, дорожной и сельскохозяйственной техники. Благодаря большой активной фильтрующей поверхности они способны пропускать значительный поток воздуха, что необходимо для работы двигателей с большим объемом цилиндров (литражом).
Иногда на цилиндрический воздушный фильтр дополнительно надевается тканевый фильтрующий элемент, позволяющий увеличить срок его службы.

Применявшиеся в недалеком прошлом кустарные технологии промывки бумажных фильтров для их последующего использования не дают ожидаемой выгоды - затраты на мойку фильтра сопоставимы с ценой нового фильтра, а качество фильтрации и пропускная способность промытого фильтра значительно хуже. Поэтому в настоящее время такие методы обновления бумажных фильтров применяются редко.

Круглые (кольцевые) воздушные фильтры по устройству мало отличается от цилиндрического, но имеют малую высоту, и, соответственно, меньшую пропускную способность. Такие фильтры применяются в легковых автомобилях с карбюраторной системой питания двигателя. В настоящее время кольцевые фильтры вытеснили более современные и технологичные панельные конструкции, имеющие высокую пропускную способность и качество очистки воздуха.

Воздушные фильтры панельного типа применяются сейчас почти во всех современных системах питания двигателей легковых автомобилях. Они обычно имеют прямоугольную форму, в нижней части фильтра размещается фильтрующий элемент в виде бумажного гофра, прикрытый сверху металлической или пластиковой решеткой. По контуру фильтра панельного типа размещены уплотнительные элементы для герметичного размещения в корпусе. Несмотря на несколько более затратную технологию изготовления, фильтры панельного типа более производительны, т. е. имеют большую пропускную способность по сравнению с круглыми фильтрами (при одинаковых размерах), великолепно очищают воздух, более практичны и долговечны.

Бескаркасные воздушные фильтры отличаются от панельных отсутствием жесткой решетки, и содержат лишь фильтрующий бумажный гофр и резиновые или поролоновые уплотнительные элементы для установки в корпус воздушного фильтра.

***


Система питания карбюраторного двигателя
Система питания инжекторного двигателя
Система питания дизельного двигателя
Газовая система питания



k-a-t.ru

Воздушный фильтр двигателя - как работает и когда менять

Фильтр нулевого сопротивления на автомобиле

Для повышения мощности и приемистости автомобильных двигателей применяют различные технические решения. Одно из них – установка фильтра нулевого сопротивления. Такой фильтр снижает сопротивление потоку воздуха и улучшает наполнение цилиндров топливовоздушной смесью.

Как работает фильтр нулевого сопротивления

Как и любой другой фильтрующий элемент, фильтр нулевого сопротивления (нулевик) обеспечивает удаление из поступающего в цилиндры воздуха различных загрязнений. Традиционные фильтры, которые выполнены из бумаги качественно очищают воздух ценой увеличения сопротивления воздушному потоку. Это вызвано размером ячеек, через которые просачивается воздух, а также площадью фильтрующего элемента.

Мощность двигателя напрямую зависит не только от исправности и настройки всех систем, но и от количества воздуха, которое наполняет цилиндры. Чем больше воздуха или топливовоздушной смеси поступило в них, тем больше энергии выделяется при его сгорании. При фильтрации воздуха неизбежно возникает сопротивление потоку, причем существует обратная зависимость между качеством фильтрации и возможностью наполнять цилиндры. Чем качественней очистка, тем меньше наполняются цилиндры. Чем хуже очистка, тем меньше сопротивление и больше воздуха в цилиндрах.

Поэтому существуют два способа снижения сопротивления потоку воздуха – многократное увеличение площади фильтрующего элемента или увеличение размера фильтрующих ячеек. Те, кто идет по первому пути, устанавливают на свои автомобили воздушные фильтры с двигателей, объем которых в 1,5 – 3 раза больше.

Это позволяет настолько же снизить сопротивление воздушному потоку и дает прибавку к мощности. Но, размеры такого фильтра не позволяют штатно устанавливать его на двигатель, поэтому приходится что-то придумывать, изобретать. Те, кто идет по второму пути, устанавливают фильтр нулевого сопротивления, который снижает сопротивление потоку воздуха почти до нуля ценой многократного ухудшения качества фильтрации.

На что влияет качество очистки воздуха

 

Во время движения воздуха или топливовоздушной смеси, часть загрязнений оседает на кромках клапанов, приводя к их перегреву и снижению компрессии. Другая часть сгорает в цилиндрах, образуя сажу. Когда сажа смешивается с недогоревшими остатками топлива, то превращается в кокс, который приводит к ускоренному износу поршней и цилиндров, залеганию колец и снижению компрессии. Эти процессы происходят медленно, тем не менее, в несколько раз снижая моторесурс. На серьезных спортивных автомобилях эта проблема не актуальна, ведь режим работы двигателя таков, что он не выдерживает даже 10 тысяч километров пробега. Поэтому моторы машин, которые участвуют в гонках «Формула 1 – 3» ремонтируют после каждых соревнований.

Преимущества и недостатки нулевика

Установка нулевика на двигатели объемом до 2 литров и мощностью до 100 лошадиных сил приведет к увеличению мощностных характеристик на 3 – 5%. Установка нулевика на более мощные моторы позволит повысить отдаваемую мощность до 15%. Это особенно актуально для высокооборотистых двигателей. При этом снижение расхода топлива будет скромней от 2 до 10%, в зависимости от мощности мотора, веса машины и манеры езды.

Главный недостаток нулевиков – снижение ресурса двигателя в 3 – 10 раз, в зависимости от манеры езды и режимов работы мотора.

Установка нулевика на серийный мотор не даст ему особых преимуществ. Чтобы серьезно поднять мощность двигателя, потребуется его полная переделка. Для этого заменяют цилиндропоршневую группу, чтобы увеличить объем, устанавливают новый коленчатый вал, рассчитанный на больший крутящий момент, ставят спортивный распредвал, который изменит фазы газораспределения. Помимо этого устанавливают разрезную шестерню распредвала, чтобы точней регулировать начало каждой фазы, модифицируют систему зажигания, перепрограммируют контроллер инжектора или устанавливают карбюратор с более мощного мотора. Такие манипуляции позволяют повысить мощность стандартного двигателя ВАЗ 21083, объемом 1.5 литра и мощностью 70 л.с. до 100 – 120 лошадиных сил, при этом ресурс мотора сократится не менее чем в 1,5 раза. Установка нулевика на такой мотор позволит поднять его мощность до 110 – 140 лошадиных сил, одновременно сократив ресурс в 3 – 5 раз.

Как часто и для чего нужно менять воздушный фильтр

Некоторые владельцы машин с фильтрами нулевого сопротивления вместо замены каждые 4 – 5 тысяч километров, снимают и моют его. После чего сушат и устанавливают обратно. Они аргументируют такую позицию тем, что фильтр выполнен не из бумаги, а из хлопковой ткани, поэтому не боится воды. Такой подход позволяет сэкономить 30 – 50 долларов (цена нового нулевика), но после мытья на внутренней поверхности фильтра остаются частицы моющего средства. После высыхания они попадают в двигатель, снижая и без того невысокий ресурс. Вместо мытья можно использовать очистку с помощью мягкой кисточки или щетки, затем обработку пропиткой для фильтров нулевого сопротивления. Но такая очистка восстанавливает максимум 90%  характеристик фильтра. Да и выполнять ее нужно каждые 2 – 3 тысячи километров. Поэтому максимальный ресурс нулевика, при проведении регулярной очистки, не превышает 15 тысяч километров.

 

Пробег между заменами нулевика 4 – 5 тысяч километров, если автомобиль эксплуатируют в нормальных условиях, при низкой пыльности. В условиях сильной пыльности пробег необходимо сократить вдвое. В противном случае часть ячеек забьется грязью, а скорость движения воздуха через оставшиеся возрастет, это приведет к ухудшению заполнения цилиндров топливовоздушной смесью и еще большим снижением качества очистки.

В процессе эксплуатации, фильтрующий элемент достаточно сильно загрязняется и допускает попадание грязи в систему впрыска. Помимо этого, повышенное загрязнение значительно влияет на мощность автомобиля. Дело в том, что забитый фильтрующий элемент плохо проводит воздух и получается то, что бензин не загорается или сгорает не полностью и двигатель не развивает полной мощности, а может и вовсе не запуститься. Для того, чтобы все это избежать, необходимо правильно и своевременно производить замену воздушного фильтра и тогда срок службы мотора увеличится.

Менять воздушный фильтр рекомендуется каждые 10 тысяч километров. Именно такое расстояние, пройденное автомобилем, заметно забивает воздушный фильтр. Превышение данного километража недопустимо и негативно скажется на работе двигателя.

Видео - Замена воздушного фильтра Форд Фокус 2

Замену фильтра может произвести любой автолюбитель, если у него есть в наличии стандартный набор инструмента. Для этого не обязательно обращаться в специализированный сервис и отдавать деньги за то, что можно сделать собственными руками за вполне небольшой промежуток времени. Это позволит сэкономить деньги, на которые можно заправить автомобиль.

 

В первую очередь, необходимо приготовить инструменты, которые понадобятся при выполнении работ. В их число входят: смазочное вещество WD-40 и длинная отвертка с головкой на конце.

Для замены нулевика заглушите двигатель и дайте ему остыть. Это необходимо, чтобы избежать ожогов. После этого открутите хомут, который соединяет фильтр и переходник, снимите нулевик. Открутите переходной шланг или трубку, который идет от фильтра к карбюратору или инжектору и продуйте его с помощью компрессора.Так вы удалите из него осевшую на стенках пыль. Затем установите на место переходной шланг или трубку, закрутите болты или гайки крепления. Установите новый нулевик и затяните хомут. 

Порядок действий:

  • Откройте капот автомобиля и отключите клемму аккумулятора. Рекомендуется выполнять эту процедуру каждый раз при проведении ремонтных работ.
  • Открутите все болты, которые предназначены для крепления крышки корпуса воздушного фильтра и демонтируйте саму крышку.

  • Вытащите старый фильтрующий элемент из корпуса. Старайтесь не трясти его и не допускать попадание любой другой пыли. Протрите место установки для нового фильтра и смажьте его место посадки с помощью, заранее приготовленной, смазочной жидкости.
  • Установите новый воздушный фильтр. Будьте осторожны и не повредите фильтрующий элемент нового фильтра.
  • Поставьте крышку на место и закрутите все болты крепления.

После этого остается накинуть клемму аккумулятора и продолжить эксплуатацию автомобиля. На этом замена воздушного фильтра закончена.

vipwash.ru

Воздушный фильтр двигателя внутреннего сгорания

Воздушный фильтр ДВС содержит фильтрующий элемент, закрепленный внутри составной оболочки, одна из половинок которой содержит воздухоподводящий патрубок, а вторая - воздухоподводящий и воздухоотводящий патрубки. Половинки оболочки скреплены между собой равномерно расположенными в вырезах соединительного фланца одной половинки упругими защелками, установленными в фиксаторы другой половинки через вырезы в ее соединительном фланце с возможностью расположения половинок под разными углами относительно друг друга. У одной половинки оболочки выполнена тонкостенная юбка, выступающая за пределы соединительного фланца, наружная поверхность которой контактирует с внутренней поверхностью второй половинки. Защелки на одной половинке и фиксаторы на другой половинке 1 расположены через 30° относительно друг друга. На свободном конце защелок имеются утолщения, а в месте их контакта с второй половинкой на фиксаторах выполнены впадины. В центре донышка первой половинки выполнено поднутрение, боковая поверхность которого контактирует с внутренней поверхностью уплотнителя фильтрующего элемента. Внутри второй половинки концентрично воздухоотводящему патрубку выполнен опорный патрубок, наружная поверхность которого контактирует с внутренней поверхностью второго уплотнителя фильтрующего элемента. Половинки составной оболочки выполнены из полимерного материала. Изобретение позволяет упростить конструкцию и снизить ее себестоимость. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к воздушным фильтрам двигателя внутреннего сгорания.

Известен воздушный фильтр, содержащий фильтрующий элемент, закрепленный внутри составной оболочки, одна из половинок которой содержит воздухоподводящий патрубок, вторая воздухоподводящий и воздухоотводящий патрубки [1].

Недостатком этого фильтра являются относительно высокая сложность и себестоимость конструкции.

Технический результат, достигаемый данным техническим решением, заключается в упрощении и снижении себестоимости конструкции.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной конструкции воздушного фильтра, содержащего фильтрующий элемент, закрепленный внутри составной оболочки, одна из половинок которой содержит воздухоподводящий патрубок, вторая воздухоподводящий и воздухоотводящий патрубки, половинки оболочки скреплены между собой равномерно расположенными в вырезах соединительного фланца одной из половинок упругими защелками, устанавливаемыми в фиксаторы второй половинки через вырезы в ее соединительном фланце с возможностью расположения половинок оболочки под разными углами относительно друг друга, а у одной из половинок оболочки выполнена тонкостенная юбка, выступающая за пределы соединительного фланца, наружная поверхность которой контактирует с внутренней поверхностью второй половинки, причем защелки на одной из половинок и фиксаторы на другой половинке расположены через 30° относительно друг друга, при этом на свободном конце защелок имеются утолщения, а в месте их контакта с второй половинкой оболочки на фиксаторах выполнены впадины, причем в центре донышка половинки оболочки с одним воздухоподводящим патрубком выполнено поднутрение, боковая поверхность которого контактирует с внутренней поверхностью уплотнителя фильтрующего элемента, а внутри второй половинки оболочки концентрично воздухоотводящему патрубку выполнен опорный патрубок, наружная поверхность которого контактирует с внутренней поверхностью второго уплотнителя фильтрующего элемента, кроме того, половинки оболочки выполнены из полимерного материала.

На фиг.1 изображен вид сбоку на воздушный фильтр с разрезом.

На фиг.2 изображен вид сверху на воздушный фильтр.

На фиг.3 показаны половинки оболочки в разобранном виде.

Воздушный фильтр содержит: нижнюю половинку 1 оболочки с воздухоподводящим патрубком 2, соединительным фланцем 3, имеющим фиксаторы 4 с впадинами 5 и вырезами 6, а также поднутрением 7 в донышке 8; верхнюю половинку 9 оболочки с тонкостенной юбкой 10, воздухоподводящим 11, воздухоотводящим 12 и опорным 13 патрубками, с соединительным фланцем 14 и защелками 15, имеющими утолщение 16; фильтрующий элемент 17 с уплотнителями 18 и 19.

Работает воздушный фильтр следующим образом.

Воздух через воздухоподводящие патрубки 2 и 11 поступает внутрь фильтра, где очищается фильтрующим элементом 17, зафиксированным уплотнителями 18 и 19 на боковой поверхности поднутрения 7 в донышке 8 и патрубке 13, и поступают в двигатель (не показан). Соединение верхней 9 и нижней 1 половинок оболочки осуществляется введением защелок 15 соединительного фланца 14 в вырезы 6 соединительного фланца 3 и поворотом их относительно друг друга до установки утолщений 16 защелок 15 во впадины 5 фиксаторов 4. Уплотнение составных частей осуществляетсяплотным прилеганием наружной поверхности тонкостенной юбки 10 к внутренней поверхности нижней половинки 1. При использовании фильтра на автомобилях с различной компоновкой моторного отсека обеспечивается оптимальное размещение воздуховодов (не показаны), соединяемых с патрубками 2 и 11, с установкой половинок 1 и 9 под требуемым углом α, кратным углу 30°, в соответствии с которым расположены защелки 15 и фиксаторы 4 в соединительных фланцах 14 и 3.

Изобретение предполагается использовать в конструкции автомобилей «Волга», «Газель», «Соболь».

Источники информации

1. Патент Р.Ф. №2136945 - прототип.

1. Воздушный фильтр двигателя внутреннего сгорания, содержащий фильтрующий элемент, закрепленный внутри составной оболочки, одна из половинок которой содержит воздухоподводящий патрубок, вторая - воздухоподводящий и воздухоотводящий патрубки, отличающийся тем, что половинки оболочки скреплены между собой равномерно расположенными в вырезах соединительного фланца одной из половинок упругими защелками, устанавливаемыми в фиксаторы второй половинки через вырезы в соединительном фланце с возможностью расположения половинок оболочки под разными углами относительно друг друга.

2. Воздушный фильтр по п.1, отличающийся тем, что у одной из половинок оболочки выполнена тонкостенная юбка, выступающая за пределы соединительного фланца, наружная поверхность которой контактирует с внутренней поверхностью второй половинки.

3. Воздушный фильтр по п.1, отличающийся тем, что защелки одной из половинок и фиксаторы на другой половинке расположены под углом 30° относительно друг друга.

4. Воздушный фильтр по п.1, отличающийся тем, что на свободном конце защелок имеются утолщения, а в месте их контакта со второй половинкой оболочки на фиксаторах выполнены впадины.

5. Воздушный фильтр по п.1, отличающийся тем, что в центре донышка половинки оболочки с одним воздухоподводящим патрубком выполнено поднутрение, боковая поверхность которого контактирует с внутренней поверхностью уплотнителя фильтрующего элемента, а внутри второй половинки оболочки концентрично воздухоотводящему патрубку выполнен опорный патрубок, наружная поверхность которого контактирует с внутренней поверхностью второго уплотнителя фильтрующего элемента.

6. Воздушный фильтр по п.1, отличающийся тем, что половинки оболочки выполнены из полимерного материала.

findpatent.ru

Воздушный фильтр двигателя

В цилиндрах двигателя сгорает топливная смесь, в которой воздуха в 14 - 15 раз больше, чем топлива. Если бы при таком потреблении система забора воздуха не была снабжена воздушным фильтром, при движении, например, в пустыне, камера сгорания забилась бы песком за один день.

Назначение и принцип работы

Забор воздуха происходит снаружи автомобиля. Условия за бортом могут быть разными, и вместе с воздухом в двигатель может попасть пыль, частицы асфальта, вода и многие другие вещества. Воздушный фильтр позволяет очистить воздух от большинства твердых и жидких примесей.

Бумажный картридж - "сухой" воздушный фильтр

На протяжении истории автомобилестроения производители перепробовали множество материалов для изготовления воздушных фильтров двигателей. В качестве фильтрующих элементов применялся пенопласт, проволочная сетка, конский волос и многое другое.

Наиболее распространенный тип современных воздушных фильтров двигателя  - «сухие» фильтры. Устроены они следующим образом: в пластиковый короб устанавливается картридж, в котором в рамку вставлен лист особым образом сложенной специальной пористой бумаги, не размокающей даже при попадании влаги внутрь корпуса. Волокна этого материала так переплетаются между собой, что способны задержать даже самые микроскопические частицы пыли и грязи.

Фильтр с наполнителем из синтетической нити применялся на советском автомобиле бизнес-класса ГАЗ-21 "Волга". В более ранних моделях ГАЗ использовался конский волос

Картридж воздушного фильтра карбюраторного двигателя вставляется в овальный или круглый короб. Соответственно, по форме и по виду такой картридж значительно отличается от инжекторного фильтра в прямоугольной рамке. Карбюраторный фильтр похож на объемную букву "О". Сложенный "в гармошку" узкий длинный лист бумаги помещается между передней круглой или овальной рамкой, и ее задней частью, образуя стенки фильтра. Каким бы по конструкции и внешнему виду не был картридж, объединяет их одно качество - фильтрующий элемент, в отличие от короба, сменный.

Значение сопротивления воздушного фильтра

Практически все воздушные фильтры различаются по сопротивлению проходящему через них потоку воздуха. Этот параметр тщательно рассчитывается при проектировании двигателя и зависит от объема камеры сгорания, предполагаемой мощности и рядя других параметров. Некоторым двигателям нужно очень много воздуха, особенно, при работе на форсированных режимах. Особенно требовательны к массе воздушного потока двигатели с турбонаддувом. Если мощность двигателя существенно увеличена путем установки на него нештатных узлов (например, турбины большей производительности), целесообразно бывает заменить штатный короб с фильтрующим элементом на фильтр нулевого сопротивления. Штатный фильтр может оказаться не в состоянии пропустить нужное количество воздуха при выходе на полный буст.

Фильтр нулевого сопротивления плохо подходит для дорог общего пользования, особенно, зимой, когда грязь непрерывно летит с дороги в подкапотное пространство

Как правило, обычные серийные автомобили оборудованы фильтрами, у которых сопротивление входящему воздуху составляет в среднем 0,6%. Если этот коэффициент и влияет на мощность, то весьма незначительно. Мощность мотора будет падать только в случае загрязнения фильтра.

Почему на замену воздушного фильтра установлен регламент

В ходе эксплуатации фильтра грязь в нем накапливается постепенно, сначала на внешней поверхности, а затем и на внутренней, из-за чего затрудняется прохождение воздуха. В результате двигателю не хватает кислорода для сжигания топлива. Если мотор карбюраторный, то это может привести к работе на переобогащенной смеси, так как механический дозатор не обладает достаточными возможностями по регулировке подачи топлива. Однако современные инжекторные двигатели способны измерить объем поступающего воздуха и рассчитать нужное количество топлива. Тем не менее, мощность инжекторного двигателя от увеличения сопротивления фильтра заметно упадет.

Альтернативные виды воздушных фильтров

До появления сменных бумажных картриджей на двигателях внутреннего сгорания применялись так называемые "мокрые" фильтры. Такой фильтр представляет собой корпус цилиндрической формы, внутри которого находится жидкость – минеральное масло, а также сам фильтрующий элемент – капроновая или металлическая сетка. В наиболее "древних" конструкциях, например, в системе впуска ГАЗ-21 "Волга" в качестве фильтрующего материала применялся конский волос. "Мокрые" фильтры вплоть до конца 90-х годов использовались на двигателях УАЗ-3151, модифицированной версии внедорожника УАЗ-469.

Многочисленные защелки на коробе воздушного фильтра служат для герметизации. Подсос воздуха в короб не только загрязнит фильтр раньше времени, но и нарушит слаженную работу системы впуска

Процесс очищения воздуха в "мокром" фильтре разделен на два этапа: воздух попадает через горловину корпуса, а затем меняет свое направление. При этом частички пыли и грязи оседают в масле. На втором этапе воздух проходит через сетку, за счет чего отфильтровываются еще более мелкие частицы грязи.

У фильтров такого вида сразу несколько недостатков. Во-первых, они пропускают порядка 1-2% пыли в двигатель, а во вторых в конструкции применены металлические элементы, усложняющие переработку. Поэтому такой вид воздушных фильтров уходит в прошлое.

Один из ведущих производителей фильтров нулевого сопротивления - Apexi - выпускает масло для пропитки фильтров под собственным брендом

Еще один вид воздушного фильтра – это фильтр с пониженным сопротивлением. Главное отличие от других фильтров - установка без коробка. "Нулевик" имеет собственный корпус, в котором находится фильтрующий материал – хлопчатобумажная ткань или поролон, пропитанный маслом. Благодаря свойствам этих материалов, такой фильтр оказывает минимальное сопротивления воздушным потокам. Его преимущество - возможность многократного использования, когда как другие фильтры одноразовые. Для этого фильтр такого типа необходимо промыть с применением шампуня и заново пропитать специальным маслом. От масла исходит характерный запах, похожий на запах олифы.

Особенности эксплуатации воздушного фильтра

В кругу автомобилистов бытует заблуждение, что сухой бумажный фильтр можно использовать повторно, если промыть его. Эта манипуляция ни к чему не приведет, так как загрязнения собираются не только на поверхности фильтра, но и проникают вглубь, и оттуда их уже не смыть. По этой причине фильтр подлежит обязательной замене.

Интересные факты о воздушных фильтрах

Производители проводят испытания воздушных фильтров на пропускание пыли и очистки воздуха. По стандартам ISO (международная организация по стандартизации), для испытаний требуется особенный песок, месторождение которого — штат Аризона, в Северное Америке. Поэтому европейским и азиатским производителям фильтров приходится его импортировать.

blamper.ru

Пыль отечества — журнал За рулем

Чтобы злодейски сгубить лошадей, живущих под капотом, нужен вовсе не никотин — вполне достаточно трех-пяти граммов дорожной пыли! И все оттого, что абразивный износ — штука страшная. Если в двигатель попадут частицы твердой пыли, то и цилиндры, и поршневые кольца, считайте, обречены. А противостоит этому безобразию воздушный фильтр: от его эффективности во многом зависит здоровье и долголетие мотора.

Посмотрим, как справляются со своей задачей панельные воздушные фильтры для впрысковых моторов ВАЗ.

СТАВИМ ВОПРОС!

Сам по себе фильтр, казалось бы, настолько примитивен, что его просто невозможно изготовить как-то не так. Однако в редакционной практике еще не было случая, чтобы все купленные фильтры, будь то масляные или топливные, оказались одинаковыми, как шарики из подшипника. Не стоит забывать и про цену: в данном случае, к примеру, стоимость 19 фильтров, купленных в крупных московских магазинах, имела почти тройной разброс! Так за что же мы платим? Насколько дорогие фильтры лучше дешевых — да и лучше ли они хоть в чем-нибудь? И почему так велика разница в заявленных ресурсах — от 15 до 30 тысяч километров? Будем искать ответы. Берем ГОСТ…

Увы! К сожалению, стандарт нам не поможет: он рассматривает фильтр как самостоятельную единицу, существующую помимо двигателя! Иными словами, оценивает только качество фильтрации, не принимая во внимание реальное поведение мотора. Исходя из этого, при испытаниях фильтр устанавливают в пылевую камеру и через него прокачивают определенное количество эталонной кварцевой пыли при заданных расходах воздуха. Измеряют ту долю пыли, которую фильтр пропустил, после чего и выносят приговор. Добавим от себя: половинчатый!

Дело в том, что фильтр не только ловит пыль. Заодно он волей-неволей «душит» наполнение цилиндров двигателя, тем самым влияя на его мощностные параметры. Поэтому спортсмены еще недавно вообще убирали всякие преграды из системы впуска — так было до появления фильтров «нулевого сопротивления» (ЗР, 2006, № 10). Почему? Потому что спортивному мотору ресурс не нужен — до полного изнаш

www.zr.ru

Эволюция воздушных фильтров: тканевые, проволочные, с маслом и водой

Двигатель внутреннего сгорания любит чистоту и точность. И важным фактором обеспечения высокого ресурса и стабильности работы является чистый воздух для приготовления горючей смеси. Исторически первой машиной с фильтрующим элементом перед карбюратором считается Packard Twin Six 1915 года, но не спешите отдавать ему все лавры. История вопроса куда интереснее.

Пыль крайне нежелательный элемент для мотора. Попадание даже небольшого ее количества приводит к ускоренному износу цилиндро-поршневой группы, клапанов, загрязнению карбюратора и быстрому старению масла. В общем, пыль нужно исключить, и создатели даже первых моторов прекрасно это понимали. Но почему до 1915 года не создавали машин с серийными фильтрами?

Собственно, история фильтра как отдельного элемента действительно начинается с 1915 года, когда он появился как обязательная деталь на передовом Packard Twin Six. Этот люксовый автомобиль с мотором V12 был оснащен передовой системой питания — карбюратором с падающим потоком и жиклерами и системой батарейного зажигания. Собственно, именно новый карбюратор и послужил причиной, по которой машине потребовался воздушный фильтр. На более ранних автомобилях воздушный фильтр был вовсе не обязательной частью конструкции.

Packard Twin Six с двигателем V12 образца 1915 года из-за сложной системы впуска стал первым автомобилем, получившим воздушный фильтр как обязательное оборудование

При умеренном загрязнении воздуха неплохим фильтром выступал сам карбюратор. Тогда в моде были конструкции, крайне далекие от того, что мы видели на «Жигулях» и «Волгах». Очень распространенный и удачный карбюратор F.W. Lanchester с фитильным испарением обладал функцией фильтрации воздуха: пыль задерживалась в смоченных бензином фитилях и попадала в топливный бак, откуда регулярно вымывалась в процессе технического обслуживания. Схоже устроенные конструкции с поверхностным и фитильным испарением также обладали способностями к фильтрации воздуха, которых хватало для двигателей тех времен.

И только с появлением карбюраторов с поплавковой камерой постоянного или переменного сечения диффузора потребовалось применить отдельный воздушный фильтр, чтобы предотвратить загрязнение жиклеров смесительной системы. И даже в этом случае карбюратор зачастую очищал воздух. Тяжелые фракции связывались с топливом и на конструкциях с восходящим потоком удерживались от попадания во впускной трубопровод, а потом стекали в воздушный фильтр или задерживались в масляных отложениях — моторы без сальников клапанов и с маслонаполненными фильтрами имели «мокрый» от масла впуск.

При необходимости работы преимущественно в условиях высокого загрязнения, например в двигателях танков или тракторов, применяли опционные воздушные фильтры. Так, тракторы компании Caterpillar с 1910 года при необходимости могли оснащаться фильтром на заводе. Разнообразие конструкций начала века достаточно велико, но можно выделить несколько основных типов. Во-первых, фильтрация через ткань, проволоку или бечевку с масляной пропиткой. Как видите, предки современных «нулевиков» имеют солидный возраст. Сменные бумажные фильтры «мокрого» и «сухого» типа тоже появились очень давно. Фильтрация воздуха между стальными пластинами и сеткой, смоченными маслом, метод более грубый, но для больших моторов при слабом загрязнении воздуха достаточно действенный. И наконец, инерционная фильтрация в «сухом» и «мокром» вариантах, с водой и маслом.

Большинство конструкций имели в своем составе сразу несколько технологий, так, инерционная фильтрация центробежного типа сочеталась с фильтрацией сменным бумажным элементом, смоченным в масле, как на уже упомянутом Packard. В 1922 году на машинах Rickenbacker впервые применили «сухой» воздушный фильтр с одноразовой бумажной вставкой. Впрочем, одноразовость была довольно условная: каждые 500 миль фильтр рекомендовалось чистить, а ресурс до замены составлял около трех тысяч миль.

Не удивляйтесь, что одноразовые фильтры применяли на таких дорогих машинах. Более дешевые, например Ford Model T, который выпускался до 1927 года, фильтров не имели вообще — они даже не были предусмотрены конструкцией. И только на Ford Model A в качестве опции стали предлагать «сухой» сменный фильтр Air-Maze для карбюратора Zenith. Однако большая часть машин до конца 30-х этой детали конструкции так и не получила. А вот в послевоенные годы доступ к технологиям фильтрации стал массовым и большинство машин в США получили сменные бумажные фильтры в качестве штатного оборудования.

Для грузовой техники в условиях преобладающих грунтовых дорог и при недостаточно развитой инфраструктуре обслуживания популярностью пользовались фильтры инерционного типа, не требующие частой смены специальных фильтрующих элементов. Подобные конструкции получили широкое распространение и в Европе, с ее малыми тиражами техники, умеренным климатом и хорошими дорогами. Для работы большинства подобных конструкций требовались лишь масло, вода или другая жидкость. Иногда второй ступенью фильтрации выступал моющийся фильтр на основе тканевого или бумажного элемента.

Для тракторов и военной техники применялись те же технологии, но в заметно усиленном виде. Так, обычные центробежные фильтры заменялись на более компактные и производительные типа «мультициклон», представляющие собой батарею фильтрующих инерционных фильтров малого размера, а тканевые фильтрационные материалы заменялись на короба с металлической проволокой в масле, которые были намного долговечнее и при большом расходе масла обеспечивали не худшее качество.

Вот как описывается конструкция фильтра типа «мультициклон» на танке Т-44А в книге М. Коломийца «Наследники „тридцатьчетверки“»: «Воздухоочиститель состоял из корпуса с приваренным к нему бункером, кассеты с проволочной набивкой (так называемой «канителью»), лючка для высыпания пыли из бункера и прижимных пластин, крепящих кассету».

Такая конструкция требовала очистки кассеты каждые 10–12 часов работы двигателя. Для столь тяжелых условий эксплуатации на дизельном моторе — результат вполне приемлемый. На грузовых автомобилях, предназначенных для движения по асфальтовым и усовершенствованным покрытиям, интервалы обслуживания составляли 15–30 часов, а в привычных большинству из вас единицах измерения — от 500 до 1000 километров.

Постепенно конструктив фильтра пришел к виду, вполне привычному для тех, кто застал автопром 70-х годов. В цилиндрический корпус воздух поступает через щели или патрубок на внешней части, внутри поток разворачивается на 180 градусов над зеркалом масляной емкости и проходит через короб с металлической проволокой или синтетическим шнуром, который пропитан маслом, масло за счет капиллярного эффекта поднимается снизу фильтра.

Потоки воздуха организованы так, что воздух закручивается вокруг центральной оси цилиндра, а забор осуществляется в центре. Такая схема срабатывает как еще одна ступень фильтрации, на этот раз инерционно-центробежная. Эффективность достаточно высокая, особенно на тяжелых и плотных частицах. Обслуживание несложное: промыть бензином в тазике, залить пол-литра масла и снова ездить. Повторять каждые 300–500 моточасов, а при движении по грунтовым дорогам — в два-три раза чаще. Например, для ГАЗ-21 интервал обслуживания составлял 3000 километров, где-то раз в 100 часов. Для машин 60–70-х годов — вполне приемлемые сроки технического обслуживания.

Вытеснение масляно-инерционных фильтров сменными бумажными элементами произошло в первую очередь на легковых автомобилях, производимых в США. Такие преимущества бумажных фильтров, как отсутствие обслуживания в процессе работы, независимость качества фильтрации от положения относительно горизонта, простота замены и малая стоимость изготовления, подкрепляемые малым сопротивлением потоку, позволили сделать так, что мощные моторы оказались востребованы. А единственный недостаток заключался в необходимости регулярной замены фильтров.

Эволюция воздушных фильтров: тканевые, проволочные, с маслом и водой

Сетчатый воздушный фильтр

В Европе, где уровень жизни был ниже, а торговые сети не столь хороши, масляная фильтрация продержалась дольше. А в СССР, который старался делать машины, способные ездить веками при наличии рядом небольшой мастерской и с постоянным дефицитом какой-нибудь мелочи, от инерционной фильтрации стали отказываться только после демонстрации успешного массового использования сменных элементов на «Жигулях».

Впрочем, инерционная фильтрация сдаваться не собирается. Мультициклоны и просто лабиринтные фильтры применяют не только на тяжелой технике, но и в обычных легковушках. Присмотритесь к конструкции корпуса воздушного фильтра на вашей машине — вполне возможно, что вы обнаружите и элементы инерционной фильтрации воздуха, что позволяет увеличить ресурс сменного бумажного элемента.

dvizhok.su

Где находится воздушный фильтр в машине: описание, фото- и видеообзор

Для исправной работы автомобиля необходимо, чтобы воздушная система обеспечивала достаточное поступление чистого воздуха к двигателю в камеру сгорания. Важным элементом воздушной системы является фильтрующий элемент для очищения воздуха. В статье описано, где находится воздушный фильтр, что собой представляет, для чего нужен.

Многие водители несерьезно относятся к воздушному фильтру и его состоянию, не меняя его, пока он не станет сильно загрызенным. Чтобы понять, для чего он нужен в машине, необходимо разобраться с его устройством и назначением.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

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 материаловВиды расходных материаловВиды 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 воздухаИнерционно-масляный фильтр для воздухаИнерционно-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 материалыБумажные расходные материалыБумажные расходные материалы

Фильтрующие расходные материалы по форме разделяются на:

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 сопротивлениемВоздушный фильтр с нулевым сопротивлениемВоздушный фильтр с нулевым сопротивлением

Где расположен?

В автомобилях с карбюраторным двигателем и инжектором расположение фильтрующих изделий отличается. Они могут находиться над карбюратором или на некотором отдалении от выпускного отверстия. Для воздушного фильтра в машине под капотом расположен специальных пластиковый короб, являющийся корпусом, внутри которого находится плотно уложенный сменный фильтрующий элемент.

Поступает поток воздуха через изогнутые воздуховоды, что исключает непосредственный контакт фильтрующего элемента с твердыми частицами крупных размеров, которые могут стать причиной механических повреждений. Часто воздушным фильтром называется вся конструкция, которая служит для очищения поступающего воздуха в двигатель. В нее входят воздуховоды, корпус, резонатор и фильтрующий элемент.

При смене фильтра для воздуха отсоединяется патрубок, чтобы сменить старый элемент на новый и проверить степень загрязнения самого патрубка. Затем разбирается коробка, в которой находится фильтрующий элемент. Ее следует также очистить от загрязнений. После очистки коробки и патрубка устанавливается новый расходный материал. Важно при установке не нарушить его геометрию. Кроме того, над нижней частью коробки не должно выступать никаких частей.

Сборка осуществляется в обратном порядке. При сборке следует внимательно просмотреть правильность присоединения патрубка, хомутов и шланг. В машине с инжектором правильность установки крышки контролируется специальным датчиком, который не даст завести двигатель, если неправильно установлен фильтр или плохо закрыта крышка коробки.

Расположение фильтрующего элементаРасположение фильтрующего элементаРасположение фильтрующего элемента

Какие функции исполняет?

Главная функция воздушного фильтра – очищение поступающего воздуха из атмосферы от частиц пыли, семян растений и других загрязнений. Кроме того, он понижает уровень шума, возникающий при прохождении воздушных потоков через впускной тракт. В бензиновом моторе дополнительной функцией фильтра является регулировка температуры воздушно-топливной смеси.

Основной показателем фильтра является степень фильтрации, которая выражается в процентах. Она определяет допустимое количество твердых частиц, которые может пропустить фильтрующий элемент в течение эксплуатации. По мировым стандартам воздушный поток, поступающий в двигатель не должен содержать более 1% пыли. Инерционные системы имеют уменьшаемую степень пропускания при увеличении расхода воздуха.

Фильтр для воздуха имеет еще один важный показатель – предельное (максимальное) сопротивление всасываемому воздушному потоку. Он больше отражает не качество фильтрующего элемента, а его эксплуатационные характеристики, когда недостаток воздуха отражается на качестве образующейся воздушно-топливной смеси. Чем больше засоряется фильтр, тем меньше воздуха поступает для смесеобразования. Это приводит порой к обогащению смеси большим количеством топлива и неполному его сгоранию.

Вывод о необходимости замены фильтра можно сделать из следующих факторов:

  • снижение динамики автомобиля;
  • увеличившийся расход топлива;
  • большое количество углекислоты в отработанном газе;
  • снижение мощности двигателя.

Причиной замены может быть механическое повреждение фильтрующего элемента. В инерционно-масляных фильтрах преждевременная замена может понадобиться при подтекании масла из корпуса.

Своевременная замена воздушного фильтра продлит срок службы автомобиля. Рекомендуется выполнять замену через 15 тысяч километров пробега. Частота замены зависит от условий эксплуатации. В крупных городах с большой загазованностью фильтрующий элемент в машине следует менять чаще.

Загрузка ...Загрузка ... Загрузка ...

Видео «Воздушные фильтры»

В этом видео рассказывается о фильтрующих элементах для очистки воздуха, их назначении, видах и замене.

avtozam.com

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *