Чистые среды в автомобиле. Часть 2. Воздушные фильтры
Продолжаем беседы об ассортименте MS Motorservice International. Начало в «АБС-авто» № 8/2015, с. 18–20, № 9/2015 с. 10–11, № 10/2015, с. 14–15 и № 12/2015, с. 12–14.
Только чистое дыхание
Итак, моторная триада «Чистое масло, чистый воздух, чистое топливо». Сегодняшняя тема – воздушные фильтры KOLBENSCHMIDT.
Иногда воздушным фильтром называют весь узел воздухоочистителя в сборе с корпусом и крышкой. Так повелось со времен инерционно-масляных систем очистки воздуха. Мы же под воздушным фильтром будем понимать сменный фильтрующий элемент, «расходник».
Вспомним азы: для полного сгорания горючей смеси необходимо, чтобы воздуха в ней было в 15–20 раз больше, чем топлива. По массе, разумеется. Возьмем легковой автомобиль, потребляющий 8 л топлива на 100 км в смешанном режиме. На каждый килограмм бензина (а это примерно 1,33 л) ему потребуется 14 кг или 10,8 м3 воздуха. За год при пробеге 20 тыс. км двигатель этого автомобиля проглотит порядка 12 600 м3 воздуха.
Но воздух этот сильно загрязнен! Самое страшное в нем – кварцевая пыль. Этот сильнейший абразив буквально губит детали двигателя, и прежде пары «шейка – вкладыш» и «поршневые кольца – цилиндр». Результат легко предсказуем: перешлифовка шеек коленчатого вала и расточка блока цилиндров с заменой поршней, колец и вкладышей.
Кроме того, грязь оседает на датчике массового расхода воздуха, сбивая с толку блок управления двигателем.
Поэтому в любом двигателе есть воздухоочиститель с воздушным фильтром. Кроме собственно фильтрации, он выполняет функции глушителя шума при всасывании воздушной массы, а в бензиновых моторах – и регулятора температуры горючей смеси.
Круглые и панельные
На дорогих и спортивных машинах довольно часто применяют фильтры со смоченной набивкой. Мы же поговорим о массовых изделиях – сухих фильтрующих элементах.
По типу фильтрующие элементы подразделяются на круглые и панельные. Круглые фильтры старше панельных – их ставили еще на карбюраторные двигатели легковых автомобилей. На современных инжекторных бензиновых и дизельных моторах мы встретим и круглые, и панельные сухие элементы. Но панельные распространены больше – это вызвано особенностями воздушного тракта и уменьшением подкапотного пространства новых двигателей.
Площадь фильтрующей поверхности у па-нельных фильтров в 3,5–4 раза больше, чем у круглых. А «карманная» укладка шторы более эффективна, чем укладка «звездой». Кроме того, панельные фильтры имеют более низкое аэродинамическое сопротивление, которое не меняется в процессе работы, и меньшее начальное сопротивление.
Любой воздушный фильтр не имеет корпуса в привычном понимании. Фильтрующая штора в нем заливается полимерным составом, который после застывания выполняет две функции: служит каркасом и обеспечивает уплотнение в воздухоочистителе.
Когда-то каркас делали из пластизолей. Но он быстро терял эластичность, уплотнительный ободок затвердевал и трескался, и в результате фильтроэлемент переставал работать – воздух шел под «скукожившийся» уплотнитель в обход шторы.
К счастью, все это в прошлом. На смену пластизолям пришли полиуретаны. Эти современные эластомеры превосходят пластизоли по прочности, износостойкости, устойчивости к воздействию бензина, масла и кислот. Они газонепроницаемы и долго не стареют.
Но главную роль, конечно же, играет штора. Она изготавливается из особой бумаги – совсем не такой, как в масляных фильтрах. Тут и пористость другая, и пропитка, способная противостоять прямым атакам влаги в воздушном потоке. Кстати, разнообразие фильтровальных материалов – отличительная черта производителя «топовых» фильтров.
На панельных фильтрах мы видим сетку. Это усилитель каркаса, страховка. Поток воздуха может затянуть слабую штору в недра воздухоочистителя, но сетка не позволяет это сделать.
На воздушных фильтрах иногда применяют так называемые «предочистители» из искусственного материала. На круглых элементах это белый поясок, на панельных – характерная плоская «салфетка» (см. фото справа). Предочиститель хорош тем, что задерживает до 40% пыли, снижая нагрузку на бумажную штору. Кроме того, он эффективно абсорбирует сажу, несгоревшие углеводороды и пары масла – эти неизбежные компоненты атмосферы большого города.
Грузовые фильтры
Современный грузовой дизель – агрегат прецизионный, очень чувствительный к любым загрязнениям. На выручку приходит система фильтрации, состоящая, как правило, из двух ступеней: блока циклонов со сбором отсепарированной пыли в бункер и бумажного фильтрующего элемента. В последнем происходит отделение самых опасных загрязняющих частиц.
Казалось бы, нехитрая деталь – сменный фильтрующий элемент. На самом деле это весьма сложное изделие. Крышки, внутренние трубки и обечайки выполняются либо из стали с антикоррозионным гальваническим покрытием, либо из прочной пластмассы. В последнем случае фильтр легко утилизировать. Внутренняя трубка усиливается ребрами жесткости для повышения прочности. А кольцевая обечайка должна быть предельно аккуратной, без заусенцев, чтобы не повредить верхушки «лучей» шторы при вибрации.
На грузовых автомобилях и тракторах, работающих в условиях повышенной запыленности, внутри основного элемента помещают «фильтр безопасности», имеющий меньшую поверхность фильтрации. В случае нарушения герметичности основного фильтрующего элемента он берет на себя защиту двигателя от пыли. При этом удорожание системы очистки воздуха оправдывается стоимостью дизеля – ремонт все равно обойдется дороже.
Выбирая воздушный фильтр, резонно поинтересоваться: а выпускает ли данный производитель масляные и топливные фильтры? Если да, отлично: значит, он освоил все виды автомобильной фильтрации и его воздушные фильтроэлементы прекрасно впишутся в сложный организм мощного грузового дизеля.
Прислушайтесь к советам
В сопроводительной документации компания MS Motorservice International дает ряд полезных советов – как мастеру работать с тем или иным видом продукции. Не остались в стороне и воздушные фильтры.
Мы приводим здесь наглядные иллюстрации: нельзя продувать фильтр сжатым воздухом и выбивать его. А еще – устанавливать фильтр в воздухоочистель, если каркас или штора деформированы. Причины понятны: при продувке или «выколачивании» частицы грязи могут забить поры, а то и надорвать штору. А деформированный фильтр направит поток воздуха в обход.
И разумеется, воздушный фильтр надо вовремя менять. Дело в том, что по мере засорения фильтрующего элемента его сопротивление воздушному потоку растет. Следовательно, при том же открытии дроссельной заслонки количество поступающего воздуха уменьшается. Это приводит к обогащению смеси и к неполному ее сгоранию. При этом мгновенная мощность двигателя снижается, расход топлива возрастает, а концентрация вредных веществ в отработавших газах увеличивается.
Таким образом, от состояния и качества воздушного фильтра зависит токсичность отработавших газов автомобиля. Поэтому эти автокомпоненты подлежат обязательной сертификации. Но за фильтры, о которых мы рассказали, можно не беспокоиться. В Испытательном центре продукции автомобилестроения ФГУП НАМИ подтвердили, что воздушные фильтры KOLBENSCHMIDT успешно «сдали экзамены», получив российские сертификаты качества.
Иллюстрации MS Motorservice International
