Все про повітряний фільтр автомобіля

Повітряний фільтр можна назвати легенями автомобіля: все повітря, що надходить у двигун, проходить саме через нього, і від якості фільтра безпосередньо залежить нормальна робота мотора – головного і, мабуть, надйорожчого вузла автомобіля.

Призначення і принцип роботи

Для оптимальної роботи двигуна необхідна певна кількість повітря. В середньому, на спалювання 1 л бензину йде 15 кг (!) повітря. Причому вимоги до якості цього повітря досить високі: певна температура, щільність, насиченість киснем і, звичайно, чистота. Навіть мікроскопічні частинки пилу можуть призвести до швидкого зношення тонко підігнаних деталей, тому якість фільтрації повітря – питання більш ніж серйозне.

Найнебезпечнішим видом забруднення повітря є пісок: невідфільтровані піщинки стирають металеві поверхні, як наждак, приводячи їх у повну непридатність. Другий за ступенем небезпеки ворог – вода. Водяні пари, потрапляючи в блок циліндрів, викликають іржу, що має потужні абразивні властивості. І, нарешті, звичайний пил, сажа з траси і навіть квітковий пилок здоров'я автомобілю не додають. Максимально ефективне очищення повітря, що надходить в ДВЗ, і є завданням повітряного фільтра двигуна.

У нормальних умовах експлуатації повітряний фільтр зменшує зношення двигуна на 15-20%, а в складних умовах – на 200%.

Повітряний фільтр розташований під капотом в спеціальному корпусі: через повітропровід в нього надходить повітря, проходить через фільтрувальний елемент і прямує далі на витратомір повітря, а потім в камеру згоряння. Розміщення і спосіб кріплення дозволяє міняти повітряний фільтр за лічені хвилини на СТО або самостійно.

Види, типи, особливості конструкції

На всі сучасні легкові автомобілі встановлюються паперові повітряні фільтри різної конфігурації. За якістю фільтрації, надійності і габаритам вони перевершили оливно-інерційні та вугільні.

Виробники повітряних фільтрів розробляють нові матеріали, що покращують продуктивність і якість фільтрації. Одного тільки паперу, що використовується різними фірмами, існує понад 400 видів! А зараз для виготовлення фільтрів використовують синтетичні мікропористі матеріали, міцніші і довговічніші, ніж папір, і при цьому вони краще виконують свої функції.

Щоб фільтр міг затримувати воду, не втрачаючи своїх властивостей, папір просочують різними зумішами з вмістом смол, завдяки яким фільтр зберігає працездатність навіть при високій вологості, дії мікроскопічних крапель бензину, мотороної оливи, антифризу і інший агресивної хімії, яка зустрічається на шляху автомобіля. А для збільшення терміну служби застосовується технологія глибинної фільтрації: це тришарова структура паперу, пори якої зменшуються від поверхні до середини. Більші частинки затримуються поверхневими шарами, дрібні – глибокими, а крізь фільтр проходить майже ідеально чисте повітря потрібної температури. Використання поверхневої фільтрації – за принципом простої сітки – призвело б до моментального засмічення фільтра.

За формою розрізняють:

• Круглі (кільцеві) – фільтри старого зразка, які встановлюються на автомобілі з карбюраторною системою. Потік повітря, що поступає, дає досить сильний тиск, і такі фільтри часто оснащуються каркасом з алюмінієвої сітки для збільшення міцності. Проблема кільцевих фільтрів в недостатній площі фільтрації, при тому що місця така конструкція займає досить багато.

• Панельні (каркасні та безкаркасні) – найпоширеніші на сьогоднішній день фільтри, що встановлюються в інжекторні і дизельні автомобілі. Для збільшення міцності можуть армуватися металевою або пластиковою сіткою, яка знижує вібрацію і деформацію фільтрувального матеріалу. Поєднують в собі компактність, міцність, досить велику площу фільтрації і простоту експлуатації.

• Циліндричні – займають менше місця, ніж кільцеві, але мають велику площу поверхні. Такі системи встановлюються на комерційний транспорт з дизельними двигунами, а також на деякі моделі легкових дизельних автомобілів.

Кількість ступенів фільтрації:

• Одна: фільтр складається тільки з фільтрувального паперу, складеного «гармошкою». Найпростіший варіант, при якому на фільтрувальний елемент лягає все навантаження;
• Дві: перед паперовим фільтром розташований предочищувач – синтетичний матеріал, що затримує великі частки. Така конструкція використовується для важких умов експлуатації: в запиленому повітрі, при частих поїздках бездоріжжям;

• Три: перед надходженням у фільтр повітря проходить попереднє очищення за допомогою циклонного обертання. Тверді часточки разом з повітряним потоком втрачають енергію і осідають усередині корпусу фільтра або в спеціальному контейнері. Таке завихрення повітря забезпечується або конструкцією корпусу фільтра, або спеціальною крильчаткою на самому фільтрі, що задає напрямок повітряного потоку.

Корпус фільтра з функцією циклонного обертання

Фільтр з крильчаткою

Вимоги до повітряних фільтрів

Головна вимога до фільтру – забезпечення максимально повного відсіву сторонніх домішок з повітря, що надходить у двигун. Досягти якісної фільтрації можна за допомогою збільшення щільності фільтрувального матеріалу: що щільніший папір, то більше бруду він затримає. Але в той же час будь-який фільтрувальний елемент затримує повітря, необхідне для роботи двигуна, а значить, збільшення щільності фільтра має свої межі. У міру забруднення фільтра зростає його опір, а значить, падає пропускна здатність.

Виробники якісних фільтрів знайшли «золоту середину»:

• опір повітряному потоку нового фільтра становить в середньому 0,6%, і цей показник передбачений конструкцією автомобіля;
• коефіцієнт пропускання пилу фільтра становить не більше 1% (затримує 99% забруднень);
• гранично допустимий опір фільтра становить не більше 50 кПа (при нормі 2 кПа), при цьому фільтрувальний елемент буде практично повністю забитий сажею і пилом, а кисня, що надходить у двигун, не вистачить для повного згоряння палива.

Крім вимог до якості фільтрації, є і споживчі вимоги, як і до будь-якого товару: нормальна робота протягом всього терміну експлуатації, точна відповідність потрібним габаритним розмірам, якість складання, що забезпечує справність фільтра на весь період роботи. Саме для виробництва якісної продукції і створюються нові технології, матеріали, поліпшення, що дозволяють відвоювати ще трохи чистого повітря для двигуна.

Експлуатація повітряного фільтра

Правильне застосування зводиться до придбання хорошого фільтра, правильного його установлення, відстеження стану візуально або за датчиком забруднення, своєчасної заміни. Ніякої особливої уваги до себе повітряний фільтр не вимагає і при штатному використанні ніяких сюрпризів не піднесе.

Заміна проводиться за регламентом, вказаним в сервісній книжці. З огляду на те, що для кожного автомобіля призначені фільтри з певними параметрами, перевищувати термін заміни не можна: до цього часу фільтр буде являти собою клубок бруду, листя і комах.

Скорочення терміну заміни в 1,5-2 рази можливо при важких умовах експлуатації:

• використання автомобіля в сильно запиленій місцевості;
• весняно-літній сезон, коли в повітрі багато комах і пилку рослин;
• часта їзда по піску;
• будівельний (цементний) пил;
• щільний міський смог.

Також на тривалість експлуатації впливає розташування повітрозабірника: найневигідніше – поруч з вихлопною трубою. В цьому випадку в фільтр буде потрапляти нагріте повітря (а значить, менш щільне і з меншою кількістю кисню), а також сажа і пари неспаленого палива.

Від площі фільтра теж залежить тривалість його «життя»: чим більша витрата повітря – тим більшою повинна бути площа поверхні фільтра. При установці додаткового обладнання на двигун (система турбонаддування, наприклад), через кожен квадратний сантиметр фільтра буде проходити на порядок більше повітря, а значить, і більше пилу відкладеться на фільтрувальному елементі.

В середньому заміна повітряного фільтра проводиться одночасно з кожною другою заміною моторної оливи, а при скороченому регламенті заміни – в два рази частіше, завжди одночасно з оливою.

Дотримання режиму заміни повітряного фільтра має свої незаперечні переваги: ​​

• можна не турбуватися за подачу повітря: при нормальному режимі експлуатації фільтри повноцінно працюють весь термін;
• оптимальна витрата палива;
• менше зношування частин мотора;
• менше забруднення паливних форсунок;
• менше витрат на ремонт.

Замінити фільтр можна або самостійно, або на СТО під час техобслуговування (як уже говорилося, найзручніше повітряний фільтр міняти одночасно з моторною оливою). При самостійній заміні потрібно звернути увагу на кілька моментів:

• діставати старий фільтр потрібно обережно, щоб пил з нього не потрапив до випускного колектору. Пил необхідно обов'язково прибрати, інакше весь він прямим ходом піде в двигун;
• закривати кришку корпусу необхідно щільно, на всі засувки і гвинти, щоб повітря з атмосфери не підкачувалось в щілини в обхід фільтра.

Несправність повітряного фільтра: ознаки, наслідки

Проблем з повітряним фільтром може бути три:

• критична засміченість фільтрувального матеріалу;
• пошкодження фільтра;
• неправильне установлення.

Основним джерелом проблем є людський фактор: помилка з технічними характеристиками фільтра, неправильне установлення, помилки при заміні фільтра, покупка підробки, прострочена заміна. Є і випадковості: навіть в оригінальних фірмових фільтрах може попастися дефект, саме тому потрібно час від часу перевіряти стан фільтра і міняти його при найменшій підозрі на несправність.

Ознаки засміченого фільтра & mdash; це в першу чергу недостаток повітря для згоряння палива:

• підвищена витрата і неповне згоряння палива через перезбагачення суміші;
• зниження потужності двигуна;
• збільшення токсичності вихлопних газів;
• збої в роботі ДМВП (датчика масової витрати повітря).

Відповідно, якщо фільтр не замінити при появі проблем, наслідки будуть посилюватися, аж до того, що фільтр взагалі перестане пропускати повітря, і в один прекрасний день автомобіль взагалі не заведеться.

При пошкодженнях фільтра (розрив фільтрувального елемента, щілини на стиках, деформація від вологи) проблем буде ще більше: сміття, що потрапляє з повітряним потоком, за дві секунди «вб'є» і тонкий витратомір повітря, і форсунки інжектора, і циліндри і поршні двигуна. Для того, щоб необоротно вивести з ладу ДВЗ, досить потрапляння в нього пилу всього лише в розрахунку 1 г на 1 к.с. за весь час експлуатації. Ця цифра здається маленькою, але при непрацюючому фільтрі сучасні мотори живуть не більше 500 км, після чого блок циліндрів можна тільки змінювати.

Деформований фільтр

«Фільтр промию скипидаром, обійдеться мені він даром» та інші цікаві ідеї

Дослідницькі інститути, науково-технічні лабораторії, сотні тисяч доларів – все тільки для того, щоб ще трохи поліпшити якість автомобільних запчастин. І тим не менше, до сих пір можна зустріти рекомендації «оновити» повітряний фільтр замість того, щоб поміняти. Але чому його не можна чистити (пилососити, вибивати об дерево, мити в тазику, прати в пральній машині і просочувати оливою)?

Відповідь на це питання дає сама структура фільтрувального паперу. Великі частинки, що застряють в верхніх шарах фільтра, видно неозброєним оком. Оскільки вони знаходяться на поверхні, їх легко видалити, після чого фільтр здається майже чистим.

А ось сама шкідлива дрібниця мікронних розмірів залишається в глибоких шарах фільтра, і вибити з них бруд неможливо ніякими способами. У кращому випадку після подібних маніпуляцій просто збільшиться витрата бензину (відразу після чистки мотор споживає на 10% більше палива!). На наступному етапі пил, що надходить у фільтр, остаточно заб'є пори, після чого фільтр взагалі перестане пропускати повітря. І, нарешті, через перевищення гранично допустимого опору повітряний потік розірве фільтр з усіма витікаючими: брудне повітря потрапляє всередину, пошкоджує ДВРП і двигун.

Деякі автовласники намагаються поліпшити якість фільтрації, просочуючи фільтр оливою (по аналогії з «нульовиками). Результат такої модифікації передбачуваний: олива миттєво забиває всі пори фільтра, після чого повітря через нього взагалі перестає проходити.

Всі, абсолютно всі паперові фільтри – одноразові, мають певний, чітко визначений ресурс роботи і умови використання. Покращити роботу фільтра в своєму автомобілі можна тільки одним способом: купити і правильно встановити новий і якісний.

Економненько

Трохи про фільтри нульового опору

Індустрія автоспорту, де рахунок йде на грами і частки секунди, подарувала світу безліч удосконалень, і одне з них – повітряні фільтри нульового опору, вони ж спортивні, що забезпечують повітряний потік будь-якої потужності при збереженні якості фільтрації. За статистикою, такий фільтр дозволяє збільшити потужність мотора на 3-5 к.с., що важливо в гонках, але практично не відчувається в умовах міста.

Фільтр «нульовик» складається зі спеціальної багатошарової тканини, просоченої оливою, або пористого поліуретану, і, на відміну від паперових, витримує кілька циклів очищення і просочення.

Ставити такий фільтр чи ні – питання на розсуд самого автовласника. Хтось готовий займатися трудомістким обслуговуванням спортивного фільтра заради невеликого збільшення потужності, іншим же легше користуватися одноразовими стандартними моделями, не створюючи собі зайвих проблем. Але, як і з будь-яким іншим фільтром, «нульовик» виконує своє завдання тільки при грамотній установці і правильної експлуатації.

Багато хто любить порівнювати автомобіль з живим організмом. Проводячи аналогію, повітряний фільтр – це «легені», яким чисте повітря необхідне... як повітря.

Про те, як правильно вибирати повітряний фільтр і які бренди заслуговують на особливу ​​увагу – наш "Гід покупця".