0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Воздушный фильтр двигателя схема

Система питания двигателя внутреннего сгорания любого типа включает три подсистемы — приготовления и подачи воздуха, подачи топлива и отвода отработавших газов. Каждой из этих подсистем отводится важная роль в процессах, сопровождающих превращение энергии, получаемой от сгорания топлива в механическую энергию, способную «оживить» автомобиль, трактор, комбайн или другую машину.

Подсистема, отвечающая за приготовление и подачу воздуха, включает несколько составных элементов, позволяющих очистить воздух от пыли, воды и механических загрязнений, подогреть его при необходимости перед подачей в цилиндры, а также воздухоподводящие трубопроводы и патрубки.
Кроме того, воздушный фильтр, являющийся элементом воздухоподающей системы, является своеобразным глушителем шума во впускном тракте, разбивая воздушный поток на мелкие струи.

Подогрев воздуха перед подачей в цилиндры двигателя необходим, преимущественно, в холодное время года для улучшения испаряемости топлива перед воспламенением, повышения качества смесеобразования, и оптимизации процессов сгорания. Чаще всего подогрев осуществляется посредством теплообменников, использующих высокую температуру жидкости системы охлаждения или подводом воздуха через каналы, связанные с выхлопными трубопроводами, которые при работе двигателя сильно разогреваются. При эксплуатации автомобиля в летнее время года подогрев воздуха обычно не используется.

Воздушный фильтр или воздухоочиститель

Одним из наиболее важных элементов воздухоподводящей подсистемы является воздушный фильтр, отвечающий за чистоту подаваемого в цилиндры воздуха. Содержащиеся в атмосферном воздухе пылевидные и механические частицы способны вызвать интенсивный износ деталей двигателя, в первую очередь — деталей цилиндропоршневой группы, действуя как абразив. Достаточно сказать, что использование качественного воздушного фильтра позволяет повысить ресурс двигателя на 30. 40%, а при работе в условиях повышенного загрязнения воздуха детали двигателя изнашиваются еще быстрее.
Современные модели воздушных фильтров способны обеспечить высокое качество очистки, оставляя в своих волокнах до 99,8% загрязнений, в том числе совсем мелких частиц, и пропуская в цилиндры двигателя только чистый воздух.

Для очистки воздуха в системах питания современных автомобильных двигателей наиболее широко используются два типа фильтров: инерционно-масляные, которые можно назвать «мокрыми», и сухие — с бумажными фильтрующими элементами. Конструкция последних может включать элементы инерционной очистки.
На некоторых моделях автомобилей используются угольные воздушные фильтры, но их применение в качестве воздухоочистителей для системы питания двигателей не считается целесообразным из-за высокой цены. Угольные фильтры чаще используются в качестве салонных воздухоочистителей, удаляя из воздуха, поступающего в кузов легкового автомобиля не только пыль, но также вредные частицы и вещества, поскольку уголь является адсорбентом.

Инерционно-масляные воздушные фильтры

Инерционно-масляные воздухоочистители в настоящее время утратили былую популярность из-за повышенной трудоемкости в обслуживании, тем не менее они еще встречаются в системах питания многих двигателей, устанавливаемых на грузовых автомобилях ЗиЛ и ГАЗ и некоторых других марок.

Устройство воздухоочистителя автомобиля ГАЗ-53 показано на рис. 1.
Воздушный фильтр инерционно-масляного типа состоит из корпуса 11 со специально выштампованной масляной ванной и поддоном с патрубком для системы вентиляции, и фильтрующего элемента 1 с крышкой в сборе. В качестве набивки 12 фильтрующего элемента применяются интенсивно закрученные в моток капроновые нити диаметром 0,2. 0,3 мм.

Фильтр работает следующим образом: при повышении частоты вращения коленчатого вала двигателя стремительный воздушный поток, проходящий через фильтр, ударяется о поверхность масла в масляной ванне, захватывает и уносит капли масла в набивку, увлажняя капроновые нити. Пыль и механические частицы, которым удалось избежать контакта с маслом ванны, прилипают к маслу на поверхности капроновой набивки и, таким образом, отделяются от воздушного потока.
Загрязненное масло постепенно стекает в ванну, где под действием веса тяжелые механические частицы оседают на дно, и при очередном обслуживании фильтра удаляются механическим путем.
Обслуживание инерционно-масляного воздухоочистителя заключается в периодической промывке его деталей и капроновой набивки, а также заправке ванны свежим маслом.

Бумажные воздушные фильтры

Бумажный фильтр состоит из специальной пористой бумаги, которая сложена гофром («гармошкой») для увеличения активной фильтрующей площади. Бумажные фильтры обладают рядом существенных преимуществ перед инерционно-масляными:

  • не нуждаются в периодическом обслуживании, что немаловажно для владельцев легковых автомобилей, не являющихся профессиональными водителями — загрязненный фильтр просто заменяется новым;
  • имеют простую конструкцию и, соответственно, невысокую стоимость, что позволяет осуществлять его замену без существенных материальных затрат;
  • обеспечивают высокую степень очистки воздуха.

На грузовых автомобилях часто применяются бумажные фильтры инерционной конструкции (сухие инерционные фильтры), в которых проходящий поток воздуха закручивается по спирали, оставляя посредством сил инерции тяжелые частицы на стенках фильтрующего элемента. Недостатком такой конструкции является повышение сопротивления воздушного тракта, что приводит к ухудшению наполняемости цилиндров воздухом.
Иногда на автомобилях применяются фильтры с пониженным аэродинамическим сопротивлением, в которых используются хлопчатобумажные или поролоновые фильтрующие элементы, пропитанные специальным маслом.

В зависимости от формы бумажные фильтры могут быть: цилиндрические, круглые (кольцевого типа), панельные, бескаркасные.

Цилиндрические воздушные фильтры (см. на рис. вверху страницы) используются в системе питания двигателей грузовых автомобилей (например, в системе питания двигателей марки «КамАЗ»), а также в системе питания двигателей многих современных автобусов, дорожной и сельскохозяйственной техники. Благодаря большой активной фильтрующей поверхности они способны пропускать значительный поток воздуха, что необходимо для работы двигателей с большим объемом цилиндров (литражом).
Иногда на цилиндрический воздушный фильтр дополнительно надевается тканевый фильтрующий элемент, позволяющий увеличить срок его службы.

Применявшиеся в недалеком прошлом кустарные технологии промывки бумажных фильтров для их последующего использования не дают ожидаемой выгоды — затраты на мойку фильтра сопоставимы с ценой нового фильтра, а качество фильтрации и пропускная способность промытого фильтра значительно хуже. Поэтому в настоящее время такие методы обновления бумажных фильтров применяются редко.

Круглые (кольцевые) воздушные фильтры по устройству мало отличается от цилиндрического, но имеют малую высоту, и, соответственно, меньшую пропускную способность. Такие фильтры применяются в легковых автомобилях с карбюраторной системой питания двигателя. В настоящее время кольцевые фильтры вытеснили более современные и технологичные панельные конструкции, имеющие высокую пропускную способность и качество очистки воздуха.

Воздушные фильтры панельного типа применяются сейчас почти во всех современных системах питания двигателей легковых автомобилях. Они обычно имеют прямоугольную форму, в нижней части фильтра размещается фильтрующий элемент в виде бумажного гофра, прикрытый сверху металлической или пластиковой решеткой. По контуру фильтра панельного типа размещены уплотнительные элементы для герметичного размещения в корпусе. Несмотря на несколько более затратную технологию изготовления, фильтры панельного типа более производительны, т. е. имеют большую пропускную способность по сравнению с круглыми фильтрами (при одинаковых размерах), великолепно очищают воздух, более практичны и долговечны.

Бескаркасные воздушные фильтры отличаются от панельных отсутствием жесткой решетки, и содержат лишь фильтрующий бумажный гофр и резиновые или поролоновые уплотнительные элементы для установки в корпус воздушного фильтра.

По эффективности действия (фильтрующей способности) воздушные фильтры подразделяются на 3 класса.

  1. Фильтры 1-го класса практически полностью улавливают пыль всех размеров («абсолютные» фильтры),
  2. 2-го класса эффективно улавливают пыль > 1 мкм ;
  3. 3-го класса > 10 мкм .

Существует много разновидностей воздушных фильтров, отличающихся конструкцией фильтрующего устройства и применяемыми материалами. Распространены волокнистые, масляные и губчатые и другие воздушные фильтры, в которых улавливание пыли происходит при контакте её с поверхностями пор фильтрующего материала (слоя).

По типам воздушные фильтры делятся в соответствии с их принципом работы и материалами, из которых они изготавливаются.

Механические фильтры (фильтры предварительной очистки) [ править | править код ]

Это самые простые фильтры, применяемые в воздухоочистителях. Они состоят из обычной мелкой сетки и используются в качестве фильтров предварительной очистки. Предназначены для удаления крупных пылевых частиц, шерсти животных. Такие фильтры устанавливаются практически на всем климатическом оборудовании и защищают от пыли не только людей, но и внутренности самих приборов.

Являясь предварительным фильтром, защищает последующие фильтрующие элементы (угольные, HEPA — фильтры) от преждевременного износа.

Большинство фильтров предварительной очистки устраняют частички размером 5-10 микрон. Несмотря на то, что процентное соотношение частичек размером от 5 микрон по отношению в общей массе пыли находящихся в воздухе мало, он играет очень важную роль, поскольку если в системе не используется фильтр предварительной очистки, или он не достаточно эффективно удаляет частицы, это может привести к преждевременному износу активированного угольного или HEPA-фильтра.

Представляют собой волокнистую структуру. В таких фильтрах пористые фильтрующие слои различной плотности образуются из волокон, обычно связанных склеивающими веществами. В волокнистом рулонном воздушном фильтре рулоны фильтрующего материала устанавливают на катушки в верхней части фильтра и по мере запыления перематывают на нижние катушки. Использованные материалы выбрасываются; в отдельных случаях возможна их промывка или очистка пневматически, что делает предварительные сетчатые фильтры многоразовыми.

Угольные фильтры [ править | править код ]

Главное предназначение угольных фильтров — физически поглощать молекулы газа своими порами. Активированные угольные фильтры лучше других устраняют летучие и полулетучие органические соединения с довольно большой молекулярной массой. Количество фильтрующего материала угольного фильтра является одной из важных определяющих его эффективности. Очевидно, что чем больше микропор содержится в угле, тем больше газа и запахов можно устранить, и тем дольше время работы фильтра, перед тем как его поры переполнятся, и фильтр необходимо будет заменить. Также важно, чтобы кроме угольных фильтров воздухоочистители оснащались фильтрами механической (предварительной очистки — пылепоглощающими). Если фильтр предварительной очистки не достаточно эффективно задерживает макрочастицы, они будут накапливаться в микропорах угольного фильтра. Следовательно, это приведет к преждевременному насыщению активированного угля и износу фильтра. Дизайн угольного фильтра также является важным фактором, определяющим эффективность потока воздуха. Угольный фильтр с мелкодисперсным активированным углем является причиной большого сопротивления потока воздуха. Если фильтр состоит из гранул большего размера, это облегчит движение воздуха сквозь фильтр. При гофрированном дизайне фильтра, увеличивается площадь поверхности угля, что в свою очередь увеличит эффективность устранения газа (чем больше поверхность, тем больше вероятность поглощения).

Читать еще:  Двигатель акл плохо заводится

Однако эти фильтры не очень эффективны при использовании в среде с высокой влажностью. Также активированный уголь не эффективен для удаления газов с более низкой молекулярной массой, таких как формальдегид, сернистый ангидрид и диоксид азота. Для их устранения необходимо использовать добавки, изготовленные из хемосорбентов, которые способны химически устранять эти газы. Хемосорбенты вступая в реакцию с молекулой воды, находящейся в воздухе, и молекулой газа химически их разлагают на безвредные вещества, такие как диоксид углерода. Этот процесс называется химическим поглощением. К типичным хемосорбентам относятся оксид алюминия, силикат алюминия и перманганат калия.

Таким образом, воздухоочистители, в которых используются только угольные фильтры, являются не столь эффективными для очистки воздуха городских помещений. Поэтому в воздухоочистителях они используются в комбинации с другими фильтрами.

По мере накопления токсинов и пыли сам фильтр может стать источником загрязнения, при несвоевременной смене фильтра. В городских условиях рекомендуется менять его каждые 4-6 месяцев.

Масляные фильтры [ править | править код ]

В масляных фильтрах фильтрующий слой состоит из металлических или пластмассовых сеток, перфорированных пластин, колец и т. п., смоченных минеральным маслом; они могут быть ячейковыми или самоочищающимися. В последних фильтрующий слой представляет собой непрерывно движущуюся сетчатую ленту, очищаемую от пыли в масляной ванне.

Губчатые фильтры [ править | править код ]

В губчатых фильтрах фильтрующий слой состоит из губчатого пенополиуретана, резины и пр. Для повышения фильтрующей способности эти материалы подвергают обработке, способствующей раскрытию пор; фильтрующий слой регенерируется промывкой или пневматически.

Фильтры HEPA [ править | править код ]

Фильтры тонкой очистки воздуха — HEPA (TrueHEPA) (от англ. HEPA (High Efficiency Particulate Absorption) — высокоэффективная задержка частиц) представляет собой пылевой воздушный фильтр высокой эффективности.

Фильтры HEPA во многих воздухоочистителях являются основным фильтрующим элементом.

Чем больше квадратных сантиметров занимает фильтрующий материал HEPA фильтра в воздухоочистителе, тем больше частичек он сможет задержать, перед тем как переполнится. Также, чем больше размер фильтра, тем больше количество задерживаемых частиц при каждом прохождении через фильтр.

Тип используемого материала и дизайн являются важными определяющими качества HEPA фильтра. Гофрировка HEPA фильтра должна быть сплошной для обеспечения одинаковой эффективности фильтрации. Если складки прилегают слишком плотно друг к другу, это ограничивает движение воздуха и приводит к снижению воздухопроходимости. В некоторых HEPA фильтрах вместо бумаги используются синтетические материалы. Однако тонкая бумага является наилучшим материалом, эффективно задерживающим большое количество микроскопических частичек и не сильно ограничивающим воздушный поток. Так как HEPA фильтры высшего качества чрезвычайно хрупкие и их легко повредить, ведущие компании производители воздухоочистителей устанавливают фильтры таким образом, чтобы защитить материал HEPA фильтров. Кроме того, поверхность фильтров представляет очень удобный «плацдарм» для микроорганизмов, поэтому производители дополнительно пропитывают их специальным химическим составом, угнетающим жизнедеятельность бактерий.

Согласно принятой международной классификации существует 5 классов HEPA фильтров: Н10, Н11, Н12, Н13 и Н14. Чем выше класс, тем лучше качество фильтрации воздуха — так, фильтры HEPA Н13 (или TRUE HEPA по классификации американской компании HONEYWELL, США) способны задерживать частицы размером до 0,3 мкм с эффективностью до 99,975 %.

Принцип работы HEPA фильтров достаточно прост: воздух вентилятором прогоняется через фильтр и тем самым освобождается от частиц пыли. HEPA-фильтр задерживает более 99 % всех частиц размерами от 0,3 мкм и больше. Большинство аллергенов (пыльца, споры грибов, шерсть и перхоть животных, аллергены клещей домашней пыли, др.) имеют размеры более 1 мкм, поэтому HEPA-фильтры используются в пылесосах или очистителях воздуха, которые рекомендуется использовать аллергическим больным при доказанной роли респираторной аллергии в течение заболевания.

HEPA — фильтры изначально разрабатывались для оборудования систем вентиляции в медицинских учреждениях и помещениях с повышенными требованиями к чистоте воздуха; технология широко распространена на Западе, используется в промышленных и бытовых воздухоочистителях.

HEPA-фильтры применяются в следующих областях:

  • в электронной промышленности для создания чистых производственных помещений высокого (1,10 и 100 по стандарту США F 209D) класса чистоты;
  • в точном машиностроении и аэрокосмической промышленности;
  • в здравоохранении для создания стерильной среды;
  • в микробиологической и фармацевтической промышленности для создания стерильных зон на производствах лекарственных препаратов и изделий;
  • в химической промышленности для получения обеспыленной атмосферы на производствах кино- и фотоматериалов;
  • в атомной промышленности для очистки воздуха от радиоактивных аэрозолей;
  • в пищевой промышленности на предприятиях по производству мясных и молочных продуктов детского питания.
  • в домах, гостиницах, офисах, где чистый воздух особенно необходим для обеспечения здоровья человека.

Фильтры HEPA необходимо заменять в среднем раз в 1-3 года, далее эффективность их работы по мере их загрязнения снижается.

Еще более совершенными по сравнению с HEPA, являются фильтры ULPA (Ultra Low Penetrating Air), способные улавливать до 99,999 % частиц диаметром свыше 0,1 мкм. Такие фильтры по принципу действия не отличаются от моделей HEPA, но стоят дороже и применяются в более дорогих моделях воздухоочистителей.

Электростатические фильтры [ править | править код ]

Электростатические фильтры хорошо очищают воздух от пыли и копоти, но не освобождают от таких токсичных загрязнителей, как окислы азота, формальдегид, и других летучих органических соединений, присутствующих в воздухе бытовых и производственных помещений; поэтому его эксплуатация желательна в комбинации с другими фильтрами.

Электрические (электростатические) фильтры, обычно двухзональные: в первой (ионизационной) зоне пылинки получают заряд в результате столкновений с воздушными ионами, потоки которых образуются при помощи проволочных коронирующих электродов; во второй (осадительной) зоне заряженные пылинки осаждаются под действием кулоновых электрических сил на пластинчатых электродах. Пыль удаляется периодической промывкой.

Плюсом электростатического фильтра является небольшая стоимость и отсутствие дополнительных эксплуатационных расходов.

Минусом электростатического фильтра является малая производительность, так как процесс очистки идёт эффективно только при малых скоростях потока воздуха. Являются источником свободного озона, иногда в опасных для человека концентрациях. Необходимо частое обслуживание и удаление пыли с пластинчатых электродов промывкой.

Фотокаталитические фильтры [ править | править код ]

Фильтры данного типа — новинка в области очистки воздуха.

Сущность метода очистки воздуха состоит в разложении и окислении токсичных примесей на поверхности фотокатализатора под действием ультрафиолетового излучения. Реакции протекают при комнатной температуре, при этом органические примеси не накапливаются, а разрушаются до безвредных компонентов (вода и углекислый газ), причем фотокаталитическое окисление одинаково эффективно по отношению к токсинам, вирусам или бактериям — результат один и тот же. Большинство запахов вызываются органическими соединениями, которые также полностью разлагаются очистителем и поэтому исчезают. Следует учесть, что перспективное направление в очистке воздуха к сожалению во многом профанировано. Большинство выпускаемых очистителей воздуха для дома, использующих фотокаталитические фильтры, имеют весьма малую производительность. В них слишком мала(менее 1 м²) поверхность фильтра, на которую экспонируется ультрафиолетовое излучение, и сама мощность излучения(единицы ватт, при реальной потребности в десятки ватт, приходящихся на 1 м²).

Фильтры вентиляции и кондиционирования воздуха [ править | править код ]

Фильтры вентиляции и кондиционирования воздуха делятся на 17 классов:

Воздушный фильтр: «респиратор» двигателя

Зачем фильтровать воздух? Это ведь не масло и не топливо. Но для мотора воздушный фильтр сродни медицинской маске, которая стала такой популярной в 2020 году — двигатель тоже не хочет «дышать» чем попало. Поговорим о конструкции, выборе и замене воздушного фильтра — благо, с наличием в магазинах фильтров, в отличие от масок, проблем нет.

Воздушный фильтр — косвенный индикатор состояния автомобиля и ответственности его владельца. Недаром опытные автоподборщики, помимо стандартных проверок, всегда открывают отсек с воздушным фильтром. Если там «грядка» из пыли, листьев и насекомых, то говорить о регулярном обслуживании машины не приходится. Абсолютно новый фильтр (особенно самый дешёвый), установленный перед продажей, тоже наводит на размышления. Хорошо, когда внешнее состояние фильтра соответствует пробегу с момента последнего регламентного техобслуживания. А кристально белым воздушный фильтр перестаёт быть уже через несколько сотен пройденных километров — настолько «чистые» у нас дороги.

Чем опасен забитый воздушный фильтр

Воздушный фильтр можно сравнить с мешком домашнего пылесоса. Как только мешок забивается мусором, пылесос теряет мощность, начинает беспомощно гудеть и перегревается. Почти то же самое происходит с двигателем машины: когда ему нечем «дышать» из-за забитого фильтра, он теряет мощность и начинает работать неправильно. А «дышит» он активно: за каждый километр пробега мотор прокачивает через себя почти 2 кубометра воздуха.

Воздушный фильтр определяет, насколько легко мотору «дышится». Система питания двигателя рассчитана на определённое количество воздуха, поступающего в цилиндры (соотношение воздуха и бензина в составе смеси — 15 к 1). Если фильтр грязный и воздуха не хватает, то двигатель ощутимо теряет мощность. Конечно, электронный блок управления постарается скорректировать смесь, но он не волшебник — при активной работе педалью газа смесь будет обогащённой, то есть перенасыщенной топливом. А это чревато поломкой свечей зажигания, кислородных датчиков и каталитического нейтрализатора выхлопа. Разумеется, заметно вырастет и расход топлива. А если продолжать ездить с грязным воздушным фильтром, не обращая внимания на эти симптомы, можно отправить на свалку цилиндро-поршневую группу, да и весь мотор.

А может ли двигатель работать вообще без воздушного фильтра? Конечно — правда, недолго. Количество пыли и мелкого песка в атмосфере огромно, а на дорогах к ним добавляются насекомые и опавшие листья деревьев. Весь этот мусор двигатель засосёт в цилиндры, на стенках которых останутся задиры — после чего мотор отправится на капитальный ремонт. Таким образом, воздушный фильтр жизненно необходим для нормальной и долгой работы двигателя.

Читать еще:  Электрический двигатель число оборотов

Как устроен воздушный фильтр

Само слово «фильтр» происходит от латинского filtrum — войлок. Но войлочных фильтров сегодня уже не найти: основными материалами современных фильтрующих элементов являются бумага и синтетическое волокно, гофрированные (сложенные гармошкой) для увеличения площади фильтрации.

Фильтровальная бумага, хоть и звучит заурядно, на деле является довольно продвинутым материалом с высокой плотностью и миллионами пор, пропускающих воздух, но задерживающих пыль. Минус бумажных фильтров — боязнь воды; чтобы защитить их от влаги, бумагу иногда пропитывают специальным масляным составом.

Синтетическое волокно — нетканный пористый материал, постепенно вытесняющий бумагу из воздушных фильтров. «Синтетика» дороже, зато не боится воды — после просушивания её фильтрующие способности не меняются. По «грязеёмкости» нетканные фильтры также превосходят бумажные: в отличие от последних, задерживающих пыль на поверхности, синтетические фильтры улавливают пыль всей толщиной волокна.

Форма воздушных фильтров также отличается. В автомобилях встречаются цилиндрические, панельные, бескаркасные и кольцевые фильтры — хотя последние применяют только на старых карбюраторных машинах, для современных их пропускная способность слишком мала. Цилиндрические фильтры-«бочки» обычно стоят на коммерческом транспорте: грузовиках, фургонах, спецтехнике — там, где используются кубатурные дизельные моторы, требующие много воздуха. А панельные воздушные фильтры (и схожие с ними бескаркасные) ставятся почти на все легковые автомобили.

Фильтры нулевого сопротивления

Особняком стоят так называемые нулевики — воздушные фильтры нулевого сопротивления. Внешне они напоминают конус или гриб, а в качестве фильтровального элемента используют ткань — многослойную марлю, пропитанную специальным маслом.

Зачем нужен «нулевик»? Любой воздушный фильтр из-за своей плотности создаёт сопротивление потоку воздуха, иначе он не мог бы эффективно задерживать пыль. Для двигателей с высокой степенью форсировки это критично — для большой отдачи мощности им требуется много воздуха, особенно при использовании турбонаддува. В этом (и только в этом!) случае используют фильтр нулевого сопротивления — он почти не мешает закачивать воздух в цилиндры. Но задерживать много пыли такой фильтр не может, требуя частой замены (хотя тканевые фильтры можно стирать, с последующей сушкой и пропиткой). Поэтому сфера применения «нулевиков» ограничена автогонками.

К несчастью для двигателей (и к радости сервисменов) воздушные фильтры нулевого сопротивления являются популярным тюнингом — их устанавливают на обычные гражданские машины вместо штатных фильтров в надежде получить большую мощность. Хотя без одновременной перестройки выпускной системы и перепрошивки блока управления двигателя ни о какой прибавке речь не идёт — такой тюнинг просто снижает ресурс мотора из-за плохой очистки воздуха. «Нулевики» должны использоваться только там, где это оправдано и предусмотрено инженерами изначально — в спортивных автомобилях.

Когда нужно менять воздушный фильтр

Если вы почувствовали потерю мощности, значит просрочили замену фильтра — сменить его нужно было давно. Меняйте воздушный фильтр регулярно, ориентируясь на пробег. В зависимости от размеров фильтра, для разных машин установлены разные регламенты замены: периодичность составляет от 10 000 до 40 000 км. И всегда с оговоркой: при эксплуатации автомобиля в тяжёлых условиях (например, на пыльных дорогах) интервал замены воздушного фильтра нужно сократить в 2 раза.

Состояние фильтра можно приблизительно оценить по цвету фильтровального материала — он неспроста делается светлым (белым, бледно-жёлтым или бежевым), а не каким-нибудь брутально-чёрным. Загрязнение светлого материала легче контролировать визуально: если он потемнел и стал серым (наполнился пылью), то фильтр пора менять. Но этот способ не является на 100 % надёжным, поскольку в синтетических фильтрах мелкая пыль скапливается глубоко внутри, а снаружи материал может выглядеть не таким уж грязным. Лучше ориентироваться на пробег и регламентный интервал замены.

На практике, чтобы каждый раз не высчитывать пройденные километры, воздушный фильтр меняют вместе с моторным маслом — каждые 5 000–10 000 км.

Продувать ли воздушный фильтр

Когда-то продувка воздушного фильтра была обязательной процедурой посещения шиномонтажа — ведь там всегда есть мощный компрессор. С бумажными фильтрами это действительно имело смысл, позволяя реже менять их. Но нетканные синтетические фильтры работают по принципу глубинной фильтрации, собирая пыль внутри волокон — их продувка почти бесполезна, ведь пыль внутри цементируется. Такой фильтр нужно просто заменить, не пытаясь искусственно продлить его жизнь.

Если вы всё же взялись продувать фильтр, используйте компрессор на шиномонтаже или в автосервисе — от обычного автомобильного колёсного компрессора толку не будет. Всегда продувайте фильтр против направления движения воздуха, т. е. со стороны двигателя — пыль нужно выдуть наружу, а не заглубить внутрь фильтра. И никогда не используйте жидкие очистители, бензин или воду. Хотя о стирке воздушного фильтра стоит поговорить отдельно.

Можно ли стирать воздушный фильтр

Автомобилисты неспроста выделяют среди запчастей расходники — расходные материалы, которые используются однократно и меняются с определённой периодичностью. Воздушный фильтр соответствует этому принципу в полной мере. Попытка сделать из расходника многоразовую деталь ничем хорошим обычно не заканчивается.

Сложно сказать, что именно движет людьми — старые советские автомобильные традиции, опыт езды на мототехнике/квадроциклах (поролоновые фильтры которых действительно рассчитаны на многоразовое использование) или тотальная экономия, — но в интернете регулярно всплывает вопрос: можно ли стирать воздушный фильтр. И многие считают, что да — можно! Вот типичная инструкция с просторов сети:

  1. Продуть фильтр сжатым воздухом и пропылесосить между складками.
  2. Промыть проточной водой под напором.
  3. Замочить в горячей воде со стиральным порошком на 5 минут и прополоскать.
  4. Ещё раз промыть проточной водой, пока она не станет чистой.
  5. Высушить и установить фильтр на место.

Опустим тот факт, что бумажный фильтр мочить в воде не стоит в принципе, а из синтетического пыль не выстираешь — она лишь зацементируется внутри волокон. Бесспорно одно: отсутствие целесообразности. При розничной цене нового воздушного фильтра в несколько сотен рублей пытаться стирать его бессмысленно и потенциально опасно для двигателя, стоимость которого на несколько порядков выше.

Замена воздушного фильтра

Правильно заменить воздушный фильтр не составляет труда — это одна из самых простых операций по обслуживанию машины. Но даже она требует аккуратности и внимательности.

Воздушный фильтр установлен в отдельном пластиковом корпусе (старые железные кожухи кольцевых фильтров карбюраторных моторов в расчёт не берём). Чтобы достать панельный фильтр, отогните зажимы его крышки и вытащите наружу. Цилиндрический фильтр извлечь сложнее — придётся разобрать часть воздуховода; для этого ослабьте хомуты воздушных патрубков.

При установке нового фильтра не перепутайте стороны и тщательно контролируйте плотность прилегания — фильтр должен встать на место ровно, без перекосов. Проверяйте целостность резинового уплотнителя по периметру фильтра, который обеспечивает герметичность, чтобы воздух не шёл мимо. И не забудьте защёлкнуть все зажимы после сборки корпуса воздушного фильтра.

Меняйте воздушный фильтр регулярно — пусть ваш двигатель дышит легко.

Глава 10 Редуктор двигателя

Редуктор двигателя предназначен для изменения числа оборотов валов и передачи крутящего момента вала сво­бодной турбины к выводному валу редуктора, от которого крутящий момент передается к главному редуктору винта вертолёта.

Кроме основной передачи крутящего момента от вала свободной турбины к валу редуктора в корпусе редуктора размещены шестерни и валы приводов агрегатов двигателя* Кинематическая схема редуктора изображена на рис. 10.1. Передаточные элементы редуктора в виде двухопорных валов с шестернями установлены на подшипниках качения» которые размещены в корпусах редуктора. Смазка трущихся элементов передач осуществляется через жиклёры и- масля­ным туманом (барботажем) от маслосистемы двигателя. Кинематическая схема редуктора двигателя (рис.10.1) разделена на две самостоятельные и независимые друг от друга ветви.

Первая ветвь получает энергию от турбины компрессора УГ и через ведущую шестерню 16 приводит в действие агрегаты, расположенные на переднем корпусе редуктора:

-топливный насос регулятор I;

-датчик тахометра турбокомпрессора XI;

-масляные насосы VIII.

Вторая ветвь получает энергию от свободной турбины УН и через ведущую шестерню 19 приводит, в действие агре­гаты, расположенные на заднем корпусе редуктора:

-центробежный суфлер II;

-регулятор оборотов III;

-датчик тахометра свободной турбины IV;

-привод к главному редуктору V винта вертолёта.

Корпус редуктора является основным силовым элементом двигателя, на котором крепятся спереди компрессор, а сзади газосборник с турбиной и камерой сгорания. На корпусе редуктора размещены агрегаты двигателя, а также узлы крепления двигателя к подмоторной раме. Корпус и детали редуктора изображены на рис. 10.2, 10.3, 10.4, 10.5, 10.6, 10.7.

Собранный корпус редуктора представляет собой овальной формы силовую коробку с перегородкой внутри.

Корпус редуктора изготовлен из магниевого сплавь.

и состоит из трёх частей: корпуса переднего I, корпуса

заднего 3 и промежуточной стенки 27 (рис. IC.3)

Передний и задний корпуса имеют разъём в плоскости, перпендикулярной оси вращения ротора двигателя, соеди­няются посредством шпилек и взаимно фиксируются двумя штифтами.

Для обеспечения герметичности стыка корпусов по месту разъёма ставится паранитовая прокладка 2, покрытая герметикой.

Основная передача редуктора — передача крутящего момен­та от вала свободной турбины 15 к выводному залу редук­тора 10 — одноступенчатая с передаточным отношением 0,246 и осуществляется ведущей шестерней 14, закреплен­ной на конце вала свободной турбины, и ведомой шестер­ней 13.

Ведомая шестерня имеет с обеих сторон цапфы, на кото­рые установлены шарикоподшипники 7. Шестерня с подшипниками размещается в гнездах корпусов, редуктора. Ведомая шестерня имеет внутренние шлицы, в которые входит выводной вал 10. Вал упирается в задний хвосто­вик шестерни буртиком и с переднего конца затягивается гайкой.

Читать еще:  Волга 31029 402 двигатель сколько

Ведомая и ведущие шестерни редуктора цилиндрические, прямозубые, изготавливаются из хромомолибденовой стали, поверхность зубьев азотируется. Шестерни динамически балансированы.

На передней стенке I корпуса редуктора размещены фланцы для крепления следующих агрегатов и узлов двигателя (рис. 10.2):

а) фланец 5 — для стартер-генератора;

б) фланец 18 — для насоса-регулятора;

в) фланец 15 — для стакана подшипника второй опоры двигателя;

г) фланец 13 — для компрессора двигателя;

д) фланец 4 — для датчика тахометра;

е) фланец 17 — для крепления заглушки полости выводного вала;

ж) фланец 8 — для крепления маслофильтра;

з) фланцы 12 — для крепления опор двигателя.

На передней стенке с правой стороны крепится табличка двигателя. На боковых стенках корпуса редуктора распо­лагаются фланцы 6,16 крепления монтажных и транспорти­ровочных боковых цапф, фланец 8 крепления масляного фильтра, два фланца 12, и цапфа 3 для крепления двигате­ля к мотораме вертолёта.

Привод агрегатов, расположенных на передней стенке корпуса редуктора (рис. 10.З), осуществляется от веду­щей шестерни 22, закрепленной на валу 23 ротора ком­прессора, и набором шестерен, размещенных на своих опорах между передней стенкой I, промежуточной стенкой 27 и задним корпусом 3. От ведущей шестерни 22 через промежуточные передачи и ведомую шестерню 21 приводятся во вращение шестерни блока масляных насосов 18, Блок насосов расположен внутри корпусов редуктора и крепится к задней стенке. Блок масляных насосов соединен внутренними каналами в стенках корпуса редуктора и внешними трубками с маслосистемой двигателя, осуществляет смазку подшип­ников двигателя и смазку узлов редуктора и приводов агрегатов.

Внутренние маслоканалы редуктора на стыках корпусов уплотняются переходными втулками 10 (рис. 10.7) и уплотнительными кольцами.

На задней стенке корпуса редуктора (рис. 10.4, 10.5, 10.6) размещен фланец, к которому крепится на шпильках . литой -переходник с фланцем I регулятора оборотов сво­бодной турбины, датчик тахометра свободной турбины (фланец 4) и выводной штуцер центробежного суфлера 2.

Центробежный суфлер (0-0) установлен в задней стенке . корпуса редуктора и через выводной штуцер соединяет внутреннюю полость редуктора с атмосферой.

Вал суфлера 7, размещенный на двух шариковых подшип­никах, имеет крыльчатку 6. Между лопатками крыльчатки имеются сквозные окна 8, соединяющие межлопаточное пространство крыльчатки с внутренней полостью полого валика, которая соединена с атмосферой через штуцер 2. Валик суфлера вместе с крыльчаткой вращается от шес­терни II. При работе двигателя откачивающие насосы подают в корпус редуктора и в маслобак масло с раство­ренным в нём воздухом, образующим масляную эмульсию.

Масляные пары и масляная эмульсия, стремясь выйти из внутренней полости редуктора поступают в полость 10, соединяющую полость редуктора с центробежным суфлером. Из этой полости эмульсия может выйти в атмосферу, только пройдя через полый валик, вращающейся крыльчатки 6. Эмульсия, проходя через крыльчатку, сепари­руется: масло, отброшенное к периферии, сливается через полость 8 обратно в редуктор, а освободившийся воздух через радиальные окна в валике центробежного суфлера и через штуцер суфлера выходит в атмосферу.

На задней стенке редуктора имеется гнездо 16 (рис.10.3) для опоры подшипника свободной турбины и фланец 12 со шпильками для крепления газосборяика.

На левой боковой стенке заднего корпуса установлен штуцер 7 (рис. IU.2) для подачи сжатого воздуха в воздушную полость 8 (рис 20 / 36 20 21 22 23 24 25 26 27 28 > Следующая > >>

Использование воздушного фильтра нулевого сопротивления в ДВС

Подобная конструкция фильтра может быть эффективно использована в турбированных моторах – в двигателях, где применяется нагнетание воздуха с помощью турбины с газовым приводом. Например, очень кстати будет фильтр нулевого сопротивления на дизеле с турбиной.

Компрессор, сжимающий воздух, невероятно чувствителен к колебаниям и завихрениям в потоке воздуха, получаемом на входе. Для устойчивой работы турбины воздушный поток должен быть тщательно очищен от пыли и стабилизирован от завихрений и возмущений специальным направляющим аппаратом. В этом случае нулевое сопротивление вполне оправдано.

Более подробно о фильтрах нулевого сопротивления на видео:

Система подачи воздуха на бензиновых двигателях

Сразу отметим, что останавливаться на моторах, которые оборудованы устаревшей карбюраторной системой, мы не будем. Речь пойдет о ДВС с инжектором. В качестве примера давайте рассмотрим общее устройство системы подачи воздуха на модели авто с инжекторным двигателем.

Добавим, что хотя на разных моделях отечественного и иностранного производства схема реализации может несколько отличаться, общий принцип и конструкция остаются одинаковыми.

Система подачи воздуха состоит из следующих базовых элементов:

  • воздухозаборник;
  • воздушный фильтр в корпусе;
  • впускной патрубок (патрубок впускной трубы);
  • дроссельный патрубок;
  • ресивер;

Воздухозаборник на разных автомобилях представляет собой пластиковую деталь, через которую атмосферный воздух «засасывается» в двигатель. Элемент обычно установлен в подкапотном пространстве так, чтобы забирать воздух по ходу движения авто, находится в области чуть ниже передних фар, ближе к радиаторной решетке, справа или слева. Такое место расположения позволяет эффективно забирать необходимое количество воздуха на разных режимах работы ДВС.

Следующим элементом является корпус воздушного фильтра и сам фильтр, который установлен внутри него. Обычно на большинстве автомобилей корпус с фильтром устанавливается в передней части моторного отсека, дополнительно под корпусом могут использоваться резиновые уплотнители-опоры. Что касается фильтра, фильтрующий элемент обычно является бумажным, площадь фильтрующей поверхности максимально увеличена.

В корпусе воздушного фильтра на многих авто также установлен важный электронный датчик ДМРВ (датчик массового расхода воздуха). Также этот датчик может располагаться и на других элементах системы до дроссельной заслонки.

Дроссельный патрубок крепится к ресиверу и дозирует объем воздуха, который подается во впускную трубу. За количество поступающего в мотор воздуха отвечает дроссельная заслонка, которая при помощи специального привода соединена с педалью газа. Еще на многих современных ТС педаль газа может быть электронной, то есть не имеет прямой связи с дроссельным узлом. В этом случае после нажатия на акселератор соответствующий сигнал подается на электродвигатель, управляющий дроссельной заслонкой.

Еще добавим, что дроссельный патрубок также имеет в своей конструкции ДПДЗ (датчик положения дроссельной заслонки) и РХХ (регулятор холостого хода). Благодаря наличию ДПДЗ на электронный блок управления двигателем (ЭБУ) подается сигнал, по которому контроллер «понимает», на какой угол открыта заслонка. На основании сигналов от ДМРВ, ДПДЗ и ряда других датчиков ЭБУ корректирует уровень подачи топлива в цилиндры через инжекторные форсунки в соответствии с тем или иным режимом работы ДВС.

Такое решение позволяет поддерживать и гибко изменять количество оборотов холостого хода тогда, когда дроссельная заслонка закрыта, то есть воздух идет в обход. Другими словами, РХХ управляет количеством воздуха, который подается по специальному каналу в обход закрытой дроссельной заслонки на холостом ходу.

Когда клапан-шток выдвигается полностью, его конусная часть перекрывает подачу воздуха мимо заслонки (клапан РХХ закрыт). Когда происходит его открытие, увеличивается количество воздуха, которое нарастает пропорционально степени смещения штока от седла. Общая степень перемещения штока напрямую зависит от количества шагов, которые выполнил шаговый электродвигатель.

Если двигатель холодный и работает на холостом ходу, тогда ЭБУ до прогрева «держит» завышенные (прогревочные) обороты ХХ и гибко реагирует на любые изменяющиеся нагрузки (включение габаритов, фар, климатической установки и т.д.) путем поднятия оборотов холостого хода. Это позволяет мотору стабильно работать.

После того, как двигатель прогреется, контроллер уменьшает количество подаваемого воздуха через РХХ и стремится всегда поддерживать строго определенную частоту вращения коленвала, однако на многих авто при изменении нагрузки в режиме ХХ блок управления все еще способен кратковременно повысить обороты.

Еще отметим, что когда водитель выключает зажигание, ЭБУ сначала переводит шток РХХ в закрытое положение, после чего приоткрывает клапан на нужное количество шагов, чтобы создать условия в виде достаточной подачи воздуха для нормального запуска агрегата в момент повторного пуска ДВС.

Когда пора менять

Водителю не обязательно знать когда нужно менять воздушный фильтр, это можно сделать визуально. Для этого достаньте фильтрующий элемент и осмотрите его. 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 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 точный срок. Или воспользуйтесь советом выше и осмотрите его визуально, если не знаете когда в последний раз он менялся.

Совет из собственного опыта . Его замену можно совместить со сменой масла, которая производиться примерно через 10-15 тысяч километров. Или ставить новый через раз, примерно раз в 20-30 000 км. Это зависит от конкретных условий в которых эксплуатируется автомобиль. Как правило, многие автолюбители экономят и меняют через раз. А лучше делать это раз в 15 000 км, тогда мотор дольше сохранит ресурс.

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 реже 10-15 000 км.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector