Назначение и принцип работы воздушного фильтра в авто

Изначально воздушный фильтр может вам показаться вам далеко не самой важной деталью автомобиля, но на практике это не так. По сути, воздушный фильтр является механизмом, который позволяет «дышать» вашему автомобилю, так как прибывающий в двигатель воздух проходит именно через него. Долговечность и производительность двигателя зависит от качества воздушного фильтра, а двигатель — это явно самый важный элемент автомобиля.

Коротко о назначении и принципе работы

Если обратить внимание на цифры, то приблизительная масса воздуха, необходимая для сгорания литра бензина, равна пятнадцати килограммам. При этом есть определенные параметры, которым отобранный воздух должен соответствовать. А именно:
— Оптимальность температур;
— Насыщенность кислородом;
— Не высокая и не низкая плотность;
— Отсутствие механических примесей.

Даже самые маленькие частички пыли могут способствовать очень быстрой поломке четко подогнанных деталей. Именно по этой причине качество воздушного фильтра очень важно в работе двигателя и смежных с ним узлов автомобиля.

Одним из самых угрожающих загрязнений в воздухе – песок. Так как мелкие песчинки, которые некачественный фильтр свободно пропустит через себя, моментально повреждают металлические поверхности, делая их абсолютно не годными к дальнейшему использованию. Второй же, но не менее опасной, угрозой является вода. Проникающие в блоки цилиндров водяные пары провоцируют коррозию металла. И, само собой, обыкновенная пыль, сажа и пыльца от цветов плохо влияют на работу автомобиля, если предварительно загрязнители не задержал фильтрующий элемент. Назначение воздушного фильтра заключается в очистке воздуха, который будет поступать в двигатель. При повседневной эксплуатации автомобиля воздушный фильтр продлевает жизнь двигателя на 18%, в экстремальных условиях вплоть до 150%.

Фильтр находится в специальном корпусе в подкапотном пространстве. Через т.н. воздуховод в него поступает воздух, очищается с помощью фильтрующего элемента и проходит дальше в расходомер воздуха и лишь после этого в камеру сгорания. Местонахождения фильтра легко доступно, благодаря чему его замена происходит очень просто. В демонтаже старого фильтра и установке нового вам не понадобится помощь мастеров.

Немного о типах, видах и особенностях конструкции

Сегодня каждый сошедший с конвейера автомобиль гарантированно оснащен бумажным воздушным фильтр, обладающим различными параметрами. Угольные и масляные фильтры ушли в прошлое, так как бумажные намного надежнее и компактнее. В свою очередь, производители не стоят на месте, а стараются создать новые материалы, с которыми можно улучшить фильтрацию без значительного увеличения геометрических размеров. Например, существует больше чем 300 видов бумаги, которую используют в фильтрах. Все чаще появляются фильтры с дополнительным слоем из пористого синтетичного материала. Синтетика пока выигрывает у бумаги и по качеству фильтрации, и по долговечности. Однако, натуральный материал будет основой многих автомобильных расходников еще долгое время.

Бумага для фильтров пропитывается различными составами. Многие включают в себя смолы. Такая пропитка нужна для того, чтобы материал не пропускал воду и при контакте с ней не терял свои свойства. Благодаря этим составам фильтр выполняет свою работу в условиях экстремально высокой влажности, способен перенести воздействие микроскопических частичек бензина, масла, тосола и другой агрессивной химии, с которой взаимодействует автомобиль.

И также для продления срока эксплуатации используется технология глубинной фильтрации. По сути, многослойная структура, в которой каждый слой испещрен различным количеством пор. Такой фильтр уже сложнее обычного однослойного. Он избирательно отсеивает большие частицы на верхних слоях, а более мелкие на тех, что находятся в середине фильтрующего элемента. При этом воздух через несколько слоев материала проходит не встречая большого сопротивления.

По форме фильтры бывают:
— Кольцевые (имеют форму круга) – такие фильтры уже редко можно увидеть на современном авто, так как они устанавливались на модели, которые были оснащены карбюраторной системой. Так как при движении автомобиля движение воздуха вызывает довольно большое давление, такие фильтры не обходились без усилителя в виде каркаса из алюминиевой сетки. Изделие такой формы не может похвастать производительностью, занимает достаточно много места, а вот полезная площадь для непосредственной фильтрации имеет очень малую;
— Панельные (с каркасами и без) – сегодня такие фильтры можно встретить в большинстве автомобилей. Они устанавливаются в авто, оснащенные инжектором либо дизелем. В подобных фильтрах для повышения прочности фильтрующий элемент дооснащен металлическими либо пластиковыми стенками. Они понижают деформацию непосредственно фильтра, сохраняя его качество и уменьшая бесполезное расходование его ресурса. Эти фильтры очень универсальные, так как вмещают в себя все необходимое для качественной и надежной очистки воздуха в любых условиях;
— Цилиндрические – это некий усовершенствованный вариант кольцевых, избавленный от их основного минуса. Их применяют на специальной технике преимущественно с дизельным двигателем. Еще их можно встретить и в обычном городском автомобиле, но только лишь с аналогичным двигателем.

Сколько бывает степеней фильтрации и в чем их разница:
— 1 степень – в таком случае фильтр вмещает в себя лишь специальную бумагу, которая сложена максимально плотно. Ничего сложно здесь нет, ведь всю работу по фильтрации воздуха берет на себя единственный элемент;
— 2 степени – в отличие от предыдущего типа фильтрации, здесь применяется предочиститель. Это специальный материал из синтетики, который не позволяет более крупным частичкам проникнуть в фильтрующий элемент. Очень хорошо себя показывает в сухой неблагоприятной среде, например при частой и продолжительной езде по запыленной местности или проселочным дорогам
— 3 степени – тут воздух до поступления в фильтр очищается от твердых частиц. Дело в том, что поступающие с воздухом частицы под воздействием циклонного вращения замедляются и падают в специальный контейнер. За создание циклона ответственна специальная крыльчатка.

Подробнее о требованиях к воздушным фильтрам

Поставленная перед фильтрами задачи заключается в максимальном очищении воздуха от крупных и мелких частичек грязи, пыли, пуха, насекомых и т.п. Практически все сторонние примеси, способные навредить двигателю, должны отсеиваться. Естественно, полной фильтрации достичь очень трудно. Изначально инженеры просто пытались сделать фильтрующий элемент максимально плотным, за счет чего он бы и задерживал все твердые примеси.

Особенность автомобильных фильтров в том, что они не должны создать большое сопротивление потоку проходящего через них вещества. В воздушных фильтрах идея минимизации сопротивления полностью не воплощена до сих пор. Инженеры отталкиваются от обратного – что делать категорически нельзя. И тут становится ясно, что у повышения плотности фильтрующего материала есть некий предел. При этом даже высокое качество работы изделия не помогает бороться с недостатком. Плотный фильтр, улавливающий все примеси, быстро забивается и создает препятствие потоку воздуха.

На сегодняшний день решением практически всех проблем воздушных фильтров являются идеальные пропорции:
— Конструкцией авто предусмотрено что сопротивление потоку воздуха приблизительно 0,5%;
— Фильтр не пропускает в ДВС около 98,5% пыли, грязи и других вредных веществ;
— Максимальное значение сопротивления воздушного фильтра 50 кПа. При таком сопротивлении сам фильтр приходит в абсолютную непригодность, так как весь он будет пропитан сажей и грязью. Воздух при этом поступать не будет. Нормальное сопротивление не должно превышать 2 кПа.

Естественно, помимо различных технических параметров есть и желания потребителей. Безотказная работа на протяжении всего периода использования, определенные габариты, хорошая сборка изделия. Все эти требования серьезный производитель должен учесть. Забегая вперед скажем, что разница в цене расходников между крупными японскими или немецкими фирмами и малоизвестными китайскими и польскими огромна. Один фирменный фильтр может стоить как несколько «нонейм» аналогов.

Правильное использовании воздушного фильтра

Когда старый воздушный фильтр выходит из строя, автовладельцу нужно сделать 3 вещи: купить качественный замену, корректно ее установить и в будущем следить за степенью ее загрязненности. Можно проводить визуальный осмотр, а можно следить за показаниями датчиков загрязненности. Как видите, все достаточно просто.

Менять фильтр стоит в первую очередь исходя из регламента, который четко описывается в сервисной книге. Если брать во внимание тот факт, что у разных автомобилей в комплектацию входят различные по характеристикам фильтры, правильнее всего будет действовать сообразно руководству, а не рекомендациям знакомых автомобилистов.

Не всегда фильтр меняется по регламенту, особенно если вы часто эксплуатируете автомобиль в жестких условиях. При регулярной езде по запыленным проселочным дорогам, по песчаным или задымленным районам фильтр нужно менять в два раза чаще, чем это указано в регламенте. Проверяйте воздушный фильтр чаще, если:
— Вы часто передвигаетесь в местах повышенной запыленности;
— Наступил период поздней весны и лета, когда в воздухе взвешены большое количество пыльцы, мелких насекомых и пр.;
— Вы нередко ездите по проселочным дорогам;
— В вашем городе постоянно скапливается смог.

Отметим также, что на продолжительность «жизни» фильтра сильно влияет местонахождение воздухозаборника. Естественно, наихудший вариант – по соседству с выхлопной трубой. Ведь при таком расположении система будет отбирать воздух с повышенной температуры, обогащенные сажей и парами бензина или дизеля.

Обращают внимание на площадь фильтрующего элемента. Вот например: если наш условный фильтр небольшой и имеет одну степень фильтрации, то ставить на автомобиль турбину без подбора нового фильтра рискованно. Турбированные двигатели отбирают больше воздуха, чем обычные без модификаций. Увеличился объем проходящего через фильтр воздуха – возросла и скорость, с которой он забивается. В данном случае лучше поставить новый расходник с фильтрующим элементом большей площади и с многоступенчатой очисткой.

Некоторые автолюбители думают, что своевременной замены по регламенту требуют только масляные фильтры. На самом деле в качественной фильтрации воздуха скрыто много плюсов. Вот почему стоит менять воздушный фильтр вовремя:
— Вы на время забудете о неочищенном воздухе, который в долгосрочной перспективе может спровоцировать поломку двигателя и множества смежных узлов;
— Минимизируется расход топлива;
— Минимизируется износ частей мотора, задействованных в трении;
— Уменьшится загрязнение топливных форсунок.

Специалисты рекомендуют проводить замену одновременно с каждой второй заменой старого моторного масла. Если визуальный осмотр показал плохое состояние расходника, он меняется или как можно раньше, или одновременно со следующей заменой масла.

Провести замену можно и самому. Не нужны специальные инструменты и хорошее знание техники. Однако мы же советуем вам менять воздушный фильтр во время посещения СТО. Если же вы решились на самостоятельную замену, нельзя забывать о двух моментах. Во-первых, с большой осторожность извлекайте старый фильтр. Дело в том, что ссыпающаяся пыль может попасть в коллектор, где продолжит свой путь к двигателю напрямую. Во-вторых, после работы проверьте, чтобы крышка корпуса была плотно закрыта.

На что важно обратить внимание

У вас есть реальный повод для беспокойства при обнаружении следующего:
— Воздушный фильтр критически загрязнен;
— Фильтрующий элемент или корпус имеют следы механического повреждения;
— Расходник был установлен неправильно.

По факту неполадок у воздушного фильтра может быть предостаточно. Но есть одно но. Если он был правильно выбран, правильно установлен, да и в целом соответствует всем стандартам качества, со временем он просто загрязнится. Так что если подобранный в качестве замены оригинала элемент выходит из строя раньше положенного, в первую очередь стоит обратить внимание на производителя данного фильтра и на соответствие параметров штатной и купленной детали. Впрочем, нельзя не отметить низкую, но все ненулевую вероятность купить брак с серьезного завода. Так что всякий раз покупая воздушный фильтр вам стоит внимательно его осматривать.

Первичный признак грязного фильтра – поступление недостаточного для исправной работы двигателя количества воздуха. При этом водитель отметит падение мощности, ухудшение качества выхлопа и рост расхода топлива. Со временем эти проблемы никуда не уходит, как это бывает иногда, к примеру, с неисправным термостатом. Забитый фильтр только продолжит собирать грязь. Финальная стадия болезни: автомобиль начинает двигаться с большим трудом и в какой-то момент перестает ездить вовсе.

Антиподом засорения фильтра является его механическая деформация. Как только на элементе появляются изломы и разрывы, качество фильтрации сводится к нулю. Вся пыль, сажа, грязь, продукты сгорания транспорт и еще много всего будет попадать внутрь автомобиля. При этом загрязнение будто бы избирательно: в первую очередь пострадают форсунки, затем с небольшим отставанием начнут быстро изнашиваться цилиндры с поршнями.

О перспективе чистки старого фильтра

Немало производителей сегодня находятся в разработке новых материалов или применении новейших технологий для создания более совершенных «легких» автомобилей. Но все равно находятся те, кто умнее и экономнее всех остальных. По их мнению, покупка нового воздушного фильтра ничем не обоснована, ведь можно обновить старый и продолжить эксплуатировать автомобиль в привычном режиме. Так было придумано множество интересных способов «реанимации» автомобильных расходников (пропылесосить, выбить, помыть моющим средством, пропитать маслом и т.п.).

Стоит ли пробовать что-то из вышеуказанного? Нет, вы разве что отчасти вернете изделию товарный вид. Особенность используемых фильтрующих материалов в том, что уровень их загрязненности в принципе может идти только в сторону увеличения. Выбивание и стирка ничего не дают – самые мелкие пыль и грязь, которые представляют огромную опасность для двигателя, остаются внутри фильтра. А если вы все же проведете чистку и поставить неновый расходник обратно, то кроме моментального повышения потребления топлива вы более ничего не получите. К тому же крупные частицы, уловленные верхним слоем, все же могут отделиться от фильтра и попасть в воздуховод.

Самой странной кажется идея промывать фильтрующую бумагу маслом. Дело в том, что это самый быстрый и надежный способ забить микропоры, тем самым ухудшив способность фильтра пропускать воздух.

Отсюда вывод: расходник он и есть расходник, так что когда его ресурс кончается, его просто выбрасывают и подбирают замену. Это касается не только воздушного фильтра. Ни один способ чистки еще не успел дать хоть какой-то ощутимый результат.

Почему так разнятся цены

На конечную стоимость фильтра влияет следующее: площадь, материал, использованные технологии изготовления, опционально пропитки, наличие крыльчатки, каркаса. К примеру, купить автофильтр на старый автомобиль можно за сущие копейки, так как они сделаны из недорогой бумаги и не гарантируют высокой чистоты воздуха. Раньше серьезных требованиям ко многим авторасходникам не было. На современные автомобили ставят фильтры посерьезнее. Они уже могут избирательно задерживать на разных уровнях загрязнители определенных размером. Самые лучшие расходники сегодня смачивают особым минеральным маслом. Такой фильтр работает на порядок лучше обычного, хотя они оба могут иметь одинаковую геометрию и компоновку. Вот одна особенность: на поверхности пропитанного маслом элемента можно заметить маленькие масляные капли. Они, во-первых, доказывают факт использования достаточно сложной и продвинутой технологии, а во-вторых, указывают покупателям на фирменную запчасть. Подделать фильтры с пропиткой пока не удается. Увидеть разницу между фальсификатом и оригиналом можно невооруженным глазом.

Выбор фильтра и бренды

Если брать во внимание то, что производитель ориентируется на параметры конкретных моделей транспорта и на поступающие заказы, то выбирать фильтр лучше всего с помощью VIN-кода. В этом случае вы точно не столкнетесь с тем, что деталь несовместима с вашим транспортным средством.

Другой вариант: искать по марке, модели и параметрам двигателя. Несовместимость возможна, но вы значительно уменьшите вероятность плохого исхода, если будете покупать в официальном магазине. Во-первых, менеджер точно сможет безошибочно найти такую безделушку, как воздушный фильтр. Во-вторых, вам вряд ли попадется фальсификат.

И последнее: попробуйте узнать код стоковой запчасти. С ним вы сможете найти оригинал. Если начнете искать воздушный фильтр в электронном каталоге, зная всего один код, вы сможете найти ближайшие аналоги. К несчастью, сегодня на рынке не так уж много фирм, которые предлагают автомобилистам качественные расходники.

Все эти производители не первый год занимают нишу на рынке и имеют колоссальный опыт работы. Немецкие и японские фильтры, пусть и отличаются дороговизной, по качеству исполнения практически не уступают оригиналам.

Вывод
Воздушный фильтр можно заслуженно назвать «легкими» автомобиля. И то чем, дышит ваш автомобиль, имеет огромное значение. Надежность и безотказность работы двигателя и всех механизмов, которые в нем имеются, зависят от множества факторов. Чистота поступающего для приготовления топливной смеси воздуха – один из них.

В обслуживании воздушного фильтра специалистом быть не нужно. Если вы ограничитесь регулярным посещением СТО, а также сами будете следить за чистотой фильтрующего элемента, проблем возникать не будет. Когда приходит пора менять расходник, отнеситесь к выбору замены очень серьезно. Во-первых, сегодня имеет смысл покупать дорогостоящие модели фильтров, так как они лучше работают с современными автомобилями, чьи системы остро реагируют на малейшие загрязнения. Во-вторых, дорогую фирменную запчасть несложно отличить от подделки. Да и доступную в ценовом плане тоже – вам нужно лишь изучить маркировку товара, его упаковку, состояние материала фильтра и узнать больше о производителе. Если вам предлагают недорогой товар, о чьем производителе вы не слышали никогда, от покупки воздержитесь. Советуем вам избегать рынков. Искать запчасти лучше в специализированных магазинах и в сети.