Соблюдение чистоты: фильтруем воздух

Двигатель внутреннего сгорания потребляет воздуха значительно больше, нежели топлива. Насколько больше? Весьма существенно. Стехиометрическая смесь для бензина имеет пропорцию 14,7/1, так что масштаб проблемы примерно понятен. Если топливо проходит через прецизионную аппаратуру – насосы, форсунки и т.д., то воздух идет в двигатель напрямую и единственной преградой для посторонних частиц является воздушный фильтр.

Грязь, которой щедро покрыты российские дороги, вследствие самих принципов проектирования оных, содержит большой процент кремния или песка, который поднимают в воздух другие участники дорожного движения, ветер, а часто песок смешивается с атмосферными осадками и летит в воздухоприемник с брызгами, уже влажным, что еще хуже. В общем, воздушный фильтр очень важен для защиты мотора, особенно в запыленных местностях. Кремний является великолепным абразивом, и если попадет в двигатель в достаточном количестве, срока службы мотору это точно не прибавит. Пострадают компрессионные и маслосъемные кольца, подшипники скольжения, вкладыши, вполне может забиться система смазки – в общем, без фильтрации воздуха никуда.

Раньше, да и сейчас, на грузовой и коммерческой технике использовались циклонные фильтры, в которых поток воздуха закручивался и тяжелые частицы оседали в определенном месте, а далее оные вытягивались эжектором, приводимым от выхлопной системы. Иногда применялось масло, где эти частицы оседали, но по нынешним временам в любом случае все подобные схемы дополняются стандартным воздушным фильтром.

В легковом сегменте давно уже пришли к одинаковой схеме очистки воздуха. Даже советский автопром использовал стандартные бумажные фильтры, а большинство автопроизводителей и сейчас продолжают применять фильтровальную бумагу, обработанную специальными составами. Со временем составы для пропитки совершенствуются, но через голову не прыгнешь – бумага есть бумага, пыль оседает на поверхности, а не распределяется по всему объему, что сокращает срок службы изделия в целом. И потом, бумажные элементы, несмотря на пропитку, все же боятся воды, в том числе из-за самого принципа поверхностной фильтрации. В общем, почти со всеми возложенными на них задачами подобные элементы в целом справляются, а вот с экстримом у них дело обстоит не особенно хорошо. Но среднестатистический водитель старается по мере возможностей этого самого экстрима избегать, так что по совокупности характеристик цена/качество/пропускная способность/уровень фильтрации бумажный воздушный фильтр по-прежнему на первом месте. За то долгое время эволюции топливных систем, пока на смену карбюратору не пришел прямой впрыск, бумажный фильтр менял только конфигурацию.

Раньше он представлял собой кольцо, теперь, во времена впрыска, приобрел форму прямоугольника. Но всегда главными условиями нормальной фильтрации были плотная посадка и герметичное уплотнение элемента в предназначенном для него месте. Сейчас, в эпоху контрафакта, стоит быть особо внимательным при выборе даже такого простейшего расходника и следить за тем, чтобы при замене не оставалось зазоров и щелей, иначе воздух пойдет мимо и срок службы мотора может сократиться в несколько раз, особенно в запыленной местности.

Но время не стоит на месте, и на замену фильтрующему элементу из бумаги идет нетканый воздушный фильтр. Он лучше по всем параметрам, но, к сожалению, дороже, поэтому пока его используют не все производители. Фильтры из полиэстера лишены практически всех недостатков: пыль распределяется по всему объему фильтрующего элемента, нетканая вставка не боится воды и сопротивление на впуске у такого элемента значительно меньше. Не исключено, что через некоторое время нетканые фильтры полностью заменят бумажные, все предпосылки к этому имеются. Удельная поглощающая способность нетканых элементов – 900–1100 г/мг против бумажных 190–220 г/мг. Интересно, что сопротивление прохождению воздуха именно в экстремальных условиях, в проливной дождь например, у нетканых фильтров меньше в 3–5 раз.

Стоит упомянуть и фильтры «нулевого» сопротивления. «Нулевого» я поставил в кавычки, дабы было понятно, что ничего «нулевого» на самом деле не бывает. Подобные фильтрующие элементы обладают просто более низким сопротивлением, устанавливаются без корпуса, но уровень очистки воздуха у именитых брендов можно признать очень достойным. Дело, разумеется, в материалах и специальной пропитке. «Нулевики» могут быть одноразовыми или многоразовыми. Многоразовые допускается мыть в специальных шампунях, а затем заново пропитывать определенными составами. Но автоспорт, как вы понимаете, занятие недешевое, так что все эти ухищрения с низким сопротивлением далеко не самым благоприятным образом сказываются на цене.

Как определить, что фильтр загрязнился и его пора поменять? Самый лучший способ – визуальный, нежелательно доводить дело до потери мощности или менять абсолютно чистый фильтр при очередном ТО просто потому, что так написано в сервисной книжке. Очень многое зависит и от условий эксплуатации машины. Одно дело, когда человек перемещается по схеме «работа – дом – работа» в крупном городе или постоянно пылит по проселочным дорогам вдали от цивилизации. Хотя визуальный способ подойдет скорее опытным людям, нежели начинающим.

Так неужели нельзя как-то точно определиться с воздушным фильтром на основе реальных данных? Вон у некоторых автомобилей компьютер определяет даже уровень загрязнения моторного масла и рекомендует сроки замены. Самое смешное, что сделать это достаточно легко, и давно все уже сделано, вот только остается загадкой – почему сие прижилось лишь на некоторых типах коммерческой и сельскохозяйственной техники? На практике все выглядит очень просто – за фильтром устанавливается датчик разрежения, который срабатывает в тот момент, когда мотор реально начал терять мощность.

Возможно, дело опять в вездесущем маркетинге – в легковой сегмент он просто глубже проник, сельхозтехника все же эксплуатируется и обслуживается в основном профессионалами, а на них где сядешь, там и слезешь. Другое дело – легковые автомобили: клиент уже давно абстрагировался от технических тонкостей и полностью доверяет сервисной книжке и обслуживающему персоналу. Кстати, с расходом топлива загрязненность фильтрующего элемента связана мало, поскольку ДМРВ измеряет реальный, а не виртуальный расход воздуха и на основании этих данных дает команду на впрыск определенного количества топлива.

В общем, если человек не хочет заморачиваться личным контролем, рекомендации просты – попытаться найти техцентр, для работников которого слово «совесть» пока не стало архаизмом. Сие поможет сэкономить деньги не только при замене воздушного фильтра и плановых ТО, но и при любых видах ремонта, что очевидно.