Назначение воздушного фильтра двигателя автомобиля и периодичность его замены

Практически все современные автомобили оборудованы электронными блоками управления и системами, следящими за работой ДВС. Одна из их функций – контроль качества топливовоздушной смеси. Из первого курса дисциплины «Теплотехника» известно, что для нормального сгорания одной части топлива необходимо 10-15 частей чистого воздуха. Применительно к двигателям машин этот показатель равняется примерно 1/14. Иными словами, для полного сгорания 1 кг бензина нужно 14,7 кг воздуха.

Законы физики едины для авто любого производства: российского, китайского, европейского. Этим законам подчиняются и седаны, и кроссоверы, и рамные внедорожники, и бензиновые, и дизельные ДВС с небольшой поправкой.

Сегодня поговорим о воздушном фильтре двигателя – небольшом, недорогом, но очень важном элементе.

Где находится воздушный фильтр под капотом?

Воздушный фильтр легко узнать по подводящему патрубку большого диаметра, идущему от двигателя к корпусу фильтра. Он может располагаться либо над двигателем, либо рядом с АКБ. Многое зависит от расположения блока цилиндров ДВМ: продольное или поперечное. Иногда фильтр располагают в нише крыла, колёсной арке. Но такое конструктивное решение можно увидеть нечасто. Обычно, это спецтехника или мощные дорожные машины.

Воздух попадает в воздушный фильтр с улицы через воздухозаборник. Это важный момент. Воздух можно было бы забирать и из моторного отсека, но ДВС забирает его с улицы. Температура воздуха имеет определяющее значение в эффективности сгорания топлива. Чем она ниже, тем лучше. Не с проста в турбированных автомобилях часто устанавливают интеркулеры – промежуточные охладители надувочного воздуха. Горячий воздух – это низкое качество топливовоздушной смеси, детонации, неполное сгорание с последующей закоксовкой клапанов и элементов ГРМ.

Некоторые автомобили не имеют воздухозаборника. В этом случает патрубок от корпуса воздушного фильтра выводится в подкапотное пространство ближе к решётке радиатора.

Можно ли эксплуатировать автомобиль без воздушного фильтра?

Сразу ответим: «Категорически нельзя». Грязный воздух способен «убить» двигатель за несколько месяцев. Только представьте, что будет, если малейшие твёрдые частицы пыли, песка попадут в зеркальную полость цилиндра. Микроскопические песчинки начнут работать подобно абразиву: поршни будут «растирать» песок по стенка, образуя царапины. Рано или поздно это приведёт к критическому повреждению цилиндра, поршня и клапанной системы. Да, фильтр даёт некоторое сопротивление свободному проходу воздуха в цилиндр, но он очищает его. На многих спортивных автомобилях устанавливают фильтры так называемого «нулевого сопротивления». Они обладают особой конструкцией, минимально препятствующей свободному проходу воздушного потока в ДВС. Но такие фильтры всё равно очищают воздух. Без них никак.

Без воздушного фильтра машина без проблем запустится и поедет, но любой мало-мальски твёрдый камешек диаметром несколько миллиметров моментально выведет цилиндр из строя. Навредить двигателю может и засохший лист дерева, фрагмент полиэтиленового пакета, кусочек ветоши или тряпки. Ещё один фактор – вода. Её наличие в цилиндре крайне нежелательно. Если не знали, фильтр задерживает и частицы влаги. Ведь автомобиль передвигается как в сухую погоду, так и в ливень, а ДВС работает устойчиво.

Возможные проблемы с ДМРВ

Датчик массового расхода воздуха – ДМРВ – присутствует как на российских, так и на китайских, и на европейских авто. Отсутствие воздушного фильтра быстро спровоцирует его некорректную работу. В конструкцию датчика входит калиброванная нить из драгоценного металла. Она изменяет своё сопротивление в зависимости от температуры наружного воздуха. Нажимая на механическую или «электронную» педаль газа, водитель приводит в движение дроссельную заслонку. Поток набегающего воздуха воздействует на нить, охлаждает или нагревает её, напряжение на датчике изменяется и сигнал передаётся на ЭБУ. Электронный блок управления двигателем корректирует подачу топлива.

Наверняка, вы часто замечали, как после запуска двигателя в морозную погоду обороты сразу увеличиваются до 1100-1300 об/мин и постепенно падают по мере прогрева ДВС. Это результат работы ДМРВ. Если воздушный фильтр убрать, на нить датчика сразу попадёт пыль и грязь, его чувствительность понизится. Плёнка грязи на нити приведёт к некорректному расчёту подачи топлива ЭБУ: нарушатся холостые обороты, пропадёт динамика разгона, двигатель станет детонировать и троить. Одновременно с этим резко вырастет и расход топлива.

Принцип работы воздушного фильтра

Всего для двигателей внутреннего сгорания предусмотрено 6 типов фильтрующих систем. Но применительно к легковым авто, паркетникам и внедорожникам применяется, как правило, одноступенчатая фильтрующая система с сухим сменным фильтром. Т.е. это обычные фильтры с бумажным или синтетическим элементом, имеющим вид «гармошки». В качестве фильтроэлемента может выступать и ХБ-ткань, композитные материалы. Всё зависит от производителя и его технологий.

Кстати, резиновая рамка, окружающая фильтроэлемент, должна быть упругой и гибкой одновременно и не дубеть при низких температурах. Это один из показателей качества воздушного фильтра.

Многие полагают, что воздушный фильтр двигателя работает так же, как сито или дуршлаг. Но это не так. Фильтроэлемент задерживает пыль и механические частицы как на поверхности, так и внутри:

• Фильтр обязан задерживать частицы размером до 12 мкм. Для сравнения, диаметр человеческого волоса составляет 70-80 мкм;
• Сверхмелкие частицы фильтр должен улавливать за счёт межмолекулярных сил притяжения.

После запуска двигателя в воздушном тракте двигателя образуется разрежение. Воздух из атмосферы начинает засасываться по патрубку в подкапотное пространство, поступает в корпус фильтра, проходит фильтроэлемент и очищается, и уже после подаётся по воздуховоду к цилиндрам двигателя. Чем выше обороты двигателя, тем выше разрежение. Чем выше разрежение, тем больший объём воздуха «всасывается» двигателем для обеспечения нормального сгорания топлива. Вот по такому принципу и работает любой воздушный фильтр автомобиля.

Периодичность замены воздушных фильтров

Плановая замена воздушного фильтра – это обязательная процедура, которая должна производиться в установленные производителем машины сроки. Сроки указываются по пробегу или по месяцам в Руководстве по эксплуатации и техническому обслуживанию. В большинстве случаев это один раз в год или 10 000 – 15 000 км пробега.

ВАЖНО: практически все автопроизводители в рекомендациях со «*» настоятельно требуют менять воздушный фильтр чаще, если машина эксплуатируется в интенсивном режиме или в условиях мегаполисов.

К примеру, ежегодный пробег автомобилей такси или каршеринга составляет до 50 000 км. На таких авто менять фильтр следует минимум дважды в год: с началом весеннего и зимнего сезонов. Фильтр может быстро забиваться и из-за плохого качества. В таком случае лучше всего выполнить замену на новый, от известного и проверенного производителя. Скупой всегда платит дважды.

Как определить, что воздушный фильтр пора менять?

1. Система бортовой диагностики современных машин сама подскажет водителю, что фильтр забит. Объём чистого воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, снизится, процесс воспламенения топлива станет нестабильным, на панели приборов появится значок «Check Engine». Диагностика и расшифровка кода ошибки укажет на отказ воздушного фильтра;
2. Во внешнему виду. Забитый фильтр будет иметь грязно-серый вид, внутри кассеты будут значительные отложения пыли, грязи, твёрдых частиц;
3. По «тактильным ощущениям»: ДВС с забитым воздушным фильтром часто «троит», а при нажатии на педаль газа машина резко теряет мощность.

Но, если менять воздушный фильтр 2 раза в год, этого будет более, чем достаточно для уверенной эксплуатации авто.

Критерии выбора воздушного фильтра

Самое важное правило: на фильтре экономить нельзя. Радость от дешёвой покупки чревата серьёзными проблемами с двигателем.

Воздушный фильтр любого автомобиля можно поменять на:

• оригинальный;
• аналоговый.

Первый вариант, естественно, предпочтительнее. Но для редких иномарок найти оригинальную комплектующую не всегда просто. В таком случае в магазине автозапчастей или у дилера подбирается подходящий по артикулу фильтр: с такими же размерами, формой и пропускной способностью, как и у оригинального.

Приобретая фильтр обращайте внимание на:

• Качество упаковки: на ней должен быть указан производитель, модели авто, для которых подходит фильтр, все надписи должны быть аккуратными и легко читаемыми;
• Качество фильтроэлемента: «рёбра гармошки» не должны иметь повреждений, вмятин, заусенцев;
• Качество уплотнения: резина не должна иметь надрывов, царапин, неравномерного литься, её сечение должно быть одинаковым по всей длине.

Всё вышеперечисленное – критерии качественного воздушного фильтра.

Надеемся, материал был полезен.

Удачи на дорогах!