Навіщо потрібний повітряний фільтр двигуна

Щоб згорів літр бензину, потрібно 9 тисяч літрів повітря.

Це в ідеальних умовах, якщо виходити зі стехіометричного співвідношення повітря та бензину. Важливо, щоб це повітря було чистим і надходило у потрібному обсязі.

Розкажемо, чому це так важливо, яку роль у цьому відіграє повітряний фільтр і як часто його міняти.

Розсилка Т-Ж для автомобілістів

Де в машині повітряний фільтр

Повітряний фільтр найчастіше розташований під капотом. Його легко знайти: від корпусу фільтра до двигуна йде досить товстий повітряний патрубок. Корпус буде безпосередньо на двигуні, або над коробкою передач поряд з акумулятором, або в колісній арці, в ніші крила. Фільтр може бути зовні: наприклад, якщо йдеться про спецтехніку.

З вулиці до фільтра повітря потрапляє через повітрозабірник – це конструкція з каналів та патрубків перед повітряним фільтром. Вона забезпечує подачу холодного повітря з вулиці, а не розігрітого з-під капота. На деяких автомобілях конструкція повітрозабірника досить складна: це дозволяє захистити фільтр від великих частинок пилу та вологи.

Є машини, на яких немає повітрозабірника – патрубок від корпусу повітряного фільтра виведено у підкапотний простір.

Чи можна їздити без фільтра

Без повітряного фільтра двигун без проблем запуститься і машина поїде, але будь-який більш-менш великий предмет миттєво виведе її з ладу. Це може бути листя, поліетиленовий пакет або зім'ятий протирочний папір, який випадково залишили під капотом.У таких випадках багато залежить від будови корпусу повітряного фільтра та повітрозабірника.

Дрібніші частинки - пил, волога і пісок - нехай і не відразу, але сильно нашкодять двигуну. Насамперед постраждають стінки циліндрів.

Також, швидше за все, виникнуть проблеми з датчиком масової витрати повітря, ДМРВ. У його конструкції є спеціальна нитка зі шляхетних металів, яка змінює опір залежно від температури. Водій натискає на газ, дросельна заслінка відкривається, потік повітря охолоджує нитку ДМРВ. Напруга на датчику змінюється, блок управління розраховує необхідну двигуну кількість повітря та коригує подачу палива.

Якщо фільтра нічого очікувати, на нитки ДМРВ неодмінно осяде пил і бруд, теплопровідність знизиться. У такій «шубі» датчик гірше реагуватиме на зміни швидкості потоку повітря, динаміка розгону знизиться, а витрата палива зросте.

ДМРВ на Volkswagen Touareg 2016, розташований відразу за повітряним фільтром. Сітка перед ним - не запобіжний фільтр від рукавички або ганчірки, вона вирівнює потік повітря, щоб датчик працював коректніше

Як влаштований повітряний фільтр

Форм-фактор залежить лише від моделі машини чи двигуна: фільтр може бути циліндричним, панельним, корпусним чи безкаркасним. Ось із чого він складається.

Штора - фільтруючий елемент, який здатний затримувати дрібні частинки пилу і слабко чинити опір повітряному потоку. Від якості та площі штори залежать два найважливіші параметри повітряного фільтра:

1. Пропускна здатність впливає на витрату палива: чим складніше повітря пройти через фільтр, тим менше його в циліндрах. Паливо згоряє не до кінця, динаміка падає, витрата зростає.
2. Пилоємність визначає ресурс фільтра - буквально кількість пилу, який може затримати фільтр, зберігаючи при цьому пропускну здатність.

Штора може бути паперовою чи синтетичною. Паперова фактично складається з фільтрувального паперу, просоченого спеціальною смолою, яка надає фільтру жовтуватий відтінок. Синтетична штора складається з акрилових волокон, зазвичай такий білий фільтр.

Фільтруючий матеріал плісують - укладають гармошкою. Чим вище складки і чим більше їх поміщається в корпус фільтра, тим вище його пропускна здатність та пилоємність.

Поліуретанове ущільнення необхідно, щоб щільно закріплювати фільтр у корпусі та робити так, щоб потік повітря йшов виключно через штору. Якщо неякісне ущільнення, частина неочищеного повітря потраплятиме в двигун.

На потужних та об'ємних моторах сильний потік повітря може деформувати або порвати папір на фільтрі, тому повітряні фільтри нерідко доповнені ребрами жорсткості або металевою сіткою.

Пластиковий корпус - Особливість корпусних фільтрів. Це конструкція, яка дозволяє зафіксувати фільтр у потрібному положенні, не дає шторі деформуватися та спрямовує повітряний потік.

Безкорпусний повітряний фільтр для Volkswagen Tiguan 2018, 2.0 TSI. Зношений фільтр виглядає меншим: поліуретанове ущільнення деформувалося від часу

Принцип роботи фільтра

Є два основні принципи фільтрації: поверхневий та глибинний. Приклад поверхневої фільтрації - друшляк або сито. Більшість автолюбителів вважають, що повітряний фільтр працює так само, але це не так. Частинки затримуються не лише на поверхні, а й у глибині фільтрувального шару.

Ось причини, з яких важливо використовувати глибинний принцип фільтрації:

1. Повітряний фільтр повинен затримувати частинки розміром 12-20 мкм. 1 мкм, він же мікрон - одна мільйонна частина метра. Товщина людського волосся - 70 мкм, людина здатна розглянути частки розміром 30-40 мкм. Тобто фільтр затримує і невидимі людським оком забруднення.
2. Фільтр для поверхневої фільтрації довелося б робити з матеріалу з отворами 5-10 мкм це складно і дорого. А ще такий фільтр довелося чистити кожні 300—500 км.

Дрібні частинки при глибинні фільтрації затримуються у фільтрувальних шарах вже за рахунок міжмолекулярних сил. І саме тому фільтр необхідно регулярно міняти, а в жодному разі не продувати, пилососити чи прати. Механічну дію видалить лише поверхневі забруднення.

Як зрозуміти, що фільтр настав час поміняти

Регламент заміни повітряного фільтра зазвичай вказують на його корпусі або сервісній книжці. Важливо враховувати, що йдеться про ідеальні умови експлуатації: якщо автомобіль виїжджає на дорогу лише влітку в суху погоду та їздить чистою заміською трасою. Тоді ресурс повітряного фільтра цілком може становити 30 тисяч кілометрів або 2—3 роки.

Але більшість машин експлуатують цілий рік і не в сприятливому кліматі. З початком зими – постійна вологість та сіль, навесні – пісок та дорожній пил. Тому міняти повітряний фільтр краще не рідше одного разу на рік, а деякі роблять це кожне ТО. Якщо міняти масло раз на 5—7 тисяч кілометрів, а фільтр якісний, допустимо міняти його кожне друге чи третє ТО. При черговій заміні олії достатньо оглянути фільтр та прибрати з корпусу великі забруднення.Якщо фільтр сильно потемнів, слід його замінити.

Повітряний фільтр для автомобіля: навіщо, що робить та через скільки його потрібно міняти?

«ТО із заміни розхідників зроблю пізніше: нічого страшного» - є автовласники, які не до кінця розуміють функцію розхідників та їхню важливість. Від якості фільтрації залежить життя двигуна. У статті розповідаю про функції повітряного фільтра. Створювати статтю мені допомагав головний технолог заводу-лабораторії Цитрон.

Повітря бере участь у згорянні палива у двигуні. Він надходить в агрегат з навколишнього середовища, тому містить різні частинки сміття - від найдрібнішого пилу до більших частинок: пісок, грунт та ін. При цьому навіть при експлуатації автомобіля в ідеальних погодних умовах на чистих трасах, дрібні сторонні сторони все одно присутні. Якщо їх нічого не затримує, вони без перешкод потрапляють у двигун. Ну а про спецтехніку і автомобілі, що працюють у важких умовах, взагалі не доводиться говорити - все, що витає в повітрі, наприклад, на будівництві, кар'єрі або в полі, може потрапити в двигун.

Для того, щоб утримувати стороннє сміття і не пропускати його на деталі силового агрегату, в автомобілі придуманий повітряний фільтр, який збирає весь «бруд» на себе. Залежно від виду транспортного засобу, його конструкція може відрізнятися. Так у легкових автомобілях ця запчастина плоска, у вантажних – у вигляді циліндра, а для деяких вантажівок та спецтехніки передбачені подвійні фільтри. Незалежно від конфігурації суть повітряного фільтра двигуна для автомобілів не змінюється: завдання збирати на елементі, що фільтрує, максимально можливу кількість сміття і пропускати в двигун вже очищене повітря.

Повітряний фільтр двигуна завжди розміщується у спеціальному корпусі, повітря в нього надходить через повітропровід

Повітряний фільтр завжди розташовується в спеціальному корпусі, і повітря, що надходить в нього спочатку проводиться через повітропровід, далі крізь фільтруючий елемент, потім через витратомір, а потім вже потрапляє в камери згоряння.

До якості повітря пред'являються певні нормативні вимоги щодо щільності, насиченості та інших параметрів.

Навіть ті частинки, які можна розглянути під мікроскопом, потрапляючи в двигун, завдають йому шкоди. Осідаючи на щільно підігнаних деталях двигуна, вони прискорюють його зношування. Тому якість очищення повітря має бути високою.

Як часто міняти повітряний фільтр?

Що стосується легкових автомобілів, то за регламентом планове ТО - заміна розхідників, таких як повітряний та масляний фільтр, виробляється на 10 тисяч км, але у деяких виробників ресурс підвищений до 15 тисяч км і більше.

Проте наш головний технолог рекомендує робити заміну на 10 тисячах: «Таку заміну роблять ті, хто любить свою машину і добре доглядає її. Я за планового ТО міняю всі розхідники на 10 тисячах. Навіть свічки, у яких ресурс більший, ніж у фільтрів. Натомість знаю, що я сяду та поїду: проблем не виникне. Вартість повітряного фільтра та інших витратних запчастин не така висока, щоб на цьому економити. Набагато дорожче обійдеться ремонтувати двигун».

Ресурс повітряних фільтрів для спецтехніки та вантажівок зазвичай вищий – від 10 до 50 тисяч км. Проте терміни заміни визначаються у разі не лише регламентом, а й умовами експлуатації.Взагалі це правило поширюється і легкові машини. Але техніки та вантажних авто це стосується насамперед. Якщо транспортний засіб працює на шахті або в розрізі, повітряний фільтр забруднюватиметься інтенсивніше.

Крім умов експлуатації термін служби фільтра впливає клімат. Наприклад, у Калмикії чи Астраханській області пилу більше, ніж у Архангельській – там літо коротше, морозні зими довші.

Якщо розглядати регламент заміни, то найвищий ресурс повітряних фільтрів для вантажного транспорту та спецтехніки – 30-50 тисяч км, але все залежатиме від умов експлуатації. Найменше страждає фільтр у випадку, якщо авто експлуатується в межах міста, пересувається при цьому звичайними дорогами.

Який повітряний фільтр поставити?

Повітряних фільтрів різних виробників навіть для однієї марки авто сьогодні представлено безліч. Можна встановити оригінальну запчастину, а можна вибрати аналог. Причому серед автовласників можна зустріти думку про те, що оригінал кращий за аналог. Однак, це не так.

Наприклад, завод-автовиробник при випуску будь-якого авто замовляє сторонньому заводу випуск фільтрів за технічним завданням. Незважаючи на те, що випускає фільтри стороннє підприємство, фільтр буде оригінальним. У різні часи один автозавод може замовляти випуск запчастини у різних виробників. Головне, що фільтри випускаються за заданими параметрами, нормативами, стандартами, регламентами та іншими технічними документами.

Якщо завод, що виготовляє фільтри-аналоги, виконує технології виробництва, виробляє вхідний/вихідний контроль якості та має відповідні сертифікати, а до того ж ще й багатий досвід – можна сміливо набувати аналогової розхідника.

В даний час на ринку представлено безліч гідних аналогів. Головне – не напоротися на підробку. На жаль, підробляють не лише оригінали, а й популярні аналогові бренди. Про це ми вже писали у нашій статті на Дзен-каналі. Правда в ній розповідалося про масляні фільтри, але суті це не змінює.

«Серцем» будь-якого фільтра є папір, що фільтрує. Цей компонент, зазвичай, виробляють не самі виробники фільтрів, а сторонні спеціалізовані підприємства. Від якості фільтруючого паперу залежить ресурс фільтра та безпека двигуна.

Заводи мають здійснювати вхідний контроль якості комплектуючих, зокрема папери. Тобто перевіряється не лише випущена продукція, а й матеріали, з яких вона виробляється. Навіть якщо папір, що фільтрує, поставляє надійний перевірений виробник, він у будь-якому випадку випробовується в лабораторії на відповідність вимогам ТУ. Від якості фільтруючого елемента багато в чому залежить якість повітряного фільтра.

Повітряний фільтр: "респіратор" двигуна

Навіщо фільтрувати повітря? Адже це не масло і не паливо. Але для мотора повітряний фільтр схожий на медичну маску, яка стала такою популярною в 2020 році - двигун теж не хоче «дихати» чим попало.Поговоримо про конструкцію, вибір та заміну повітряного фільтра — благо, з наявністю в магазинах фільтрів, на відміну від масок, проблем немає.

Повітряний фільтр - непрямий індикатор стану автомобіля та відповідальності його власника. Недарма досвідчені автопідбирачі, окрім стандартних перевірок, завжди відкривають відсік із повітряним фільтром. Якщо там «грядка» з пилу, листя та комах, то говорити про регулярне обслуговування машини не доводиться. Абсолютно новий фільтр (особливо найдешевший), встановлений перед продажем, також наводить на роздуми. Добре, коли зовнішній стан фільтра відповідає пробігу з останнього регламентного техобслуговування. А кришталево білим повітряний фільтр перестає бути вже за кілька сотень пройдених кілометрів — настільки «чисті» у нас дороги.

Чим небезпечний забитий повітряний фільтр

Повітряний фільтр можна порівняти з мішком домашнього пилососу. Як тільки мішок забивається сміттям, пилосос втрачає потужність, починає безпорадно гудіти і перегрівається. Майже те саме відбувається з двигуном машини: коли йому нема чим «дихати» через забитий фільтр, він втрачає потужність і починає працювати неправильно. А "дихає" він активно: за кожен кілометр пробігу мотор прокачує через себе майже 2 кубометри повітря.

Повітряний фільтр визначає, наскільки легко мотору "дихається". Система живлення двигуна розрахована на певну кількість повітря, що надходить у циліндри (співвідношення повітря та бензину у складі суміші - 15 до 1). Якщо брудний фільтр і повітря не вистачає, то двигун відчутно втрачає потужність.Звичайно, електронний блок управління намагатиметься скоригувати суміш, але він не чарівник — при активній роботі педаллю газу суміш буде збагаченою, тобто перенасиченою паливом. А це може призвести до поломки свічок запалювання, кисневих датчиків і каталітичного нейтралізатора вихлопу. Зрозуміло, помітно зросте і витрата палива. А якщо продовжувати їздити з брудним повітряним фільтром, не звертаючи уваги на ці симптоми, можна відправити на звалище циліндро-поршневу групу, та й весь двигун.

А чи може двигун працювати взагалі без повітряного фільтра? Звичайно, щоправда, недовго. Кількість пилу та дрібного піску в атмосфері величезна, а на дорогах до них додаються комахи та опале листя дерев. Все це сміття двигун засмокче в циліндри, на стінках яких залишаться задираки - після чого мотор вирушить на капітальний ремонт. Таким чином, повітряний фільтр життєво необхідний для нормальної та довгої роботи двигуна.

Як влаштований повітряний фільтр

Саме слово "фільтр" походить від латинського filtrum - повсть. Але повстяних фільтрів сьогодні вже не знайти: основними матеріалами сучасних фільтруючих елементів є папір та синтетичне волокно, гофровані (складені гармошкою) для збільшення площі фільтрації.

Фільтрувальний папір, хоч і звучить пересічно, насправді є досить просунутим матеріалом з високою щільністю та мільйонами пір, що пропускають повітря, але затримують пил. Мінус паперових фільтрів – страх води; щоб захистити їх від вологи, папір іноді просочують спеціальним масляним складом.

Синтетичне волокно - нетканий пористий матеріал, який поступово витісняє папір з повітряних фільтрів.«Синтетика» дорожча, зате не боїться води — після просушування її здатності, що фільтрують, не змінюються. По «брудоємності» неткані фільтри також перевершують паперові: на відміну від останніх, що затримують пил на поверхні, синтетичні фільтри вловлюють пил товщиною волокна.

Форма повітряних фільтрів також відрізняється. У автомобілях зустрічаються циліндричні, панельні, безкаркасні та кільцеві фільтри — хоча останні застосовують лише на старих карбюраторних машинах, для сучасних їх пропускна здатність надто мала. Циліндричні фільтри-«бочки» зазвичай стоять на комерційному транспорті: вантажівках, фургонах, спецтехніці там, де використовуються кубатурні дизельні мотори, що вимагають багато повітря. А панельні повітряні фільтри (і схожі на них безкаркасні) ставляться майже на всі легкові автомобілі.

Фільтри нульового опору

Особняком стоять так звані нульовики - повітряні фільтри нульового опору. Зовні вони нагадують конус або гриб, а як фільтрувальний елемент використовують тканину — багатошарову марлю, просочену спеціальним маслом.

Навіщо потрібний «нульовик»? Будь-який повітряний фільтр через свою щільність створює опір потоку повітря, інакше він не міг би ефективно затримувати пил. Для двигунів з високим ступенем форсування це критично - для великої віддачі потужності їм потрібно багато повітря, особливо при використанні турбонаддуву. У цьому (і тільки в цьому!) Випадку використовують фільтр нульового опору - він майже не заважає закачувати повітря в циліндри. Але затримувати багато пилу такий фільтр не може, вимагаючи частої заміни (хоча тканинні фільтри можна прати, з наступним сушінням та просоченням).Тому сфера застосування «нульовиків» обмежена автоперегонами.

На жаль для двигунів (і на радість сервісменів) повітряні фільтри нульового опору є популярним тюнінгом - їх встановлюють на звичайні цивільні машини замість штатних фільтрів в надії отримати велику потужність. Хоча без одночасної перебудови випускної системи та перепрошивки блоку керування двигуна ні про яку надбавку мова не йде - такий тюнінг просто знижує ресурс мотора через погане очищення повітря. «Нульовики» мають використовуватися лише там, де це виправдано і передбачено інженерами спочатку – у спортивних автомобілях.

Коли потрібно міняти повітряний фільтр

Якщо ви відчули втрату потужності, значить прострочили заміну фільтра – змінити його потрібно було давно. Змінюйте повітряний фільтр регулярно, орієнтуючись на пробіг. Залежно від розмірів фільтра для різних машин встановлені різні регламенти заміни: періодичність становить від 10 000 до 40 000 км. І завжди із застереженням: при експлуатації автомобіля у важких умовах (наприклад, на запилених дорогах) інтервал заміни повітряного фільтра потрібно скоротити в 2 рази.

Стан фільтра можна приблизно оцінити за кольором фільтрувального матеріалу - він недарма стає світлим (білим, блідо-жовтим або бежевим), а не якимось брутально-чорним. Забруднення світлого матеріалу легше контролювати візуально: якщо він потемнів і став сірим (наповнився пилом), то час фільтр міняти. Але цей спосіб не є на 100% надійним, оскільки в синтетичних фільтрах дрібний пил накопичується глибоко всередині, а зовні матеріал може виглядати не таким вже й брудним. Краще орієнтуватися на пробіг та регламентний інтервал заміни.

На практиці, щоб щоразу не вираховувати пройдені кілометри, повітряний фільтр змінюють разом із моторною олією — кожні 5 000–10 000 км.

Чи продувати повітряний фільтр

Колись продування повітряного фільтра було обов'язковою процедурою відвідування шиномонтажу — адже там завжди є потужний компресор. З паперовими фільтрами це справді мало сенс, дозволяючи рідше змінювати їх. Але неткані синтетичні фільтри працюють за принципом глибинної фільтрації, збираючи пил усередині волокон — їх продування майже непотрібне, адже пил усередині цементується. Такий фільтр потрібно просто замінити, не намагаючись штучно продовжити його життя.

Якщо ви все ж таки взялися продувати фільтр, використовуйте компресор на шиномонтажі або в автосервісі - від звичайного автомобільного колісного компресора толку не буде. Завжди продуйте фільтр проти напрямку руху повітря, т.е. е. з боку двигуна - пил потрібно видути назовні, а не заглибити всередину фільтра. І ніколи не використовуйте рідкі очищувачі, бензин чи воду. Хоча про прання повітряного фільтра варто поговорити окремо.

Чи можна прати повітряний фільтр

Автомобілісти неспроста виділяють серед запчастин витратні матеріали, які використовуються одноразово і змінюються з певною періодичністю. Повітряний фільтр відповідає цьому принципу повною мірою. Спроба зробити з розхідника багаторазову деталь нічим добрим зазвичай не закінчується.

Складно сказати, що саме рухає людьми — старі радянські автомобільні традиції, досвід їзди на мототехніці/квадроциклах (поролонові фільтри яких дійсно розраховані на багаторазове використання) або тотальна економія, — але в інтернеті регулярно виникає питання: чи можна прати повітряний фільтр. І багато хто вважає, що так — можна! Ось типова інструкція з просторів мережі:

1. Продіть фільтр стисненим повітрям і пропилососіть між складками.
2. Промити проточною водою під тиском.
3. Замочити у гарячій воді із пральним порошком на 5 хвилин і прополоскати.
4. Ще раз промити проточною водою, доки вона не стане чистою.
5. Висушити та встановити фільтр на місце.

Опустимо той факт, що паперовий фільтр мочити у воді не варто в принципі, а з синтетичного пилу не випраєш — він лише зацементується всередині волокон. Безперечно одне: відсутність доцільності. При роздрібній ціні нового повітряного фільтра кілька сотень рублів намагатися прати його безглуздо і потенційно небезпечно двигуна, вартість якого кілька порядків вище.

Заміна повітряного фільтра

Правильно замінити повітряний фільтр не складно — це одна з найпростіших операцій з обслуговування машини. Але навіть вона вимагає акуратності та уважності.

Повітряний фільтр встановлений в окремому пластиковому корпусі (старі металеві кожухи кільцевих фільтрів карбюраторних двигунів у розрахунок не беремо). Щоб дістати панельний фільтр, відігніть його кришки і витягніть назовні. Циліндричний фільтр витягти складніше - доведеться розібрати частину повітроводу; для цього ослабте хомути повітряних патрубків.

При встановленні нового фільтра не переплутайте сторони і ретельно контролюйте щільність прилягання - фільтр повинен стати рівно, без перекосів. Перевіряйте цілісність гумового ущільнювача по периметру фільтра, який забезпечує герметичність, щоб повітря не йшло повз. І не забудьте зафіксувати всі затискачі після збирання корпусу повітряного фільтра.

Змінюйте повітряний фільтр регулярно - нехай ваш двигун дихає легко.