Среднестатистический двигатель за 100 км пробега авто пропускает через себя до 15 куб. м воздуха. Если его не очищать, все находящиеся в атмосфере твердые частицы, главным образом пыль, осядут на внутренних поверхностях трения и быстро выведут мотор из строя. Защищать двигатель от этого призвана система воздухочистки, основным элементом которой является воздушный фильтр.

Эффективность очистки поступающего в мотор воздуха принято оценивать с помощью коэффициента пропускания пыли. Он зависит как от типа фильтрующей системы, так и от режима работы двигателя. Считается оптимальным, если фильтр задерживает не менее 99% пыли. В этом случае коэффициент пропускания считают равным 1%. Есть и ещё один важный показатель - так называемое предельное сопротивление засасываемому воздуху. По мере засорения фильтрующего элемента количество воздуха, поступающего в цилиндры, уменьшается. В некоторых режимах работы это приводит к переобогащению топливной смеси и неполному её сгоранию, что снижает мощность мотора, увеличивает расход бензина и количество токсичных веществ в выхлопных газах. Таким образом, предельно допустимое сопротивление представляет собой рубеж, за которым фильтрующий элемент из помощника превращается во врага. Системы очистки воздуха различают по принципу улавливания пыли.

Существуют сухие инерционные системы со сбором задержанной пыли в бункер, сухие инерционные с отсосом пыли посторонним устройством, сухие инерционные с выбросом пыли в атмосферу, инерционно-масляные с фильтрующим элементом со смоченной маслом набивкой и с сухими элементами и фильтрующей перегородкой.Системы первых трех типов в основном используют как первую ступень в двух- или трехступенчатых очистителях двигателей грузовиков и тракторов. Для легковых автомобилей чаще выбирают одноступенчатые воздухоочистители последнего из перечисленных типов. Причем, элементы со смоченной набивкой - скорее экзотика, предназначенная для любителей выжать из мотора пару лишних «лошадей».

От них же можно слышать и о так называемых «спортивных» воздушных фильтрах «с нулевым сопротивлением», «лабиринтных» фильтрах и тому подобных устройствах. Но с каким бы придыханием автофанаты не говорили о них, стоит иметь в виду, что подавляющее большинство этих фильтров подходят лишь для мелкого «дворового» тюнинга. Производители таких «чудо-агрегатов» обещают гарантированный прирост мощности двигателя, в то время как их лабораторные тесты отмечают прирост только в пределах погрешности измерения.

Настоящий же спортивный фильтр в магазине не продается. Это устройство должно выдерживать такие режимы эксплуатации, которые не по силам ни одному «гражданскому» автомобилю. Например, снятие мотора после гонки и его разборка с целью дефектовки - для раллийных машин обычное дело. Так что говорить о настоящих спортивных деталях к авто имеет смысл только в случае, если вы готовы каждый день, после поездки, перебирать движок своего «железного коня». Тем не менее, так называемые фильтры нулевого сопротивления действительно применяются на спортивных автомобилях. Чаще всего их конструкция включает каркасные (проволочные) элементы из пятислойной марли, пропитанной маслом. Кстати, после специальной обработки их можно применять повторно.Современные сменные сухие фильтры представляют собой довольно сложные конструкции из легких металлов, полимеров и тонкого пористого картона. Их достоинства очевидны: высокая степень очистки воздуха и низкое сопротивление. Ещё один неоспоримый плюс - простота и удобство замены элементов.

Долговечность фильтров зависит не только от заявленного срока их эксплуатации и степени загрязненности атмосферного воздуха, но и от площади фильтрующей поверхности. Опытным путем было установлено, что коэффициент пропускания пыли, достаточно высокий в самом начале работы фильтра (от 2,5 до 4,5%), быстро снижается до 1% и остается таким достаточно долгое время. Дело в том, что пыль сначала забивает поры картона, а потом начинает постепенно откладываться на его поверхности, образуя дополнительный фильтрующий слой с примерно одинаковой пропускной способностью.

Фильтрующие элементы бывают трех конструктивных типов: цилиндрические, панельные и бескаркасные. Перегородки (шторы) делают из специального высокопористого просмоленного картона. Пропитка нужна, чтобы предохранить шторы от размокания при попадании на них влаги. Если в процессе эксплуатации перегородка разбухнет, фильтр придется заменить. Хотя картон самый распространенный материал для изготовления воздушных фильтров, в некоторых странах, например в Японии, сменные элементы делают из синтетических волокон. Их эксплуатация требует более строгого соблюдения предельных норм пользования. Цилиндрические фильтры нередко снабжаются так называемыми предочистителями в виде белого пояска из искусственного материала. Данные элементы задерживают до 40% пыли, снижая нагрузку на картонную штору. Кроме того, они впитывают сажу, несгоревшие углеводороды и пары масла.

Иногда склонные к экономии и экспериментам автовладельцы пытаются помыть предочиститель, надеясь использовать его повторно. Это бесполезно, поскольку картон не предназначен для промывки. И уж тем более ни в коем случае не следует смачивать сухой элемент маслом или другими жидкостями. От такого обращения он моментально достигнет предельного сопротивления, то есть испортится.

Стоит заметить, что частенько пособия по эксплуатации автомобилей слишком уж оптимистично определяют сроки замены воздушного фильтра. Если ориентироваться на эти данные, то менять его следует раз в 30-40 тысяч километров пробега у бензинового мотора и в 20-30 тысяч - у дизеля. Возможно, для вылизанной высокооплачиваемыми уборщиками Центральной Европы или Японии эти цифры и актуальны, но у нас - условия особые. Достаточно хоть раз проехаться в дождь по дорогам той же Германии, как почувствуешь разницу: там из-под колес соседей по потоку вылетает чуть ли не чистая дождевая вода, а не потоки мутной жижи как из-под наших «КамАЗов». Известно, что концентрация пыли на украинских трассах в несколько раз выше, чем на европейских, содержание твердых частиц в отечественном придорожном воздухе колеблется от 2 до 10 миллиграммов на кубический метр. За год эксплуатации в воздушный фильтр автомобиля мощностью 100 л.с. попадает от 30 до 150 грамм пыли. Так что при езде по нашим дорогам замену воздушного фильтра рекомендуется проводить не реже, чем через 10-15 тыс. км.

Полезно знать

Для оценки качества работы воздушного фильтра используют стандартную кварцевую пыль, в которой присутствуют частицы различного диаметра - 5, 10, 20 мкм. После изучения геометрии и анализа конструкции устройство ставят на специальный проверочный стенд. Требования очевидны: фильтр должен создавать минимальное сопротивление потоку воздуха, почти не пропускать пыль и служить определенный срок. При номинальном расходе воздуха рассчитывают величину сопротивления изделия с чистым фильтрующим элементом - потеря давления (разрежение) не должна превышать 2,5 кПа.

Затем выявляют, сколько пыли проникло через преграду. Для этого позади устройства ставят так называемый абсолютный фильтр из «ткани Петрянова» - той, что используется в респираторах и противогазах. По количеству частиц, задержанных на этом последнем рубеже, и вычисляют коэффициент пропускания. Сквозь испытуемое изделие должно просачиваться не более 1% пыли. Далее выясняют, как долго фильтрующие поверхности могут сохранять рабочее состояние, то есть когда сопротивление потоку воздуха не превышает предельно допустимых 50 кПа. Годный к использованию фильтр обязан продержаться не менее 1,1 ч.