Повітряний фільтр двигуна

Повітряний фільтр не дає пилу проникнути в двигун

В циліндрах двигуна згоряє паливна суміш, в якій повітря в 14 - 15 разів більше, ніж палива. Якби при такому споживанні система забору повітря не була забезпечена повітряним фільтром, при русі, наприклад, в пустелі, камера згоряння забилася б піском за один день.

Призначення і принцип роботи

Забір повітря відбувається зовні автомобіля. Умови за бортом можуть бути різними, і разом з повітрям в двигун може потрапити пил, частинки асфальту, вода і багато інших речовин. Повітряний фільтр дозволяє очистити повітря від більшості твердих і рідких домішок.

Паперовий картридж - "сухий" повітряний фільтр

Протягом історії автомобілебудування виробники перепробували безліч матеріалів для виготовлення повітряних фільтрів двигунів. В якості фільтруючих елементів застосовувався пінопласт, дротяна сітка, кінський волос і багато іншого.

Найбільш поширений тип сучасних повітряних фільтрів двигуна - «сухі» фільтри. Влаштовані вони в такий спосіб: в пластиковий короб встановлюється картридж, в якому в рамку вставлений лист особливим чином складеної спеціальної пористої папери, що не розмокає навіть при попаданні вологи всередину корпусу. Волокна цього матеріалу так переплітаються між собою, що здатні затримати навіть самі мікроскопічні частинки пилу і бруду.

Фільтр з наповнювачем з синтетичної нитки застосовувався на радянському автомобілі бізнес-класу ГАЗ-21 "Волга". У більш ранніх моделях ГАЗ використовувався кінський волос

Картридж повітряного фільтра карбюраторного двигуна вставляється в овальний або круглий короб. Відповідно, за формою і за виглядом такої картридж значно відрізняється від інжекторного фільтру в прямокутній рамці. Карбюраторний фільтр схожий на об'ємну букву "О". Складений "в гармошку" вузький довгий аркуш паперу поміщається між передньою круглої або овальної рамкою, і її задньою частиною, утворюючи стінки фільтра. Яким би по конструкції і зовнішнім виглядом не був картридж, об'єднує їх одне якість - фільтруючий елемент, на відміну від короба, змінний.

Значення опору повітряного фільтра

Практично всі повітряні фільтри розрізняються по опору проходить через них потоку повітря. Цей параметр ретельно розраховується при проектуванні двигуна і залежить від обсягу камери згоряння, передбачуваної потужності і низки інших параметрів. Деяким двигунів потрібно дуже багато повітря, особливо, при роботі на форсованих режимах. Особливо вимогливі до маси повітряного потоку двигуни з турбонаддувом. Якщо потужність двигуна істотно збільшена шляхом установки на нього позаштатних вузлів (наприклад, турбіни більшої продуктивності), доцільно буває замінити штатний короб з фільтруючим елементом на фільтр нульового опору. Штатний фільтр може виявитися не в змозі пропустити потрібну кількість повітря при виході на повний буст.

Фільтр нульового опору погано підходить для доріг загального користування, особливо, взимку, коли бруд безперервно летить з дороги в підкапотний простір

Як правило, звичайні серійні автомобілі обладнані фільтрами, у яких опір входить повітрю становить в середньому 0,6%. Якщо цей коефіцієнт і впливає на потужність, то дуже незначно. Потужність мотора буде падати тільки в разі забруднення фільтра.

Чому на заміну повітряного фільтра встановлено регламент

В ході експлуатації фільтра бруд в ньому накопичується поступово, спочатку на зовнішній поверхні, а потім і на внутрішній, через що ускладнюється проходження повітря. В результаті двигуну не вистачає кисню для спалювання палива. Якщо мотор карбюраторний, то це може привести до роботи на переобогащенной суміші, так як механічний дозатор не володіє достатніми можливостями по регулюванню подачі палива. Однак сучасні інжекторні двигуни здатні виміряти обсяг повітря, що поступає і розрахувати потрібну кількість палива. Проте, потужність інжекторного двигуна від збільшення опору фільтра помітно впаде.

Альтернативні види повітряних фільтрів

До появи змінних паперових картриджів на двигунах внутрішнього згоряння застосовувалися так звані "мокрі" фільтри. Такий фільтр являє собою корпус циліндричної форми, всередині якого знаходиться рідина - мінеральне масло, а також сам фільтруючий елемент - капронова або металева сітка. У найбільш "древніх" конструкціях, наприклад, в системі впуску ГАЗ-21 "Волга" в якості фільтруючого матеріалу застосовувався кінський волос. "Мокрі" фільтри аж до кінця 90-х років використовувалися на двигунах УАЗ-3151, модифікованої версії позашляховика УАЗ-469.

Численні клямки на коробі повітряного фільтра служать для герметизації. Підсмоктування повітря в короб не тільки забруднить фільтр завчасно, але і порушить злагоджену роботу системи впуску

Процес очищення повітря в "мокрому" фільтрі розділений на два етапи: повітря потрапляє через горловину корпусу, а потім змінює свій напрямок. При цьому частинки пилу і бруду осідають в маслі. На другому етапі повітря проходить через сітку, за рахунок чого фільтруються ще більш дрібні частинки бруду.

У фільтрів такого виду відразу кілька недоліків. По-перше, вони пропускають порядку 1-2% пилу в двигун, а по-друге в конструкції застосовані металеві елементи, що ускладнюють переробку. Тому такий вид повітряних фільтрів відходить у минуле.

Один з провідних виробників фільтрів нульового опору - Apexi - випускає масло для просочення фільтрів під власним брендом

Ще один вид повітряного фільтра - це фільтр зі зниженим опором. Головна відмінність від інших фільтрів - установка без коробка. "Нулевик" має власний корпус, в якому знаходиться фільтруючий матеріал - бавовняна тканина або поролон, просочений маслом. Завдяки властивостям цих матеріалів, такий фільтр із мінімальним опору повітряним потокам. Його перевага - можливість багаторазового використання, коли як інші фільтри одноразові. Для цього фільтр такого типу необхідно промити з застосуванням шампуню і заново просочити спеціальним маслом. Від масла виходить характерний запах, схожий на запах оліфи.

Особливості експлуатації повітряного фільтра

У колі автомобілістів існує хибна думка, що сухий паперовий фільтр можна використовувати повторно, якщо промити його. Ця маніпуляція ні до чого не приведе, тому що забруднення збираються не тільки на поверхні фільтра, але і проникають всередину, і звідти їх уже не змити. З цієї причини фільтр підлягає обов'язковій заміні.

Цікаві факти про повітряних фільтрах

Виробники проводять випробування повітряних фільтрів на пропускання пилу і очищення повітря. За стандартами ISO (міжнародна організація по стандартизації), для випробувань потрібен особливий пісок, родовище якого - штат Арізона, в Північне Америці. Тому європейськими й азіатським виробникам фільтрів доводиться його імпортувати.