Фильтры воздушные

Почему воздушный фильтр желательно менять хотя бы один раз в 10000 км., пробега?

Воздушный фильтр прокачивает через себя очень внушительный объем воздуха. Для примерного расчета можно усреднить основные параметры работы автомобиля:

Средний пробег автомобиля 10000 км. Если его выразить в моточасах, при средней скорости движения 60 км\ч, 170 моточасов. Если попробовать учесть пробки, режим движения старт-стоп, прогревы в холодное время года, по разным оценкам доходит от 300 до 600 моточасов. Возьмем среднюю цифру 250 моточасов.
Объем двигателя 1500 см3, или 1.5 литра.
При средней величине оборотов 1000 об\мин.

Двигатель будет прокачивать через себя 1000 об\мин * 1,5 л * 30 мин (т.к. за один оборот коленчатого вала прокачивается 0,75 литра) = 45000 литров\час. За 250 моточасов * 45000л\ч = 11250000 литров, если перевести в кубические метры получится 11250 м3. Внушительная цифра!

Конечно, визуально фильтр выглядит не очень грязным, просто немного изменил цвет, и если его тряхнуть, с него высыплется немного пыли, а если еще продут то, пожалуй, будет совсем не плохо. Попробуем с этим разобраться.

Существует два основных принципа фильтрации:

Поверхностный
Глубинный

Примеры поверхностного принципа фильтрации:

фильтр пылесоса
сеточка топливного насоса в бензобаке
фильтр АКПП и т.п.

Причем подавляющее большинство автовладельцев считают, что в их машинах воздушный фильтр работает по тому же принципу. Поэтому его достаточно продувать компрессором или чистить пылесосом.

Однако все автомобильные фильтры работают по принципу глубинной фильтрации, то есть основное задержание частиц происходит в глубине фильтровального материала.

Пропускная способность воздушных и масляных фильтров должна составлять 12-20 мкм, топливных 3-5 мкм (для сравнения толщина человеческого волоса 70 мкм). Если применять для такой пропускной способности поверхностный принцип фильтрование, то фильтр приходилось бы отчищать от поверхностных загрязнение через каждые 300-500 км.

Данных недостатков лишён принцип глубинной фильтрации. Этот принцип подразумевает применение специального фильтровального полотна, с объемной структурой волокна, позволяющей задерживать значительное количество загрязнений и сохранять в течение длительного времени незначительный перепад давления между входом и выходом. Загрязнения, в данном случае, удерживаются внутри фильтровального материала за счет межмолекулярных сил Ван-дер-Ваальса, которые преодолеть механическим способом, например сжатым воздухом из компрессора, невозможно. При продувке воздушного фильтра удаляются самые крупные загрязнения с поверхности фильтра, а все мелкие и наиболее опасные, невидимые человеческому глазу частицы остаются внутри фильтровального материала.

Последствия засорения воздушного фильтра.

Ситуация может развиваться по двум сценариям:

Когда не происходит подсос грязного воздуха из различных уплотнений, или в обход воздушного фильтра.

Двигатель теряет мощность и повышается расход топлива, из-за дисбаланса в рабочей смеси двигателя.
Может происходить подсасывание недостающего объема газа через сапун, подведенный к патрубку фильтра, из картера. Так в этом случае масляные пары поступают в воздуховод.

Второй, намного хуже. В данном случаи, в результате деформации воздушного фильтра, или подсоса воздуха из различных уплотнений, в двигатель начинает поступать грязный воздух. В данном случае может возникнуть целый ряд проблем:

Засоряется датчик массового расхода топлива, и начинает искажать данные, или выходит из строя.
Для двигателей с турбонаддувом, это проблемы с турбиной, засорение интеркулера.
Грязь, попадая в цилиндры двигателя, может образовывать нагар, приводящий к поломке деталей двигателя.