Воздушные фильтры

Воздушный фильтр защищает Ваш двигатель от пыли при всасывании атмосферного воздуха.
Принцип действия двигателя внутреннего сгорания заключается во всасывании воздуха, смешивании его в необходимой пропорции с топливом и сжигании полученной смеси в необходимый момент времени, что позволяет получать мощность для движения.
Воздух всасывается из атмосферы, которая содержит абразивную пыль и сажу из выхлопных газов. Если не отфильтровывать данные частицы, то они попадают на внутренние части двигателя и в результате значительно сокращают его ресурс. Необходимо совсем малое количество дорожной пыли для разрушения двигателя - приблизительно одна 220-граммовая чашка.
По приблизительным подсчетам, на каждый литр топлива в процессе горения расходуется от 10 до 12 000 литров воздуха. Этот факт дает представление о значительности работы, которую проделывает воздушный фильтр, или, как его иногда называют, очиститель воздуха.

Помимо основного предназначения воздушного фильтра улавливать из атмосферного воздуха вредные частицы (абразивную пыль, копоть и т.п.), он имеет и другие функции.
В большинстве случаев, правильно сконструированный корпус воздушного фильтра служит не только для размещения в нем фильтрующего элемента, но и может в значительной степени снижать входные шумы.
Конструкция корпуса воздушного фильтра и расположение входного устройства как можно выше предотвращают попадание воды вовнутрь, которое может привести к выходу двигателя из строя. Специфическая конструкция корпуса воздушных фильтров для грузовых коммерческих автомобилей позволяет удалять избыток воды из входящего потока, попадающего на фильтрующий элемент.
Воздушный фильтр также служит для размещения датчиков температуры входного воздуха и отводных клапанов, которые значительно влияют как на степень токсичности выхлопных газов, так и на эффективность процесса сгорания топлива. Например, воздушный фильтр как часть воздушной входной системы автомобиля, а в частности, входной патрубок, могут быть настроены таким образом, чтобы минимизировать потери мощности.

Основным назначением воздушного фильтра является удаление разрушительных частиц грязи из входного канала двигателя. Фильтр расположен между входным устройством и рабочими цилиндрами (для бензиновых - карбюратором) двигателя.
Воздух проходит сквозь элемент фильтра, который обычно представляет собой гофрированный бумажный элемент. Однако форма и размер фильтра зависит от необходимой эффективности фильтрации, свободного пространства и т.п.
Количество воздушной пыли, оседающей на фильтрующем элементе, так же зависит от конструкции корпуса воздушного фильтра, и может быть уменьшено, путем введения различных ступеней очистки и изменением направления движения воздушного потока. Ориентация входного воздушного патрубка такова, чтобы избежать наихудшего эффекта при попадании воды в двигатель, и является частью общей конструкции. Корпус воздушных фильтров коммерческих автомобилей может содержать дренажный клапан как часть общей конструкции корпуса воздушного фильтра.
Конструкции корпуса воздушного фильтра и воздухозаборного патрубка обычно предусматривают размещение датчиков температуры входного воздуха и заслонки. Регулирование температуры входного воздуха является важным параметром, от которого зависит эффективность сжигания топлива и, более того, степень токсичности выхлопных газов.

Масляные фильтры

При движении частей двигателя друг относительно друга возникает трение. Для снижения трения, и, как следствие, увеличения эффективности и ресурса автомобиля, нам необходимо создать тонкую смазывающую пленку между трущимися деталями.
Очевидно, что нам необходимо смазочное масло, которое бы удаляло грязь и разрушающие частицы из механизма. В данном случае нам поможет масляный фильтр.

Назначение масляного фильтра

Не говоря о смазывающих свойствах, масло и масляный фильтр должны обладать следующим:

• охлаждение: отбирать и отводить тепло, возникающее при трении и работе двигателя;
• очищение: транспортировка (к фильтру) разрушающих частиц, возникающих в процессе как износа или задира, так и сгорания;
• изолирование: служить уплотнением для поршневых колец между гильзой и поршнем, обладать стойкостью к закипанию и т.п.;
• шумоглушение: снижение механических шумов и шумов, возникающих в процессе сгорания.
   

Типы масляных фильтров

Масляный насос, приводимый в действие двигателем, всасывает масло через сетчатый фильтр (для предотвращения всасывания разрушающих частиц больших размеров) из поддона картера и нагнетает его во все места, которые нуждаются в смазке.
Могут использоваться следующие конструкции масляных фильтров:

• полнопоточные фильтры: все масло, всасываемое масляным насосом, предварительно проходит через масляный фильтр, и затем подается в зоны смазки
  Так как масляный насос находится в составе двигателя, давление масла ограничивается клапаном избыточного давления, конструктивно входящем в сам масляный насос. Обычно клапан избыточного давления ограничивает давление в системе смазки с фильтром очистки в пределах от 3 до 5 кг/см2. В случае повышения давления масла выше указанных пределов, возникает опасность выдавливания с мест установки или разрушения прокладок и сальников.
  Иногда, когда давление масла достигает больших величин, а клапан избыточного давления в масляном насосе не открывается, то, либо прокладка масляного фильтра разрывается, и масло начинает подтекать, либо деформируется корпус масляного фильтра. В этих случаях масляный фильтр получает незаслуженные нарицания, хотя истинной причиной проблем является клапан избыточного давления масляного насоса. При охлаждении двигателя и насоса (во время ремонта), создается впечатление, что клапан исправно работает, скрывая истинную причину проблем.
  Для предотвращения слишком большого перепада давления на фильтрующем элементе между грязным и очищенным маслом в конструкции фильтра предусмотрен перепускной клапан. Данный клапан открывается при перепаде давления от 1 до 2 кг/см2; при этом неочищенное масло имеет возможность поступать для смазки двигателя, даже при полном засорении фильтрующего элемента.
  Более того, конструкцией предусмотрен антидренажный клапан, препятствующий стеканию масла из корпуса фильтра в поддон двигателя после его остановки. В некоторых случаях устанавливается анти-сифонный патрубок для предотвращения переливания масла.
  Перепад давления на фильтре и продолжительность его службы (емкость очистки) разрабатываются в соответствие с требованиями ОЕМ.
• частичнопоточные фильтры: масло, всасываемое из картера, нагнетается непосредственно в места, требующие смазки. Частичнопоточный фильтр расположен в линии, параллельной основной масляной линии, и определяет соотношение между основной и параллельной линиями.
  Хотя основной поток масла поступает в двигатель без фильтрования, эффективность очистки частичнопоточным фильтром очень высока.
  В отличие от воздушных фильтров, являющихся "однопроходными", масляные фильтры являются "многопроходными" (один и тот же объем масла циркулирует в контуре с одним и тем же фильтром); и если частица грязи циркулирует в основном потоке, то в очередной раз она может не задержаться в масляном фильтре. Поэтому частичнопоточным системам требуется больше времени для улавливания всех частиц. Тем не менее, полнопоточные системы при сравнении с частичнопоточными обеспечивают тот же уровень защиты двигателя.
• комбинированные фильтры: на рынке грузовой техники (дизельные двигатели для грузовой, индустриальной и землеройной техники) чаще используют комбинацию полнопоточного и частичнопоточного фильтров.
  Около 90% общего потока масла очищается через полнопоточный фильтр, а остальные 10% проходят очистку через частичнопоточный фильтр.
  Результатом данной комбинации фильтров является хорошее сохранение характеристик масла, и, как следствие, радикальное увеличение ресурса масла и фильтра.

Салонные фильтры

За рулем водитель вдыхает в 2-3 раза больше выхлопов и грязи, чем пешеход.
В действительности, системы вентиляции салона очищают воздух от выхлопов впереди идущей машины, и содержащий грязь, сажу и пыльцу. Это создает неудобство особенно для водителей/пассажиров, страдающих аллергией.
Более того, салонные фильтры препятствуют образованию налета пыли на лобовом стекле, и, как следствие, улучшают видимость ночью. Поэтому все основные производители машин стали комплектовать их салонными воздушными фильтрами. Даже сегодня автомобили, укомплектованные системой салонной фильтрации, представляют всё еще малый процент автомобильного парка, но вскоре ситуация кардинально изменится.

Салонный фильтр необходимо проверять (или заменять) каждые шесть месяцев, так как он постепенно засоряется в процессе эксплуатации. Основными признаками засорения являются:

• образование трудноудалимого дымчатого налета;
• стойкий неприятный запах при движении;
• уменьшение вентиляционного потока;
• тяжелый воздух в салоне.

Топливные фильтры

Бензин и дизельное топливо являются характерными видами топлива для двигателей внутреннего сгорания. Примеси (частицы, вода) попадают в топливо различными путями:

• загрязнение в процессе производства, транспортировки, хранения, ремонта и т.п.;
• частицы попадают через систему вентиляции топливного бака;
• загрязнение пылью и продуктами окисления в топливном баке или топливного трубопровода;
• конденсация воды в топливном баке вследствие изменения температуры.

Это загрязнение необходимо удалить из топлива для предотвращения разрушения или неполадок в работе различных компонентов системы топливопитания.

Топливные системы

В современных двигателях используются следующие основные виды топливных систем:

• карбюраторные системы
  В карбюраторных системах топливный насос всасывает топливо из топливного бака и качает его в карбюратор.
  Фильтр типа "в линии" расположен между топливным баком и карбюратором и предотвращает засорение жиклеров карбюратора грязью, содержащейся в топливе. Фильтр типа "в линии" представляет собой небольшой фильтрующий элемент в нейлоновом корпусе; качество фильтрования - 20 микрон. Корпус фильтра через патрубки подсоединяется в топливную линию. Корпус фильтра выполнен из прозрачного нейлона для того, чтобы контролировать степень загрязнения. Фильтр типа "в линии" необходимо располагать в соответствии с инструкцией производителя.
• инжекторные системы
  Компоненты инжекторных систем более чувствительны к загрязнению, чем карбюраторные. Поэтому данные системы всегда имеют в составе топливный фильтр либо расположенный в топливном баке типа "в баке", либо в топливной линии типа "в линии".
  Обычно топливный насос расположен в топливном баке, всасывая топливо из бака и качая его через фильтрующий элемент к форсункам. Фильтрующий элемент в инжекторной системе обеспечивает более высокое качество фильтрации: от 5 до 7 микрон.
  Фильтрующий элемент расположен в металлическом корпусе и также задерживает из топлива воду. Корпус фильтра обычно размещают под днищем автомобиля, поэтому корпус фильтра должен быть устойчив к соляной коррозии.
• дизельные системы
  Дизельное топливо всасывается топливным насосом и качается через фильтр тонкой очистки к насосу-регулятору высокого давления.
  Поверхность цилиндров двигателя с инжекторной системой изготавливаются с очень высокой точностью и качеством, зазоры в поршневой паре составляют от 2 до 5 микрон для обеспечения очень высокого давления (до 1000 Бар).
  Очевидно, что уменьшение ресурса инжекторных компонентов из-за абразивных примесей, как и воды в дизельном топливе (окисление, коррозия), приводит к:
• нерегулярному возгоранию топлива;
• повышенному расходу топлива;
• уменьшению мощности двигателя;
• трудному запуску.

В нижней части топливного насоса расположен первичный фильтр для задержания частиц грязи больших размеров. Фильтрующий элемент расположен в прозрачном корпусе, который выполняет ещё и функцию влагоотделения. Так как вес воды больше, чем вес дизельного топлива, то собирается и видна в нижней части прозрачного корпуса. Она должна удаляться в соответствие с инструкцией.
Более тонкая фильтрация присуща "дуплексным" (двойным) фильтрам, в которых есть два фильтрующих элемента, один для задержания больших частиц, и другой - для частиц менее 2 микрон - тонкая фильтрация.
Фильтр для дизельного топлива обычно размещают в самом высоком месте для того, чтобы задержать пузырьки воздуха, препятствующие подаче дизельного топлива в систему. Для предотвращения этого, необходимо открутить болт, расположенный в верхней части фильтра, и выпустить собравшийся воздух.
В некоторых модификациях топливных систем есть автоматическое определение наличия воды в топливе; при достижении допустимого уровня воды в фильтре, на приборном щитке начинает мигать сигнальная лампа.
Для снижения возможности образования конденсата воды в топливном баке рекомендуется полностью заправлять бак топливом в конце дня или недели, при этом воздушное пространство над топливом минимально. Чем меньше воздуха в топливном баке, тем меньше конденсата может образоваться.
Зимой поставщики топлива предлагают "зимнее" дизельное топливо. Некоторое количество бензина добавляется в дизельное топливо для снижения возможности образования парафинов (выпадение парафинов в виде хлопьев). Кристаллизация парафинов происходит при температуре ниже -20oС или даже выше -20oС при студеном ветре. В конструкции некоторых фильтров установлены подогревающий элемент и термостат, что позволяет понизить температуру образования парафинов. В случае образования парафинов, необходимо заменить все фильтры.
Топливный фильтрующий элемент улавливает частицы размером от 5 до 10 микрон.