Кажется, простой узел — воздушный фильтр. И уход за ним прост,особенно если фильтрующий элемент у него современный, одноразовый.Полагая так, некоторые автомобилисты относятся к фильтру равнодушно идоводят его до состояния половой тряпки. А к чему приводит такаяэксплуатация, знают немногие. Нет в инструкциях таких сведений. Именнопоэтому мы решили поделиться с вами информацией об этой “простой”конструкции.

Для полного сгорания горючей смеси необходимо, чтобы в ее составесодержалось воздуха в 15—20 раз (по массе) больше, чем топлива.Среднестатистический автомобиль за стокилометровый пробег“проглатывает” от 12 до 15 кубических метров атмосферного воздуха. Еслиэтот воздух не очищать, вся находящаяся в нем твердая взвесь (главнымобразом пыль) попадет внутрь двигателя и будет воздействовать натрущиеся пары как абразив. Довольно скоро это приведет к ухудшениюработы двигателя и в конечном счете — к преждевременному выходу его изстроя.

Защитой от подобных неприятностей и служит устройство для очисткивоздуха. Кроме своего основного назначения оно выполняет также функциюглушителя шума, распространяющегося по впускному тракту, а в бензиновыхдвигателях — еще и регулятора температуры горючей смеси.

Эффективность системы очистки обычно характеризуется коэффициентомпропускания пыли, который зависит как от типа самой системы, так и отрежима работы двигателя. Например, в инерционных системах очистки онуменьшается с ростом расхода воздуха, а в системах с сухими(картонными) сменными фильтрами такой зависимости почти нет.

Есть у фильтрующего элемента и еще один важный показатель — такназываемое предельное сопротивление всасываемому воздуху. Но онхарактеризует скорее не качество работы фильтра, а эксплуатационныепоказатели двигателя в условиях недостатка воздуха для смесеобразования.

По мере засорения фильтрующего элемента его сопротивление воздушномупотоку растет и, следовательно, уменьшается количество воздуха,поступающего на смесеобразование. В определенных режимах это ведет кобогащению смеси, а значит, к неполному ее сгоранию. Соответственно,снижаются мощностные показатели двигателя, увеличиваются расход топливаи концентрация токсичных веществ в выхлопных газах. Словом, предельнодопустимое сопротивление воздушного фильтра — это своего рода граница,после которой фильтрующий элемент из помощника превращается во врага.Неслучайно данный показатель в значительной степени определяет иконструкцию фильтра, и материалы, из которых он делается.

Конечно, водителю не обязательно знать значение предельногосопротивления фильтра. Важнее понимать, что в процессе эксплуатации этосопротивление постоянно увеличивается. Причем тем скорее, чем вышезапыленность атмосферного воздуха. Поэтому любой автомобилист долженосознанно подходить к срокам технического обслуживания или сменыфильтрующих элементов, корректируя их сообразно конкретным условиям.

Если говорить о классификации систем очистки воздуха, то их приняторазделять, во-первых, по количеству ступеней очистки и, во-вторых, попринципам улавливания пыли. Различают одно-, двух- и трехступенчатыесистемы, которые, кроме того, еще и разделяются на шесть групп:

— сухие инерционные воздухоочистители со сбором отсепарированной пыли в бункер;

— сухие инерционные с отсосом пыли посторонним устройством;

— сухие инерционные с выбросом пыли в атмосферу;

— инерционно-масляные;

— системы, использующие фильтрующие элементы со смоченной маслом набивкой;

— системы с сухими элементами, имеющими фильтрующую перегородку.

Первые три типа в основном используются в качестве первой ступени вдвух- или трехступенчатых очистителях на грузовиках и тракторах. Налегковых автомобилях чаще применяют одноступенчатые воздухоочистителичетвертого и шестого типов. Ну а элементы со смоченной набивкой —вообще экзотика, их выпускает только английская компания K&N.Крайне редко встречаются и фильтрующие элементы из пористогополиуретана, смоченного моторным маслом.

Несколько слов об инерционно-масляных системах. Не так давно подобныевоздухоочистители стояли практически на всех автомобилях. Вспомнитехотя бы “Волгу” ГАЗ-24 или “Запорожец” ЗАЗ-968. Да и сегодня частьдизельных двигателей комплектуются инерционно-масляными системамиочистки воздуха. Так что этот способ очистки никак нельзя обойтивниманием — много машин с такими устройствами еще бегает по дорогамРоссии.

Напомним принцип работы такой системы. В ее составе две обязательныесоставляющие: масляная ванна и фильтрующий элемент, представляющийсобой набивку из металлической либо капроновой нити. Во время работывоздух проходит в кольцевую щель между корпусом и фильтрующимэлементом, а затем к отражателю. При повороте поток воздуха захватываетмасло из ванны и вместе с ним устремляется в фильтрующую набивку. Тамобразуется псевдокипящий пеномасляный слой, где и происходит процессочистки воздуха: частички пыли, коснувшись масла, прилипают к нему. Принеработающем двигателе масло из фильтрующего элемента стекает в ванну иувлекает за собой задержанную пыль.

Скапливающуюся на дне масляной ванны грязь приходится регулярноудалять, а сам фильтрующий элемент — промывать. Дело это трудоемкое и,главное, вредное с точки зрения экологии.

В последние годы инерционно-масляные воздухоочистители постепенноуступают свои позиции системам с сухими сменными элементами, имеющимифильтрующую перегородку. Основная причина — их меньшая эффективность.Лишь при максимальном расходе воздуха коэффициент пропуска пыли уинерционно-масляных систем с трудом подбирается к 1—2%. В эксплуатациитакие режимы — редкость. А при самых распространенных нагрузках (около20% мощности) пропуск пыли может достигать пяти, а то и десятипроцентов. Сухие фильтрующие элементы практически лишены этогонедостатка: на всех режимах работы двигателя они пропускают не болееодного процента пыли. Поэтому картонным фильтрам прощается их“одноразовость”.

Так что с инерционно-масляными системами мы, судя по всему, прощаемсяокончательно. Установка их на легковые автомобили уже прекращена вовсем мире, а вместо них все чаще используют сменные сухие фильтры. Этодостаточно сложные конструкции из легких металлов, полимеров и тонкогопористого картона (почти бумаги). Их достоинства очевидны: высокаястепень очистки и низкое сопротивление. То есть именно то, что улучшаетэксплуатационные характеристики двигателя и продлевает срок его службы.Еще один неоспоримый плюс — простота и удобство замены элемента.

Мы уже говорили, что сопротивление фильтрующего элемента напрямуюсвязано со временем его работы и загрязненностью атмосферного воздуха.Надо добавить, что решающую роль в долговечности этих изделий играет,конечно, площадь фильтрующей поверхности. Судите сами. Фильтр для“Жигулей”, имея площадь фильтрации 0,33 кв. м, достигает предельногосопротивления при пробеге 20 тыс. км. У “волговского” фильтра этипоказатели равны 1 кв. м и 30 тыс. км пробега соответственно.Разумеется, приведенные цифры максимального пробега достаточноприблизительны, они получены для дорог с малой запыленностью воздуха,поэтому в реальных условиях их надо корректировать в меньшую сторону.То есть менять фильтрующие элементы чаще.Интересно, что очищающая способность фильтра мало зависит от срокаработы. Хорошей иллюстрацией к сказанному служат экспериментальныеданные, полученные на специальном безмоторном стенде НАМИ (объектыисследования — фильтрующие элементы ВАЗ).

Коэффициент пропуска пыли, достаточно высокий в самом начале работыфильтра (у изделий разных производителей он колеблется от 2,5 до 4,5%),быстро снижается до значений, не превышающих 1%. Объясняется это тем,что пыль, забивая поры картона, как бы сама создает дополнительныйфильтрующий слой на его поверхности. Это происходит достаточно быстро —в течение одной минуты работы.

Здесь стоит отметить, что сегодня именно испытательные стенды служатосновным инструментом для получения объективной технической информации.Специальные методики позволяют пересчитать стендовые часы наработки втысячи километров пробега. Вот только за рубежом результатыпересчитывают по другим коэффициентам. Что поделаешь — дороги-то тамкуда чище российских. Отсюда, кстати, разные требования инструкций попериодичности замены фильтрующих элементов.

У грузовиков картина иная — конкретных инструкций по замене фильтровнет и в помине. Это понятно: один и тот же мотор может быть установлени на шоссейном рефрижераторе, и на карьерном самосвале. Условия работыабсолютно разные, и нелепо было бы указывать для этих автомобилей некийсредний пробег до смены фильтра. Поэтому на грузовиках применяютиндивидуальные индикаторы засоренности воздухоочистителя, сигнал откоторых поступает на стрелочный прибор или контрольную лампочку.У дизельных двигателей с турбонаддувом, как и у бензиновых инжекторных,к очистке воздуха предъявляются более жесткие требования. Это связано впервую очередь с особенностями их эксплуатации. При прочих равныхусловиях фильтры на таких двигателях меняют чаще либо применяютфильтрующие элементы с повышенной площадью фильтрации.

Может возникнуть вопрос: а почему не внедряют индикаторы запыленностина легковых автомобилях? Ответ прост: для массовых моделей этонеоправданно дорого. Дешевле менять фильтрующие элементы, не дожидаяськритического пробега.

Фильтрующие элементы выпускаются трех конструктивных типов:цилиндрические (они нам хорошо известны), панельные и бескаркасные (втом числе и отечественные БиГУР). Разработчики приводят массуаргументов в пользу того или иного решения, но обсуждение их достоинстви недостатков не является предметом нашего разговора. Отметим тольконекоторые особенности, имеющие непосредственное отношение кэксплуатации.

Нередко поток воздуха, проходящий через высокий фильтрующий элемент,вызывает пульсацию картонной шторы. Если при этом штора достает докаркаса фильтра (обечайки), на ней очень быстро появляются надрывы.Особенно часто это бывает, когда обечайка сделана из металла. Серьезныепроизводители фильтров борются с этой проблемой всеми силами, а вотизготовители “ширпотребовской” продукции (воздушные фильтры сейчасделают все кому не лень) об этом не думают.

Сама фильтрующая перегородка (штора) делается из специальноговысокопористого, пропитанного смолами картона. Пропитка нужна, чтобыпредохранить штору от размокания при попадании на нее влаги. Поэтому,если в процессе эксплуатации вы обнаружите, что штора разбухла,немедленно замените фильтр. Перед вами подделка, от которой однинеприятности.

Вообще, картон — самый распространенный материал для воздушныхфильтров. Но в некоторых странах, например в Японии, сменные элементыделают из синтетических волокон. Эксплуатация таких элементов требуетболее строгого соблюдения предельных норм.На спортивных автомобилях устанавливают каркасные (проволочные)элементы из пятислойной марли, пропитанной “фирменным” маслом. Посравнению с картонными у них гораздо меньше начальное сопротивление.Кроме того, после специальной обработки они могут применяться повторно.Именно такие фильтры делает уже упомянутая нами компания K&N. Этиизделия могут устанавливаться и на некоторые серийные машины. Годятсяони и для наших ВАЗов.

На цилиндрических (например, “жигулевских”) фильтрах часто ставят такназываемые предочистители в виде белого пояска из искусственногоматериала. Предочиститель хорош тем, что задерживает до 40% пыли,снижая нагрузку на картонную штору. Кроме того, он эффективно вбирает всебя сажу, несгоревшие углеводороды и пары масла — неизбежныекомпоненты атмосферы большого города.

Некоторые водители пытаются мыть предочиститель, надеясь использоватьего повторно. Занятие это бесперспективное. Фильтр, даже одетый впредочиститель, не перестает быть одноразовым. Также не предназначендля промывки картон, и уж ни в коем случае не следует смачивать сухойэлемент маслом или другими жидкостями — при такой “модернизации” фильтрпочти сразу достигает предельного сопротивления.

Какие еще неприятности могут подстерегать наших водителей? Этонекачественные пояски-уплотнители на привалочных поверхностяхфильтрующих элементов. Сделаны они чаще всего из резины или пластизоля(полимерных паст), которые подвержены старению. Со временем поясокотвердевает и растрескивается, двигатель начинает подсасывать грязныйвоздух. При некотором навыке негодный ободок можно определить на ощупь.

Как уже говорилось, от сопротивления фильтра во многом зависитконцентрация токсичных веществ в выхлопных газах автомобиля. Поэтомувоздушные фильтры являются сертифицируемой продукцией.

К сожалению, некачественных изделий на российском рынке сегодня болеечем достаточно. Особенно много претензий к фильтрам из так называемых“третьих” стран.

Обычно сертифицируется либо “каталог” фирмы-изготовителя, либо партияконкретного товара. В настоящее время по результатам испытаний НАМИможно рекомендовать воздушные фильтры следующих фирм: ЛААЗ (г. Ливны),Purolator, AC Delco, Bosch, Champion, Woodgate, Quinton Hazell (QH) иFram. Кстати, в свое время именно Fram поставил нам технологиюпроизводства фильтрующих элементов для автомобилей ВАЗ. Авторитет этоймарки неизменно высок и по сей день.