Что такое воздушный фильтр?

Воздушный фильтр, который является компонентом, может удалять твердые частицы и другие примеси из воздуха.В автомобилях используются два типа воздушных фильтров: обычные воздушные фильтры двигателя и салонные воздушные фильтры.Воздушные фильтры двигателя являются важной частью системы впуска, поскольку они подают в двигатель отфильтрованный гранулированный воздух.Точно так же воздушные фильтры салона отвечают за удаление загрязняющих веществ (в основном пыльцы и других аллергенов) из воздуха, поступающего в салон.

Поскольку двигатели внутреннего сгорания используют воздух в качестве окислителя в процессе сжигания топлива, а загрязняющие вещества могут повредить различные компоненты как на впуске, так и на самом двигателе, эксплуатация двигателя без воздушного фильтра обычно не рекомендуется.Однако засоренный воздушный фильтр может создать искусственное ограничение потока воздуха через впускную систему, что может привести к недостатку мощности.

История воздушного фильтра

В течение нескольких десятилетий после изобретения автомобиля в двигателях внутреннего сгорания не использовались воздушные фильтры.У них были чрезвычайно простые системы впуска, которые обычно состояли из воздухозаборника.Только в 1915 году автомобиль поставлялся с завода с воздушным фильтром, когда Packard включил его в свой Twin Six для этого модельного года.

С момента появления воздушного фильтра конструкционные материалы и основные конструкции претерпели ряд изменений, и появилось несколько различных типов фильтров.Первые автомобильные воздушные фильтры были изготовлены из бумаги, которая до сих пор остается популярным фильтрующим материалом.

Строительные материалы для воздушного фильтра

Некоторые фильтрующие материалы, используемые в воздушных фильтрах автомобильных двигателей, включают:

бумага

хлопок

мыло

масляные ванны

Бумажные воздушные фильтры

Первые автомобильные воздушные фильтры были сделаны из бумаги, и сегодня большинство автомобилей продолжают использовать бумажные фильтры.Однако фильтровальная бумага существенно отличается от других бумажных изделий.Определенные типы древесной массы используются для создания высокопористого материала, который обычно весит от 100 до 200 г/м2, что на самом деле тяжелее картона.(Обычная офисная бумага обычно весит около 80 г/м⊃2;, а картон обычно весит более 130 г/м⊃2;)

Чтобы сделать бумажные воздушные фильтры для автомобилей, фильтровальную бумагу «гофрируют», чтобы увеличить площадь поверхности, содержащуюся в заданном объеме пространства.Они часто запечатаны пеной или пластиком по краям, а иногда имеют металлические или пластиковые компоненты для обеспечения жесткости.

Бумажные фильтры обычно считаются изнашиваемыми предметами, а это означает, что их необходимо выбрасывать после того, как они засорятся.Однако некоторые из этих фильтров предназначены для промывки и повторного использования.

Салонные воздушные фильтры

Воздушные фильтры салона обычно изготавливаются из гофрированной фильтровальной бумаги, но они, как правило, отфильтровывают более мелкие твердые частицы.Это связано с тем, что сжатие воздуха имеет меньшее значение для салонного фильтра, чем для фильтра двигателя, а салонные фильтры должны улавливать исключительно мелкие твердые частицы.Эти устройства часто квалифицируются как полу- или полные фильтры HEPA.

Хлопковые воздушные фильтры

Хлопковая марля использовалась в ограниченном количестве OEM-приложений, но большинство этих фильтров являются продуктами вторичного рынка, ориентированными на рынок производительности.Эти фильтры обычно дороже бумажных, но они также рассчитаны на более длительный срок службы.

Этот тип фильтра обычно состоит из нескольких слоев хлопчатобумажной марли, которые удерживаются между сетками из проволочной сетки.Хлопковая марля обработана маслом, которое помогает улавливать твердые частицы, не создавая чрезмерного ограничения потока воздуха.Когда этот тип фильтра засоряется, его можно промыть, а затем снова смазать маслом, прежде чем снова использовать.

Поролоновые воздушные фильтры

Эти фильтры похожи на ватные фильтры, но вместо хлопчатобумажной марли в них используется пенополиуретан.В них по-прежнему используется масло для улавливания твердых частиц, и они могут быть спроектированы так, чтобы обеспечить либо высокий уровень воздушного потока, либо исключительную способность улавливать твердые частицы до того, как они засорятся.Хотя эти фильтры не так популярны, как бумажные или хлопчатобумажные фильтры, их способность упаковывать большое количество грязи делает их популярными в автоспорте по бездорожью.

Как работают воздушные фильтры?

Воздушные фильтры работают, улавливая некоторые из мелких частиц, которые существуют в большинстве сред, позволяя воздуху течь относительно беспрепятственно.В автомобильной системе впуска воздушный фильтр всегда располагается перед дроссельной заслонкой и датчиком массового расхода воздуха.

В старых приложениях воздушный фильтр обычно располагался прямо над карбюратором.В новых приложениях воздушные фильтры обычно устанавливаются в «коробках для воздушных фильтров» в головной части впускной системы.В этих случаях воздухозаборник может быть расположен на коробке или может иметься трубка, ведущая от коробки к передней части моторного отсека.

Когда воздух впервые попадает во впускную систему, он должен пройти через воздушный фильтр.Когда он проходит через фильтрующий материал, любые твердые частицы, размер которых превышает поры в фильтре, застревают, в то время как сам воздух может проходить.Это вызывает определенный уровень ограничения потока воздуха, но обычно им можно пренебречь, когда фильтр относительно чистый.

Без воздушного фильтра твердые частицы могли бы попасть в корпус дроссельной заслонки и попасть в камеры сгорания.В зависимости от количества твердых частиц в воздухе это потенциально может привести к повреждению двигателя или различных компонентов.Таким образом, воздушный фильтр «жертвует собой» для защиты двигателя.Со временем фильтр будет постепенно засоряться, и в конечном итоге его придется чистить или заменять (в зависимости от типа фильтра).

Неисправность воздушного фильтра

Наиболее распространенная причина выхода из строя воздушного фильтра — простое время и использование.Типичный фильтр прослужит от 5 до 15 000 миль или около того, в зависимости от условий вождения.В особенно запыленных условиях фильтр может забиться за очень короткий промежуток времени, что приведет к резкому падению мощности.Если фильтр забит достаточно сильно, двигатель может даже заглохнуть.

В большинстве случаев простой способ решить проблему с неисправным воздушным фильтром — заменить его.Однако есть и такие фильтры, которые можно снять, очистить и вернуть в эксплуатацию.Особенно это касается хлопковых фильтров, но некоторые бумажные фильтры также предназначены для очистки. В некоторых ситуациях перед возвратом фильтра в сервис необходимо повторно нанести определенный тип масла.