Значение воздушного фильтра автомобильного для конструкции двигателя переоценить сложно. Неотъемлемая деталь двигателя — фильтр автомобильный воздушный, представляет конструктивно устройство на основе мелкодисперсного материала. Такая внешняя деталь двигателя предназначена для удаления нежелательных механических частиц, поступающих вместе воздухом. Конструкция допускает внедрение химических веществ — абсорбент или катализаторы, способствующих качеству очистки, устранению запахов и активных газов.
Фильтр автомобильный воздушный – воздухоочиститель
Воздух служит важным компонентом процесса сгорания любой конструкции двигателя. Это очевидно с точки зрения химии, учитывая, что кислород как составляющая воздуха, способствует горению веществ. Надлежащее количество кислорода, достаточное для полного сгорания топливной смеси, оказывает существенное влияние на критерии функционирования мотора:
- объём вредных выбросов,
- эффективность работы,
- срок службы.
Так, к примеру, среднему по величине и мощности дизельному двигателю тяжёлого грузовика требуется 13 000 — 20 000 литров воздуха, чтобы обеспечить сжигание одного литра топлива.
Между тем, окружающий (используемый для сгорания) воздух, как правило, имеет в составе твёрдые взвешенные частицы. Эти частицы невидимы для зрения человека, но способны нанести вред моторной системе в виде физического повреждения компонентов.
Тесты показывают: нормальные условия окружающей среды дают 16-ти литровому мотору воздух, содержащий около 20 кг грязи за 100 000 км пробега. Соответственно, здесь обязательно нужен воздушный фильтр – система, препятствующая пропуску абразивных частиц в область камеры сгорания мотора.
Простая конструкция на фильтр воздушный автомобильный – это панель гофрированной формы. Такая панель заключена внутри корпуса, который соединяется с каналом дроссельной заслонки карбюратора. В целом автомобильный блок фильтрации традиционно именуется воздухоочиститель.
Фильтр автомобильный воздушный типичные исполнения
Разработаны и применяются на практике разные исполнения воздушных фильтров автомобильных моторов. Однако наиболее распространёнными изделиями логично рассматривать следующие исполнения:
- Полиуретановый,
- Хлопковый,
- Сетчатый,
- Лабиринтный.
Полиуретановый фильтр воздушный автомобильный фактически представляет смоченный маслом вспененный полиуретан. Аналогичные системы — воздухоочистители небольших двигателей, часто имеют газонокосилки. Такого типа фильтрующие элементы широко используются на воздушных компрессорах пневматических инструментов мощностью до 5 л.с.
В зависимости от сорта и толщины используемой пены, этот тип фильтра воздушного автомобильного даёт минимум ограничения потока воздуха. Пылинки достаточно качественно улавливается полиуретановыми фильтрами без существенного изменения ограничения воздушного потока.
Хлопковый фильтр воздушный автомобильный фактически представлен промасленной хлопчатобумажной тканью. Такого типа системы, по мнению специалистов, способствуют улучшению характеристик воздуха топливной смеси. Современные системы подобного типа выпускает, к примеру, итальянская фирма «Fiat».
Сетчатый тип очистителя воздуха – это, по сути, сетка из нержавеющей стали, пропускающая большой объём воздуха. Сетка из нержавеющей стали может иметь ячейки разного размера, чем обеспечиваются разные стандарты фильтрации.
На некоторых двигателях последних моделей, где ощущается недостаток места для конусного воздушного фильтра, устанавливается простая сетка из нержавеющей стали поверх турбонагнетателя. Тем самым гарантируется фильтрация частиц на входе в двигатель через турбокомпрессор.
Лабиринтный фильтр воздушный автомобильный конструктивно обеспечивает пути прохода воздуха через U-образные каналы с масляной ванной. Крупные тяжелые частицы пыли на поворотах каналов задерживаются и падают в масляную ванну с последующим оседанием на дно.
Значение воздушного фильтра для мотора машины
Забор воздуха обычно представлен системой с открытым контуром. Единственный способ здесь избежать попадания загрязняющих веществ внутрь двигателя – использовать фильтр воздуха. Поток, забираемый в двигатель, требуется максимально чистый по составу. Грязный воздух негативно влияет на работу мотора, способствует увеличению расхода топлива, формированию вредных для окружающей среды выхлопных газов.
Эффективно действующий фильтр автомобильный воздушный способствует снижению износа и увеличению срока службы мотора. Система фильтрации призвана очищать полный воздушный поток направляемый обеспечить горение топлива, от загрязнений разного вида. Применение системы фильтрации обеспечивает экономичную работу мотора машины.
Если рассматривать отчёт Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР), там есть определение:
«…чрезмерное давление на грязный воздушный фильтр даёт увеличение расхода топлива на 1–15%…»
Фактор чрезмерного давления при этом определяют:
- некачественное техническое обслуживание,
- повреждённые свечи зажигания,
- некорректная скорость холостого хода,
- ограничения воздушного фильтра.
Тесты моторов машин, где использовались забитые загрязнениями воздушные фильтры, показали увеличение расхода топлива на 1%, 11%, 15%, и даже на 30%, в зависимости от степени засорения фильтрующих элементов.
Как определить «забитость» на фильтр воздушный автомобильный
Логичным видится вопрос состоявшихся владельцев автомобилей, при каких условиях воздушный фильтр следует считать «забитым» (засоренным). Техническое определение забитости фильтра воздушного автомобильного — это важный критерий, с точки зрения технического обслуживания. Оптимально спроектированный фильтр воздушный автомобильный определяет, в свою очередь, следующие общие критерии:
- Долговечность.
- Фильтрация.
- Ограничения давления или потери напора.
- Общие стандарты шума, вибрации и жёсткости.
- Требования к обслуживанию.
- Упаковка.
- Стиль/внешний вид.
- Вредные выбросы.
Перечисленными критериями характеризуется работа фильтрующего элемента в течение оговоренного срока без сбоев. Стандартный срок службы фильтра автомобильного воздушного для лёгких и средних условий эксплуатации и при нормальных условиях движения, рассчитан на 48 300 км пути.
При этом срок службы определяется как уровень засорения, при котором падение давления на фильтрующем элементе примерно на 2,5 кПа больше падения давления на чистом фильтре. Конечное падение давления на случай испытаний для исследования качества очистки можно рассчитать по формуле:
Pк = Pн + 2,5 кПа
где: Pк – конечное давление; Pн – начальное давление.
Определение требований на воздушный поток
Массу расхода воздуха, необходимого мотору машины, допустимо рассчитать, опираясь на сведения паспорта двигателя или взятые у производителя мотора. Далее используется формула:
AF = (SV * N * VE * PF) / (1000 * CF)
где: AF – воздушный поток, м3/мин; SV – рабочий объём мотора, л; N – число оборотов двигателя, об/мин; VE – объёмная эффективность; PF – коэффициент пульсаций; CF – коэффициент цикла.
Объемная эффективность имеет разные значения в зависимости от конструкции мотора. Так для новых двигателей характерным является значение > 2. Для четырёхтактного мотора с турбокомпрессором актуальны цифры 1,3 – 1,8. Двигатель на четыре такта без наддува показывает обычно значение 0,85. Двухтактный мотор с нагнетателем Рутса даёт цифру 1,4. Наконец, двухтактный мотор с турбокомпрессором показывает значение 1,9.
Коэффициент цикла обычно равен 1 – для двухтактной системы и 2 – для четырёхтактной. Коэффициент пульсаций применим к моторам с турбокомпрессором или без такового с тремя цилиндрами или менее. Среднее значение равно 1,5.
Как выбрать фильтр автомобильный воздушный?
Здесь желательно определить кривые зависимости расхода от ограничения. Так легко выяснить ограничение при желаемой скорости потока. Далее следует проверить размерные данные, предоставляемые производителем мотора на соответствие заданному пространству.
Кроме того, следует учитывать размер входного и выходного отверстий, а также потери давления на воздуховодах, например:
Есть потеря давления на воздуховодах выше и ниже относительно потока на 0,75–1,25 кПа, соответственно. При недостаточной размерности воздуховодов эти цифры практически удваиваются. Правильная конструкция воздуховодов, а также меры, предпринятые для уменьшения начального сопротивления, помогут улучшить производительность и увеличить срок службы мотора.
Здесь приведены ключевые моменты модернизации, способствующие минимальным значениям потерь давления:
- Максимально большие, идеально качественные отверстия забора воздуха.
- Минимальное число поворотов, острых углов, шероховатых поверхностей.
- Максимально возможный диаметр воздуховода системы.
- При объединении двух потоков соединения под углами вида «Y», но ни в коем случае не вида «T», что приводит к потерям по причине турбулентности.
Вместо заключения
Фильтр автомобильный воздушный — значимая часть силовой системы машины. Этот элемент способствует увеличению срока службы деталей двигателя при правильном подборе. Качественная фильтрация даёт рост производительности двигателя автомобиля. Соответственно, выбору фильтрующего элемента автомобильного двигателя следует уделять высокое внимание.
При помощи информации: IosrJournals
Публикация Фильтр автомобильный воздушный тест на применение впервые появилась на ZM.