Воздушный фильтр автомобиля и его предназначение

 

Чтобы горючая смесь полностью сгорала  необходимо, чтобы в ней содержалось воздуха больше, чем топлива от  15 до 20 раз. Обычный автомобиль на 100 километров пробега потребляет 12 - 15 кубических метров воздуха из атмосферы. А в воздухе постоянно находятся пыль, семена растений и пр., и если этот воздух не очищать, то эти частицы могут попасть внутрь двигателя, и будут действовать на трущиеся детали как абразив, ускоряя их износ. Весьма скоро работа двигателя ухудшится и, в конце концов, он преждевременно выйдет из строя.

 

Защититься автолюбителям от подобной напасти и поможет воздушный фильтр. Помимо своего основного предназначения, он также выполняет функцию глушителя шума, который распространяется  по впускному тракту, в бензиновых же двигателях  - он выполняет функцию регулятора температуры горючей смеси.

 

У фильтрующего элемента имеется еще один важный показатель -  предельное сопротивление засасываемому воздуху. Хотя, он показывает даже не качество работы фильтра, а, скорее, эксплуатационные показатели двигателя при недостатке воздуха для смесеобразования.

 

Чем более засорен фильтрующий элемент, тем выше его сопротивление воздушному потоку,  и тем менее воздуха, поступает на смесеобразование. В некоторых режимах это ведет к большему обогащению смеси, и, к неполному ее сгоранию. Таким образом, мощность двигателя снижается, а расход топлива увеличивается.

 

По классификации системы воздушной очистки автомобиля подразделяются:

• по числу ступеней очистки;

• по принципам улавливания пыли.

 

Бывают одно-, двух- и трехступенчатые системы. А они, в свою очередь, еще делятся на шесть групп:

• инерционные сухие с отсосом частиц пыли посторонним устройством;

• инерционные сухие с выбросом частиц пыли в атмосферу;

• инерционные сухие воздухоочистители со сбором в бункер частиц пыли;

• инерционные масляные системы;

• системы с сухими элементами, которые имеют фильтрующую перегородку.

• системы, которые используют фильтрующие элементы с пропитанной  маслом набивкой;

 

Стоит сказать несколько слов об инерционно - масляных системах

 

Недавно подобные воздухоочистители стояли почти на всех автомобилях. Например, хотя бы, "Волга" ГАЗ-24 или "Запорожец" ЗАЗ-968.

 

Принцип такой системы прост.

 

В ней  имеются две обязательные составляющие: фильтрующий элемент (набивка из капроновой или металлической нити) и масляная ванна. Во время работы двигателя, воздух проникает в щелку между фильтрующим элементом и корпусом, а потом направляется к отражателю. Во время поворота, поток воздуха подхватывает из ванны масло, и проникает в фильтрующую набивку. Там появляется пенно - масляный слой, в котором очищается воздух: частицы пыли, которые касаются масла, прилипают к нему. Когда двигатель прекращает работу, масло из фильтрующего элемента перемещается в ванну и захватывает с собой задержанную пыль. Грязь, которая скапливается на дне масляной ванны, надо  регулярно удалять, а фильтрующий элемент - промывать.

 

В последнее время инерционно - масляные воздухоочистители  сменяются системами с сухими сменными элементами, которые имеют фильтрующую перегородку. Масляные очистители менее эффективны, чем сухие. Только при максимальном расходе воздуха, коэффициент пропуска пылевых частиц у инерционно - масляных систем еле-еле дотягивает до 1-2%. Сухие фильтрующие элементы  пропускают не больше одного процента пылевых частиц. Поэтому, несмотря на  "одноразовость", картонные фильтры получили широкое распространение.

 

Системы очистки воздуха со сменными фильтрующими элементами

 

Сменные сухие фильтры - это довольно сложные конструкции, состоящие из легких металлов, тонкого пористого картона и  полимеров. Они очень хорошо очищают воздух, и  имеют низкое сопротивление. А это продлевает срок службы двигателя.

 

Еще одно достоинство - простота и удобство замены фильтрующего элемента.

Решающую роль в долговечности этих фильтров играет площадь фильтрующей поверхности. Фильтр, применяемый на "Жигулях", имеет площадь фильтрации 0,33 кв. м, и достигает предельного сопротивления при пробеге 20 тыс. км. У  фильтра на «Волге» площадь фильтрации 1 кв. м, и предельное сопротивление возникает после 30 тыс. км пробега. Коэффициент пропуска пыли, в начале работы фильтра, находится в пределах от 2,5 до 4,5%. Затем он быстро снижается до значений менее 1%. Просто, пыль забивает поры картона, и  создает еще один фильтрующий слой на поверхности фильтрующего элемента.

 

О конструкциях и материалах

 

Фильтрующие элементы бывают трех конструктивных типов:

• панельные,

• цилиндрические  

• бескаркасные.

 

Часто, поток воздуха, проходящий через фильтрующий элемент, вызывает пульсацию картонной шторы, и на ней быстро появляются надрывы. Чаще всего это бывает, когда каркас металлический. Серьезные производители борются с этой проблемой, а, вот, в "ширпотребовских" изделиях, сама фильтрующая перегородка делается из особого высоко-пористого картона пропитанного смолами. Пропитка предохраняет штору от размокания. Если в процессе пользования фильтром вы увидите, что штора разбухла – сразу же замените фильтр. Это подделка, которая может нарушить работу двигателя.

 

На дорогих английских машинах и на спортивных автомобилях ставят каркасные (проволочные) элементы, состоящие из пятислойной марли, которая пропитывается "фирменным" маслом. У них меньше начальное сопротивление, и, после того, как их  специально обработают, они могут применяться повторно. Эти фильтры подходят и на некоторые серийные машины.