Как влияет воздушный фильтр на работу двигателя

Как влияет воздушный фильтр на работу двигателя

Воздушный фильтр. Зачем нужен и когда менять?

Фильтры 22 ноября 2017 13553

Среднестатистический автомобиль за стокилометровый пробег потребляет от 12 до 15 кубических метров атмосферного воздуха. Если этот воздух не очищать, находящаяся в нем пыль и грязь с дороги попадет внутрь двигателя. Это приведет к ухудшению работы двигателя и в конечном счете — к преждевременному ремонту.

Защитой от подобных неприятностей служит устройство для очистки воздуха — воздушный фильтр. Он выполняет также функцию глушителя шума, распространяющегося по впускному тракту, а в бензиновых двигателях — еще и регулятора температуры горючей смеси.

По мере засорения воздушного фильтра его сопротивление воздушному потоку растет и, следовательно, уменьшается количество воздуха, поступающего в двигатель. В определенных режимах это ведет к обогащению смеси, а значит, к неполному ее сгоранию. Соответственно, снижаются мощностные показатели двигателя, увеличиваются расход топлива и концентрация токсичных веществ в выхлопных газах.

Заблаговременная замена воздушного фильтра — залог сохранения ресурса двигателя без возникновения проблем. Ведь засорившийся фильтр не фильтрует пыль с дороги, а наоборот затрудняет работу двигателя.

КАКИЕ БЫВАЮТ ТИПЫ ВОЗДУШНЫХ ФИЛЬТРОВ?

Фильтрующие элементы выпускаются трех конструктивных типов: цилиндрические, панельные и бескаркасные. Отметим некоторые особенности, имеющие непосредственное отношение к эксплуатации.

Картон — распространенный материал для воздушных фильтров. Но в некоторых странах сменные элементы делают из синтетических волокон. Эксплуатация таких элементов требует строгого соблюдения интервалов замены.

На спортивных авто устанавливают фильтры из пятислойной марли, пропитанной «фирменным» маслом. По сравнению с картонными у них гораздо меньше начальное сопротивление. Кроме того, после специальной обработки они могут применяться повторно.

КОГДА ПОРА МЕНЯТЬ ВОЗДУШНЫЙ ФИЛЬТР?

Водителю не обязательно знать когда нужно менять воздушный фильтр, это можно сделать визуально. Для этого достаньте фильтрующий элемент из воздушного фильтра и осмотрите. Если он чистый — ездить можно дальше без проблем. Если фильтрующий элемент грязный или в масле — это говорит о необходимости его замены. Каждый автолюбитель может отличить грязный фильтр от нового и чистого.

Срок замены воздушного фильтра двигателя зависит от производителя, на большинстве машин он составляет 15 — 30 тысяч км. Так что, если собрались менять воздушный фильтр, загляните в техпаспорт машины и там будет указан точный срок его замены. Или воспользуйтесь советом выше и осмотрите фильтр визуально, если не знаете когда в последний раз он менялся.

Совет про замену воздушного фильтра из собственного опыта. Его замену можно совместить с заменой масла, которая производиться примерно через 10-15 тысяч километров. Можно менять воздушный фильтр каждую замену масла или через раз. Это зависит от конкретных условий в которых эксплуатируется автомобиль. Как правило, меняют через раз.

У дизельных двигателей с турбонаддувом к очистке воздуха предъявляются более жесткие требования. Это связано с особенностями их эксплуатации. Так что, у дизелей и у машин с турбиной, срок замены воздушного фильтра должен быть сокращен.

Не стоит экономить на замене воздушного фильтра, стоимость его несравнима с возможным ремонтом двигателя. А ездить без фильтра категорически запрещено, это приведет к ремонту двигателя, что было проверено на опыте многих автолюбителей.

Грязный воздушный фильтр. НА что влияет, подробные симптомы и последствия

Двигатель автомобиля работает на воздушно топливной смеси, которая состоит из бензина и воздуха – именно два компонента, а не один как многие из нас с вами думают. Если первый компонент мы заливаем в бак, и он подается по специальным каналам (топливной системе), то вот второй засасывается напрямую из окружающей среды, через специальный воздушный фильтр. В идеале фильтра всегда должны быть чистыми, так они подают максимальное количество воздуха в цилиндры, но со временем он становится грязным (попросту забивается пылью и прочими «прелестями» — пухом, мухами и т.д.). Некоторые владельцы не обращают на это никакого внимания — А ЗРЯ! Только потом ахают, почему понизилась мощность, повысился расход топлива …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

• Чем же страшна пыль и прочие отложения?
• Минусы воздушных фильтров
• Грязный фильтр – симптомы
• Какие могут быть последствия?
• Можно ли очистить старый?

Не смотря на простоту своего строения, воздушный фильтр выполняет реально важную роль – он не пускает пыль и прочую грязь в цилиндры двигателя, в редких случаях не пускает и воду внутрь, то есть уберегает движок от гидроудара.

Чем же страшна пыль и прочие отложения?

Все просто – пыль зачастую может состоять из мелких частичек песка, при высокой температуре они могут начать плавится, по сути, превратятся в стекло – это стекло будет оседать всюду и везде, например на клапанах (как впускных так и выпускных), из-за этого работа будет нарушаться – начнет падать компрессия. Также осадок будет на стенках цилиндра, на поршневых кольцах – а это уже приведет к быстрому износу и разрушению. В общем, пыль внутри никак не нужна, поэтому устанавливаются воздушные фильтры, которые призваны с ней бороться.

Как я уже написал сверху, в экстремальных случаях фильтр также уловит воду и не даст ей попасть внутрь. Однако нужно понимать, он уловит лишь небольшое количество воды, а вот если ее много реально потоп, он будет не в силах ее остановить. Так что если ваша машина утопленник, ее нужно нормально просушивать – это важно!

Минусы воздушных фильтров

ДА вот так сразу про минусы, наверху мы описали какое прекрасное это устройство, как оно защищает и позволяет двигателю дольше работать, но у него есть и негативный момент, правда зачастую он один.

Это снижение мощности – воздух, который засасывается, встречает на своем пути препятствие, которое он должен преодолеть. А точнее это двигатель должен засасывать воздух с силой. Если честно то фильтр это виновник повышения расхода. Если сравнить работу мотора без него – то расход топлива упадет примерно на 3 – 5%, чем с ним. ЗА все приходится платить, правда сейчас есть варианты нулевого сопротивления, но про это чуть позже.

Грязный фильтр – симптомы

Вот мы и подошли к самому интересному, что будет — если его не менять? То есть он оброс у нас грязью, а мы катаемся и катаемся на нем, скажем 30 – 50 000 километров! Очень просто – из информации сказанной мной чуть выше следует, что фильтрующий элемент, это просто преграда на пути воздуха и поршень когда идет вниз, должен с силой его засасывать! А вот теперь представьте – грязный, он еще хуже пропускает воздух, иногда в 2 – 3 раза, площадь его закупорена грязью, пухом, мошками и т.д.

Двигатель должен намного больше тратить энергии чтобы преодолеть это сопротивление, поэтому симптомы здесь какие:

• Снижение мощности, потому как нужно затратить энергии на всасывание
• Увеличение расхода, иногда очень существенно, например, у меня на практике было на 2 – 3 литра — когда поменяли, расход упал.
• Зачастую даже двигатель плохо запускается.
• Нет тяги.
• Детонация увеличивается.

Просто представьте и это обычный фильтрующий элемент, который, по сути стоит копейки.

Какие могут быть последствия?

Конечно, чтобы прям, вот сильно влиял на работу мотора такого нет. Он его не убьет — за короткий срок. Однако если будете кататься так долго, могут выйти из строя свечи, потому как нет нормального зажигания, вся электрика будет сходить с ума, могут полезть всякие CHECK ENGINE и т.д. Не стоит экспериментировать и экономить на фильтре! Ребята это также обязательно как менять масло каждые 10 – 15 000 километров.

Можно ли очистить старый?

Знаете, есть много народных умельцев, которые чистят фильтра. Некоторые даже стирают их в ФЕЙРИ, затем сушат и по новой используют! Если четно — то мне такая экономия мягко сказать, не понятна, ну нет у вас 1500 рублей (максимальная цена) на новый оригинальный, ну купите неоригинал (тут это можно) он будет стоять 200 – 300 рублей, зато будет новый не «грязный». Это правильно, поступайте именно так – на том же расходе выиграете больше денег, уж поверьте моему опыту.

Так что чистить старый фильтрующий элемент — это тоже самое, что использовать грязную туалетную бумагу, примерно равнозначно. В принципе возможно, но незачем.

В заключении хочу сказать — сейчас в принципе появляются фильтры, нулевого сопротивления, они вообще не задерживают воздушный поток, то есть как бы панацея, но вот многие производители не торопятся их устанавливать и этому есть ряд причин, про это поговорим в этой статье.

Что же касается стандартных, я сегодня вам дал информацию, меняйте с каждой заменой масла, и ваш двигатель проработает многие тысячи километров.

Сейчас ужасное видео, смотрим.

Искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.

(29 голосов, средний: 4,21 из 5)

Что будет, если не заменить воздушный фильтр вовремя?

Бумажный фильтрующий элемент высокого качества, используемый в фильтрах Champion ® , задерживает даже самые мелкие частицы. Специалисты рекомендуют фильтры Champion ® : они соответствуют по конструкции оригинальным фильтрам автопроизводителя.

Не рискуйте, заменяйте фильтр вовремя.

Если фильтр не заменить вовремя, он может забиться. Если перепад давления, влияющий на фильтр, становится слишком большим, фильтрующий элемент (бумажный или текстильный) может сложиться или порваться, и ничем не задерживаемые посторонние частицы будут попадать в двигатель или в салон.

Любой забитый фильтр прямым или косвенным образом влияет на человека, едущего в автомобиле, на сам автомобиль и на окружающую среду.

Все автомобили разные, и для каждого из них есть свои требования, которые определяет производитель. В случае сомнений задавайте вопросы специалисту Champion ® . Он посоветует, как правильно установить подходящий для вашего автомобиля фильтр. И как сделать это вовремя!

Почему не следует допускать блокирования воздушного фильтра

• Потери мощности: Современные системы управления двигателем рассчитывают количество топлива, впрыскиваемого во впускной коллектор под давлением. Если воздушный фильтр забит, а поступающий воздух загрязнен, данные становятся неверными и мощность двигателя падает.
• Сажистый выхлоп: Если подача воздуха уменьшается из-за того, что фильтр забит, количество впрыскиваемого топлива становится слишком велико, что приводит к неполному сгоранию, признаком которого и является черный дым из выхлопной трубы.
• Неисправность двигателя: Если фильтр со сниженной эффективностью не заменить вовремя, неприятности накапливаются как снежный ком: частицы загрязнений попадают внутрь и повреждают двигатель, происходит интенсивный абразивный износ деталей двигателя и количество загрязнений в двигателе увеличивается.
  Разумеется, это приводит к неправильной работе или поломке двигателя.
• Увеличенный расход топлива: Забитый фильтр становится причиной большей разницы давлений между чистой и грязной камерами. Вследствие этого количество загрязнений может еще больше увеличиться. В новых автомобилях это приводит к неверным показаниям датчиков. В старых автомобилях следствием может стать нестабильность оборотов двигателя.

АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ЗАСОРЕННОСТИ ВОЗДУШНОГО ФИЛЬТРА НА ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Карачурин А.К.

Рассмотрены вопросы по определению степени влияния засоренности воздушного фильтра на основные показатели работы двигателя.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Карачурин А.К.

Стратегии технического обслуживания воздухоочистителя двигателя внутреннего сгорания
Повышение качества подаваемого в шахту воздуха
Исследование работы фильтр-патронов двигателей смд-66 и смд-18н

Особенности конструкции эспериментальной установки для проведения исследований газового двигателя 6ч 13/14 с искровым зажиганием

Определение оптимальной температуры воздуха во впускном коллекторе двигателя
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ЗАСОРЕННОСТИ ВОЗДУШНОГО ФИЛЬТРА НА ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ»

магистрант кафедры автомобилей и машинно-тракторных комплексов Башкирский государственный аграрный университет

АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ЗАСОРЕННОСТИ ВОЗДУШНОГО ФИЛЬТРА НА ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ

Аннотация: рассмотрены вопросы по определению степени влияния засоренности воздушного фильтра на основные показатели работы двигателя.

Ключевые слова: фильтр воздушный, степень засоренности, двигатель дизельный.

Введение. На современных мобильных и стационарных машинах используется большое количество средств фильтрации — в системах питания, охлаждения, смазки и т.д. Такое количество фильтров подтверждает важность их применения для повышения ресурса узлов и агрегатов и других их эксплуатационных характеристик.

Загрязнение происходить в процессе эксплуатации машин. Имеются различные источники загрязнения, основным из которых является минеральная пыль, поступающая с засасываемым воздухом или другими путями. Наибольшую роль в задержании этих частиц играет воздушный фильтр [1,2]. По мере эксплуатации воздушный фильтр засоряется и возрастает его сопротивление и, как следствие, снижается коэффициент наполнения цилиндров двигателя воздухом и ухудшаются мощностные и экономические показатели его работы.

Рабочие характеристики фильтров оценивают испытаниями, которые регламентированы стандартами. Основным показателем работы фильтра является эффективность очистки, оцениваемая по коэффициенту очистки, равному отношению массы задержанных частиц к массе всех поступивших частиц на фильтрацию.

Исследования показывают, что у нового воздушного фильтра коэффициент очистки поначалу начинает увеличиваться, из-за засорения крупных пор частицами пыли и достигая максимума, начинает уменьшаться вследствие засорения. В связи с этим, в технических характеристиках воздушных фильтров приводится среднее значение коэффициента очистки.

Еще одним показателем работы фильтров является перепад давлений на его входе и выходе. Максимальный перепад может достигать 700 мм.вд.ст.

Для эксплуатационников важным критерием работы фильтров является срок их службы до замены. Современные машины обычно оснащаются индикаторами загрязненности фильтров, сигнализирующих о необходимости замены.

Материалы и методы исследований. Для оценки показателей работы фильтров разного назначения используются безмоторные стендовые испытания. Конечно, эти испытания являются условными и не отражают реальные условия эксплуатации фильтров в машинах, но они позволяют сравнивать показатели работы различных фильтров. Практически все изготовители фильтров используют международные стандарты ISO или SAE для оценки их работы.

В России также имеются разработанные стандарты и методы стендовых испытаний фильтров (к примеру ГОСТ 14146-88, ГОСТ Р 50554-93, ОСТ 37.001.417-90, ОСТ 37.001.226-93). Указанные стандарты не в полной мере отражают современные мировые достижения в области фильтрации.

Зарубежные стандарты объединяет применение одних и тех же видов испытательной пыли (регламентируется стандартом SAE J726), что обеспечивает возможность дальнейшего сопоставления результатов испытаний. Виды испытательной пыли, регламентированные российскими стандартами, отличаются от зарубежных по минералогическому составу и дисперсному.

Результаты собственных исследований. Нами проанализирована работа автомашины КамАЗ-6520 с двигателем КамАЗ-740.735-400 на принятом маятниковом маршруте. Автомашина оснащена системой спутникового мониторинга АвтоГРАФ с установленными необходимыми датчиками [3,4].

Влияние засоренности воздушного фильтра на показатели работы двигателя выявили в следующей последовательности:

— на определенном участке дороги при номинальной загрузке автомашины при полной подаче топлива установили номинальную частоту вращения коленчатого вала двигателя;

— первый эксперимент провели при новых чистых воздушных фильтрах и после стабилизации скоростного режима (при движении автомашины) сняли показания;

— следующие эксперименты провели, умышленно засоряя воздушные фильтра;

— для повышения достоверности результатов испытаний провели ещё раз в обратном порядке (продувая засоренные фильтра).

— обработали полученные результаты.

Из-за невозможности определения мощности двигателя в целях допущения приняли её равной паспортной. Частота вращения коленчатого вала двигателя определялась по штатному тахометру. Результаты измерений в таблице 1.

Таблица 1 Результаты измерений

Измеряемая величина Разряжение воздуха рк, кПа

-0,52 -1,29 -2,12 -4,36 -6,28

Частота вращения дизеля и, мин’1 1900 1900 1900 1900 1900

Эффективная мощность дизеля Ые, кВт 294 294 294 294 294

Расход топлива ДОт, см3 5000 5000 5000 5000 5000

Продолжительность опыта тт, с 225 224 222 211 202

Диаметр впускного окна корпуса воздушного фильтра м 0,17 0,17 0,17 0,17 0,17

Скорость потока воздуха во впускном окне воздушного фильтра V, м/с 17,0 15,9 14,9 14,0 12,6

Используя необходимые формулы, определим соответствующие показатели работы двигателя, представленные в таблице 2.

Таблица 2 Результаты вычислений

Вычисленная величина Разряжение воздуха рк, кПа

-0,52 -1,29 -2,12 -4,36 -6,28

Часовой расход топлива От, кг/ч 66,4 66,7 67,2 70,9 74,1

Удельный эффективный расход топлива г/кВт ч 226 227 230 241 252

Часовой расход воздуха Ов, кг/ч 1791 1673 1570 1470 1332

Коэффициент избытка воздуха а 1,86 1,73 1,61 1,43 1,24

На основе указанных в таблице 2 данных построили график зависимости удельного эффективного расхода топлива от разряжения воздуха во впускном трубопроводе (рисунок 1).

Рисунок 1 Зависимость удельного эффективного расхода топлива двигателя от разряжения воздуха во впускном трубопроводе

Для определения удельного эффективного расхода топлива (в г/кВтч) в зависимости от разряжения воздуха во впускном трубопроводе получили уравнение полиномиальной регрессии используя программный комплекс Excel следующего вида

Se = 0,39.р2к -1,986.Рк+ 224,3. (1)

Выражение позволяет получить значение удельного расхода топлива в зависимости от разряжения воздуха во впускном трубопроводе.

Выводы. Важнейшим вопросом, возникающим при работе двигателя, является повышение его долговечности. Одним из резервов дальнейшего увеличения долговечности является улучшение защиты трущихся деталей двигателя от абразивного изнашивания, в частности, повышение эффективности и надежности работы воздухоочистителей. На основе экспериментальных исследований получена теоретическая зависимость удельного эффективного расхода топлива от степени засоренности воздушного фильтра.

Баширов, Р.М. Нормативно-справочные материалы по эксплуатации машинно-тракторного парка и транспортных средств [Текст] / Р.М. Баширов. — Уфа: БГАУ, 2009.-208 с.

Гафуров, И.Д. Нормирование расхода топлива МТА по данным спутникового мониторинга [Текст] / И.Д. Гафуров, ИМ. Ахмадуллин — С-П: Известия МААО. 2013. № 17. С. 164-168. Группа компаний ТехноКом [Электронный ресурс]. URL: http://www.tk-nav.ru (дата обращения 20.02.2020).

Гафуров, И.Д. Оценка эффективности контроля расхода топлива посредством систем спутникового мониторинга: Материалы международной научно- практической конференции в рамках XXVII Международной специализированной выставки «Агрокомплекс-2017» [Текст] / И.Д. Гафуров, И.М. Ахмадуллин, Р.Р. Валиуллин. — Уфа: Башкирский ГАУ, 2017.-472 с.