Типы воздушных фильтров

Назначение воздушных фильтров

Воздушные фильтры в вентиляционных системах служат для очистки приточного ( а иногда и вытяжного) воздуха от примесей.

Конструкция, материал и другие параметры фильтра зависят от типа загрязнения воздуха и требований к его очистке. Различают три основных класса фильтров:

• грубой очистки (задерживает частицы более 10 мкм)
• тонкой очистки (задерживает частицы более 1 мкм)
• особо тонкой очистки (задерживает частицы до 0,1 мкм)

Фильтры грубой очистки

Служат для первичной очистки воздуха с высокой концентрацией пыли или помещений с невысокими требованиями к чистоте воздуха. Фильтры классов EU2 — EU4 применяют, если концентрация пыли в воздухе в районе расположения здания превышает ПДК. Такие фильтры служат для защиты теплообменников и оборудования вентиляционных камер. Эффективность очистки составляет 60-90% (по массе крупных частиц примесей).

Фильтровальным материалом фильтров грубой очистки обычно служит синтетическая ткань или металлизированная сетка. Производятся в виде панелей, прокладок, гофрированных листов и т.д.

Фильтры тонкой очистки

Служат для отделения тонкой пыли в помещениях с высокими требованиями к чистоте воздуха: помещений больниц, лабораторий, музеев, пищевых и фармацевтических производств и т.п. Могут применяться для доочистки воздуха после фильтра грубой очистки. Эффективность составляет 60-95% (по массе мелких частиц примесей).

Фильтры тонкой очистки обычно изготавливают из стеклоткани, иногда со специальной пропиткой, или из активированного угля.

Тканевые фильтры:

1. Карманные фильтры состоят из рамы, сетчатых наружных прокладок и «карманов» из фильтрующего материала. Соединение рамы с карманами герметизируется. При этом скорость фильтруемого воздуха в плоскости фильтрации снижена (около 0,5 м/с), что обеспечивает высокую степень фильтрации.
   Требуют установки специальных камер обслуживания до или после фильтра.
2. Складчатые фильтры представляют собой гофрированную фильтрующую ткань (стекловолокно), закрепленную на металлической раме.

Угольные фильтры:

Активированный уголь применяют в фильтрах тонкой очистки в виде таблеток или порошка. Угольный фильтр — это набор кассет, из которых составляются фильтрующие панели. Кроме твердых пылевых частиц угольные фильтры могут поглощать газообразные вещества. Угольные фильтры со специальной пропиткой применяют в системах кондиционирования и вентиляции для поглощения токсичных газов и паров, не улавливаемых нинакими другими типами фильтров.

Фильтры особо тонкой очистки

Фильтры особо тонкой очистки применяются для очистки воздуха от сверхтонкой пыли. Предназначены для поддержания заданной техноголическими или санитарными требованиями чистоты воздуха. Эффективность составляет 97-99,999% (по массе особо мелких частиц примесей).

Фильтры классов EU10 — EU13 применяют в фармацевтической промышленности, электронных и бактериологических лабораториях, операционных. Фильтры класса EU14 предназначены для «особо чистых» помещений электронного и оптического производства, а также для защиты от радиоактивной пыли и аэрозолей.

Фильтры особо тонкой очистки устанавливают после фильтров предварительной обработки — в качестве второй или третьей ступени очистки воздуха, размещая непосредственно рядом с воздухораспределителем.

Эти фильтры изготавливают из клееного стекловолокна или бумаги из субмикронных волокон, иногда с гидрофобным покрытием. Чаще всего используют панельные или складчатые фильтры особо тонкой очистки.

Таблица классификации фильтров

Класс очистки воздуха	DIN 24 185 DIN 24 184	EN 779	EUROVENT 4/5	EN 1882
грубая очистка	EU1	G1	EU1
	EU2	G2	EU2
	EU3	G3	EU3
	EU4	G4	EU4
тонкая очистка	EU5	F5	EU5
	EU6	F6	EU6
	EU7	F7	EU7
	EU8	F8	EU8
	EU9	F9	EU9
особо тонкая очистка				EU10
				EU11
				EU12
				EU13
				EU14

Примечание: EUROVENT 4/5 — европейский стандарт определения эксплуатационных характеристик фильтров, EN 779 и EN 1882 — российские стандарты для фильтров грубой, тонкой и особо тонкой очистки соответственно.

принцип работы и виды устройства

В современном автомобиле нет ничего лишнего и малозначащего. Даже такой недорогой и простой с виду элемент, как воздушный фильтр, имеет важное значение, так как от него во многом зависит стабильная работа и общий технический ресурс двигателя. Как устроен воздушный фильтр, и почему требования технического регламента о сроках его периодической замены нужно неукоснительно выполнять?

Назначение

Воздушный фильтр предназначен для очистки поступающего в двигатель воздуха от пыли, песчинок и любых других мелких и твердых частиц, поступающих в двигатель.. Атмосферный воздух необходим для приготовления топливной смеси. При сжигании 1 литра бензина расходуется до 13 м² воздуха. Весь этот объём проходит через важнейшие системы двигателя, включая впускные и выпускные коллекторы, систему клапанов и рабочее пространство цилиндров.

Если поступающий в мотор воздух не очищать, резко возрастёт износ трущихся деталей, в результате чего двигатель даже после сравнительно небольшого пробега может полностью выйти из строя. Кроме обладающей абразивными свойствами пыли, «забортный» воздух содержит еще одну вредную для деталей мотора составляющую – водяные пары. Попадая на металл, влага провоцирует образование микроскопических очагов коррозии. Частицы ржавчины являются мощным абразивом, поэтому их присутствие в двигателе недопустимо.

Задача очистки необходимого для работы мотора воздуха от пыли и влаги полностью возложена на воздушный фильтр. Этот узел успешно выполняет и некоторые другие функции: частично гасит шум, создаваемый работающим двигателем, а в карбюраторных системах участвует в поддержании оптимальной температуры подготовленной топливной смеси. В процессе эксплуатации автомобиля воздушный фильтр постепенно засоряется, поэтому его необходимо периодически менять.

Устройство, принцип работы

Воздушным фильтром принято называть весь узел очистки поступающего воздуха в сборе. Он представляет собой корпус со съемной крышкой, под которой находится определенной формы и конструкции фильтрующий элемент. Место установки воздушного фильтра в подкапотном пространстве зависит от типа двигателя. Так, в карбюраторных бензиновых моторах этот узел имеет округлый вид и устанавливается над карбюратором. В инжекторных системах применяются более производительные фильтры прямоугольной формы.

Чтобы удалить пыль и другие микроскопические твердые частицы из засасываемого в двигатель воздуха, его пропускают через пористый материал воздушного фильтра. Его конструкция выполнена таким образом, чтобы поступающий на вход воздух мог пройти на выход только через фильтрующий элемент. Если установка сменного фильтра выполнена неаккуратно, и винты крышки должным образом не затянуты, воздушный поток сможет беспрепятственно проходить через образовавшиеся щели.

Виды и состав фильтрующих элементов

В процессе эволюции автомобильного транспорта для очистки поступающего в двигатель воздуха применялись следующие различные материалы:

• Хлопчатобумажная ткань.
• Сетки из конского волоса.
• Поролон.
• Мелкий насыпной уголь.
• Бумага и картон.
• Подушки из капроновой лески.
• Емкости с машинным маслом.

На современном этапе многие из них практически не применяются и были заменены на более совершенные пористые композиции бумаги и картона, способные лучше осекать вредные примеси.

В зависимости от времени года и местности, в которой эксплуатируется автомобиль, фильтр должен эффективно справляться со всеми нежелательными составляющими воздушной среды:

• Дорожной пылью и песком.
• Парами и каплями влаги.
• Частицами цемента и строительной пылью.
• Цветочной пыльцой.
• Составляющими городского смога.
• Мелкими насекомыми.

Основой воздушных фильтров для легковых автомобилей являются различной конфигурации элементы, изготовленные из бумаги, картона или микропористых полимерных материалов. Для того, чтобы такие фильтры не промокали и препятствовали проникновению влаги в мотор, их пропитывают смолистыми веществами. Данный способ обработки позволяет фильтрующему материалу задерживать даже мельчайшие взвеси частиц моторного масла, антифриза и других веществ, которые могут присутствовать в моторном отсеке.

Практика показала, что однослойные и однокомпонентные фильтры быстро засоряются. Для повышения эффективности работы и увеличения срока службы фильтрующих элементов разработаны новые технологии задержки пыли и примесей.

В первую очередь, это «глубинный» способ фильтрации. Он заключается в использовании трех слоев бумаги с порами различного размера. Поверхностный слой задерживает самые крупные частицы, средний – более мелкие, а третий уже завершает очистку, пропуская в двигатель абсолютно чистый воздух, немного подогретый в результате трения о поры бумаги. Заменяемые элементы фильтрации могут изготавливаться в любом размерном и пространственном решении, зависящем от типа двигателя и конструкции корпуса фильтра.

Конструктивные особенности

На конструкцию и геометрию современных воздушных фильтров существенно влияет тип, особенности устройства и функционирования двигателя, а также место установки узла в моторном отсеке и скорость поступающего в него воздушного потока. В автомобилях устанавливаются фильтры следующих видов:

• Круглый фильтр в виде кольца, применяемый в авто с карбюраторным мотором. Кроме многослойной бумажной начинки, эти изделия обычно оснащаются сетчатым каркасом из алюминия, значительно увеличивающим их механическую прочность. Это необходимо, чтобы защитить фильтр от деформации потоком воздуха. Сверху и снизу фильтрующего кольца приклеены упругие резиновые или полимерные уплотнения.
• Панельный фильтрующий элемент, применяемый в большинстве дизельных ТС и для инжекторных двигателей. Выпускается в каркасном и бескаркасном исполнении. Отличается большей площадью фильтрации воздуха и общей эффективностью. Панельные фильтры занимают меньше места, быстро и точно устанавливаются в корпус. Для защиты от деформаций могут содержать в себе армирующие элементы из металлической сетки или пластика.
• Фильтры цилиндрической формы. Конструктивно напоминают кольцевые элементы, но значительно выше их и меньше в диаметре. Такое решение позволило сделать изделия более компактными и одновременно увеличить рабочую площадь цилиндрического фильтрующего элемента. Применяются на грузовом автотранспорте и ряде моделей легковых автомобилей с дизельными моторами.

В целях улучшения эксплуатационных характеристик основные фильтрующие элементы могут быть дополнены внешними деталями предварительной очистки. В зависимости от этого фактора различают:

• Изделия с одной степенью фильтрации, выполненные в виде плотной гармошки из специальной бумаги и картона. Такие фильтры быстро засоряются и не защищены от деформации, поэтому на практике применяются редко.
• Модели с двойной фильтрацией, рабочая поверхность которых защищена слоем пористого синтетического материала, выполняющего функцию предварительной очистки воздуха от самых крупных частичек примесей. Фильтры подобной конструкции рекомендованы для внедорожников и грузовых автомобилей, работающих в условиях большого скопления пыли (на стройках, в поле, карьерах и т. п.).
• Системы тройной очистки, отличающиеся наличием циклонного блока. На начальном этапе воздух поступает в первое отделение корпуса, где поток принудительно закручивается. Под действием сил инерции из него выводится большая часть примесей, которая отправляется в накопительный контейнер. Движение воздуха по спирали может быть организовано за счет формы корпуса фильтра, либо при помощи крыльчатки с приводом от одного из шкивов.

В настоящее время многие производители освоили выпуск фильтров с так называемым «нулевым сопротивлением». Эти изделия содержат в себе многослойный элемент, состоящий из пропитанной маслом ткани. Такие фильтры эффективно задерживают примеси и практически не препятствуют интенсивному поступлению воздуха. Их недостатком является необходимость регулярной очистки и обслуживания, поэтому большинство автомобилистов предпочитают применять одноразовые фильтры стандартной конструкции.

Вопросы эксплуатации

Если автомобилист применяет только рекомендованный производителем тип воздушных фильтров и выполняет их замену так часто, как того требуют правила технического регламента, о качестве поступающего в двигатель воздуха можно не переживать. Исключения составляют случаи, когда автомобили систематически эксплуатируются на стройках, для вывоза сельхозпродукции с полей или добытых карьерным способом ископаемых. При работе в сложных условиях фильтры нужно менять вдвое чаще.

Рекомендованные специалистами сроки замены фильтрующих элементов равны периоду замены масла. Именно в этот момент принято менять как топливный, так и воздушный фильтр. Подобная привязка во времени позволяет не ориентироваться на сервисную книжку, тем более, что далеко не все автомобилисты её и ведут.

Нарушение рекомендованных сроков установки новых фильтрующих элементов чреваты следующими последствиями:

• Повышенным износом трущихся деталей двигателя.
• Проблемами с топливными форсунками.
• Заметным падением мощности.
• Увеличенным расходом топлива.
• Снижением срока эксплуатации двигателя.
• Значительным увеличением расходов на ремонт.

Медлить с заменой воздушного фильтра нельзя. Это простая операция, для которой не обязательно посещать СТО. Действия по смене фильтрующего элемента выполняются в следующем порядке:

• Открутите фиксирующие винты и аккуратно снимите крышку воздушного фильтра.
• Соблюдая осторожность, чтобы во впускной коллектор не осыпалась скопившаяся грязь и пыль, снимите и отложите в сторону старый фильтрующий элемент.
• Очистите и протрите тканевой салфеткой дно корпуса.
• Выньте из упаковки и аккуратно уложите на место новый фильтр.
• Устанавливая крышку, убедитесь, что она правильно сориентирована. В некоторых моделях моторов возможно два направления установки, которые соответствуют рискам «Зима» или «Лето». Так регулируется подача в фильтр холодного «забортного» или подогретого теплого воздуха с поверхности двигателя.
• Закрутите винты, фиксирующие крышку. Не прилагайте излишних усилий, чтобы не сорвать резьбу.

Внимание: особенно аккуратными при выполнении всех операций по замене фильтрующего элемента должны быть владельцы автомобилей с бензиновым мотором, оснащенным карбюратором. Этот узел находится непосредственно под фильтром. Специалисты рекомендуют после снятия крышки временно прикрыть карбюратор чистой ветошью. Поскольку в случае попадания в камеру частиц пыли или грязи придется снимать, разбирать и промывать весь узел.

Соблюдая сроки и правила замены воздушного фильтра, можно избежать многих проблем, связанных с необходимостью досрочного и достаточно затратного капитального ремонта двигателя.

10.3. Основные показатели воздушных фильтров

Важнейшими показателями воздушных фильтров являются их эффективность, пылеемкость и сопротивление.

Пылеемкость– это количество пыли, которое фильтр может поглотить в течение непрерывной работы при увеличении гидравлического сопротивления на заданную величину. Обычно – при увеличении сопротивления примерно в три раза (против первоначального значения).

Под эффективностьюфильтра подразумевается его способность улавливать частицы механических примесей. Эффективность фильтра оценивается коэффициентом очистки (КПД фильтра):

, (10.1)

где ₁и₂– количество пыли в воздухе до и после фильтра.

Эффективность фильтров зависит как от конструкции, так и от условий, в которых они эксплуатируются. Большое влияние на эффективность фильтра оказывает дисперсность улавливаемой пыли.

По величине эффективности фильтры подразделяются на три класса (см. табл. 10.2).

Таблица 10.2. Характеристики воздушных фильтров

Класс фильтра	Размеры эффективно улавливаемых частиц, мкм	Минимальная эффективность при очистке атмосферного воздуха, %	Типы фильтров
1	2	3	4

Продолжение табл. 10.2

1	2	3	4
I	Любые	99	Сухие волокнистые типа фетры
II	Свыше 1 мкм	85	Электрические, волокнистые сухие
III	10-50	60	Пористые смоченные — ячейковые, рулонные, самоочищающиеся

Гидравлическое сопротивлениефильтра растет в течение всего времени фильтрации по мере накопления пыли в фильтрующем слое.

Это сопротивление оказывает значительное влияние на экономичность работы компрессора. Каждые дополнительные 10 мм вод. ст. потерь давления в фильтре снижают производительность компрессора на 0,1 %.

В качестве аэродинамической характеристики фильтра используется коэффициент сопротивления ,, который представляет собой отношение сопротивления чистого фильтраh, Н/м²(Па), к удельной нагрузкеq=V/F, м³/(м²с):

. (10.2)

Здесь F– площадь рабочей поверхности фильтра, м²;V– объемный расход воздуха через фильтр, м³/с.

10.4. Влаго- и маслоотделители

Сжатый воздух, выходящий из цилиндров поршневых, винтовых и пластинчатых компрессоров, содержит масло и пары воды. Масло содержится в виде капель и пара, так как при высоких температурах оно частично испаряется.

В трубопроводах пары воды начинают конденсироваться, что вызывает коррозию, замерзание зимой, нарушение технологии и т.п. Капли масла скапливаясь в застойных зонах и, смешиваясь с пылью, могут создать пожаро- и взрывоопасную ситуацию.

Для очистки газа от масла и частично от влаги применяют его охлаждение в межступенчатых и концевых холодильниках. Удаление конденсирующейся воды и капель масла производится в влаго-маслоотделителях.

В поршневых компрессорах систем воздухоснабжения влаго-маслоотделители встраивают в холодильники. В центробежных компрессорах необходимость в установке маслоотделителей отсутствует, так как в них воздух с маслом не контактирует.

Действие влаго-маслоотделителей основано в основном на инерционном сепарировании масляных и водяных капель, обладающих плотностью, значительно превышающей плотность газа.

Существует множество конструкций влаго-маслоотделителей, в которых заложены следующие основные принципы:

1. Изменение направление потока воздуха с применением динамического удара струи воздуха о стенки аппарата (см. рис. 10.1, а), петлеобразным поворотом потока газа (см. рис. 10.1, б, в; 10.4, а).

2. Сепарация капельной влаги за счет центробежных сил, созданием кругового движения воздуха (см. рис. 10.1, г).

Рис. 10.1. Принципиальные схемы каплеуловителей

3. Оседание влаги и масла на пористой массе, наполняющей сосуд (см. рис. 10.2, а).

4. Поглощение влаги и масла при пропускании воздуха через специальные поглотители (едкий натр, силикагель, алюмогель, хлористый кальций, активированный уголь, см. рис. 10.2, б).

Рис. 10.2. Принципиальные схемы влаго- маслоуловителей: а – с пропуском воздуха через пористую массу; б – с пропуском через слой адсорбента

5. Смешанные конструкции, которые используют несколько принципов одновременно. Пример такой конструкции приведен на рис. 10.3, б.

Рис. 10.3. Влаго- маслоотделители: а – с петлеобразным поворотом потока; б – смешанная конструкция центробежного действия: 1 – корпус; 2 – циклон; 3 – каплеотбойник

Маслоотделитель, основанный на применении динамического удара о специальную стенку, изображен на рис. 10.4. Воздух проходит через щелевые каналы – пакеты гофрированных пластин и, многократно отражаясь от их поверхности, оставляет на ней частицы масла и воды. Наклонное расположение гофров способствует стеканию капель.

Рис. 10.4. Конструктивная схема маслоотделителя с гофрированными пластинами

Для полного отделения капель масла и влаги скорость воздуха в корпусе масло-влагоотделителя не должна превышать:

— в ступени низкого давления – 1,0 м/с;

— в ступени среднего давления – 0,5 м/с;

— в ступени высокого давления – 0,3 м/с.

Как сосуды работающие под давлением, масло-водоотделители подлежат инспекции Госгортехнадзора. Если они стоят далеко от воздухосборников или между ними есть запорная арматура, то на их корпусе устанавливается предохранительный клапан.

Воздушный фильтр двигателя, принцип работы, разновидности, назначение

Воздушный фильтр мотора выступает расходным элементом, позволяющим предотвратить попадание пыли, сажи, мелких частиц с воздухом в камеру сгорания двигателя. Несвоевременная замена указанного элемента приводит к различным неблагоприятным последствиям.

Принцип работы, назначение

Зачем автомобилю нужен воздушный фильтр? Фильтрующий элемент очищает поступающий воздух от вредных примесей, обеспечивает защиту мотора от засорения. Для полного сгорания горючего в ДВС необходимо, чтоб содержание воздуха в горючей смеси было больше, чем топлива до 20 раз. За бортом автомобиля воздух содержит частички пыли, семена различных растений и так далее, если эти компоненты попадут к двигателю, они начнут действовать как абразивные элементы и ускорят износ мотора.

Кроме основного назначения — очистка воздуха от пыли мелких частиц, воздушным фильтром привода выполняются следующие функции:

• в моторах, работающих на бензине, фильтрующее устройство выполняет роль регулятора температуры горючей смеси;
• глушитель шума;
• оказывает предельное сопротивление всасывающемуся воздуху.

Принцип работы фильтрующего устройства следующий: входящий поток воздуха проходит через фильтр, мелкие частицы задерживаются фильтрующим элементом, а очищенный воздух поступает к впускному коллектору.

Посмотрите видео о том как выбрать фильтрующий элемент:

Разновидности

Разные формы фильтрующих устройств

Мы выяснили, для чего необходим воздушный фильтр двигателя, теперь давайте разберемся, какие есть разновидности фильтрующих устройств. По форме различают фильтры, выполненные в виде круга или прямоугольника. Первые реже используются, их считают устаревшей моделью, они хуже очищают поступающий воздух от загрязнений. Такой фильтрующий элемент требует периодичную промывку и замену смазочного материала.

В зависимости от способа фильтрации различают фильтры таких типов:

1. Инерционный. Конструктивно состоит из корпуса, оснащенного подушкой из капроновой лески. Выполняет две очистки воздуха: первичную и вторичную Первая осуществляется путем оседания мелких частиц грязи и пыли, а вторая за счет подушки. Устройство отличается низкой эффективностью, нуждается в постоянной промывке.
2. Инерционно-масляный. Отличаются от первого типа наличием моторного масла, размещенного на дне корпуса, оно позволяет более эффективно бороться с пылью и грязью.
3. С нулевым сопротивлением. Фильтрующим элементом выступает поролон либо хлопчатобумажная ткань, обработанные специальным составом, позволяющим уменьшить сопротивление потока воздуха. Такие фильтры можно применять неоднократно, их промывают специальными моющими средствами, затем наносят повторно подпитку.
4. Бумажный. Состоят из пористой бумаги, размещенной определенном способом. Бумажные волокна позволяют улавливать частицы пыли до одного микрона. После забивки указанные элементы нужно менять. Разновидности бумажных фильтрующих элементов:

• панельные;
• кольцевые;
• цилиндрические.

Первые две разновидности могут иметь каркасное и бескаркасное строение. Цилиндрические — отличаются каркасной конструкцией.

Кольцевые элементы отличаются круглой формой. Если конструкция каркасная, то каркас выполняется из сетки алюминия. Торцы изделия укрепляются поролоном из–за чего воздух не может проникнуть в щели между корпусом и фильтрующим элементом. Пористая бумага укладывается в виде гармошки. Указанная модель воздушного фильтра двигателя устанавливается на машинах, оборудованных карбюратором. Для инжекторных автомобилей используются панельные фильтры, состоящие из поролона, каркаса, сетки и бумаги, сложенной в виде гармошки.

Цилиндрические фильтрующие элементы применяются в грузовых машинах, по конструкции они похожи на кольцевые фильтры, при этом отличаются больше фильтрующей площадью.

Необходимость замены

Новый и старый фильтры

Зачем и для чего нужно менять воздушный фильтр привода? Ответ очевиден: замена указанного элемента позволяет увеличить ресурс мотора, обеспечивает его нормальную работу. Срок замены указанного элемента зависит от условий эксплуатации транспортного средства, а также рекомендаций, изложенных в мануале к автомобилю.

На необходимость замены фильтра указывают:

• увеличенный расход горючего;
• уменьшение мощности привода;
• возрастание уровня СО2 в отработавших газах.

Рекомендуется менять указанный расходный элемент одновременно с заменой смазочного материала, которая производится через 10-15 тыс. километров пробега (километраж указывается дилером авто, а также зависит от расходного материала и эксплуатационных условий). Учитывайте: для дизельных автомобилей и машин, оснащенных турбиной, замену фильтрующего элемента производят чаще, регламентный срок замены сокращают на тридцать процентов.

Также можно визуально оценить состояние фильтра, если он чистый, нет необходимости его менять. Вдруг воздушный фильтр грязный — произведите его замену.

Отвечая на вопрос: «Зачем платить за расходный материал больше, ведь можно купить более дешевые модели», учитывайте, что от качества фильтрующего устройства зависит ресурс силового агрегата.

Для чего нужен воздушный фильтр автомобилю и когда его менять

Сегодня мы узнаем, что называется автомобильным воздушным фильтром, для чего он нужен, какие функции и задачи выполняет, а также когда необходимо производить замену этого важного расходного элемента двигателя внутреннего сгорания

 ДЛЯ ЧЕГО НУЖЕН ВОЗДУШНЫЙ ФИЛЬТР АВТОМОБИЛЮ И КОГДА ЕГО МЕНЯТЬ

Добрый день, сегодня мы узнаем, что называется автомобильным воздушным фильтром, для чего он нужен, какие функции и задачи выполняет, а также когда необходимо производить замену этого важного расходного элемента двигателя внутреннего сгорания. Кроме того, расскажем про основной принцип функционирования данной детали и для чего она была изобретена автопроизводителями. В заключении определим, какой тип воздушного фильтра лучше справляется с очисткой поступающего воздуха в систему нагнетания двигателя и имеет более длительный период эксплуатации по сравнению с другими.

Воздушный фильтр – является простым, но довольно важным расходным узлом двигателя внутреннего сгорания, который оберегает ключевые устройства мотора от проникновения в них пыли, камней, грязи, насекомых и прочего мусора, который способен навредить стабильной работе основных компонентов автомобиля. Отметим, что не стоит пренебрегать заменой воздушного фильтра, а производить обслуживание этого немаловажной расходной детали в соответствии с регламентом и рекомендациями производителя. Чтобы понимать какие задачи выполняет и какую роль играет для двигателя воздушный фильтр, необходимо понимать, как он функционирует. Данный вопрос мы и разберем в нашем рассказе, чтобы у нас осталось детальное представление об этой ключевой расходной детали любого автомобиля.

1. Для чего нужен воздушный фильтр автомобилю

Заметим интересную статистику, в среднем транспортное средство за 100 километров пробега поглощает от 10 до 15 метров кубических атмосферного воздуха. В том случае, если потребляемый воздух не очищается, то находящаяся в нем пыльца, грязь и прочий мусор попадает напрямую в систему двигателя. А к чему это приводит, надеемся каждый для себя понимает, что ни к чему хорошему. Мотор после постоянного проникновения в него вышеперечисленной грязи ухудшает свои рабочие показатели и к конечном итоге просто придется делать его преждевременный дорогостоящий ремонт.

В связи с чем и было придумано расходное устройство под названием воздушный фильтр, который служит защитой систем мотора от подобных неприятностей. Данная деталь выполняет не только функции по защите двигателя от источников загрязнения, но также обеспечивает исполнение задачи по уменьшению шума, который распространяется по впускной системе машины. Кроме того, в бензиновых двигателях, воздушный фильтр играет еще роль регулятора температуры топливо-горючей смеси. Вот поэтому роль этого немаловажного расходного элемента двигателя транспортного средства просто неоценима.
Когда воздушный фильтр начинает засоряться, сопротивление воздушному потоку растет и происходит сокращение количества воздуха, которое поступает в систему двигателя внутреннего сгорания. В некоторых случаях или режимах данная ситуация приводит к обогащению топливо-воздушной смеси, следовательно к ее неполному сгоранию в рабочих областях цилиндров, в следствие чего происходит увеличение потребления топлива и снижение мощности двигателя, а также образуется повышение концентрации токсичных элементов в отработанных газах выхлопной системы автомобиля.

2. Виды и типы воздушных фильтров

На сегодняшний день фильтрующие расходные элементы производятся 3-х основных конструктивных типов или форм, таких как: панельные, бескаркасные и цилиндрические. Параметр типа или формы воздушного фильтра не сильно влияет на эффективность расходной детали относительно систем двигателя транспортного средства. Основное отношение к эффективности данной детали относится к ее виду, а точнее из чего изготовлен элемент фильтрации двигателя. Данные особенности имеют непосредственное отношение к эксплуатации воздушных фильтров.

Самым распространенным видом материала из которого сегодня изготавливают современные воздушные фильтры является картон. Картон – это самое распространенное и дешевое сырье для производства данных расходных элементов системы двигателя транспортного средства. Следующим видом материала из которого производят сменные элементы мотора являются синтетические волокна. Данный материал является более дорогим в производстве, чем картон, но чуть более эффективным по сравнению с конкурентом. Однако эксплуатация воздушных фильтров изготовленных из синтетических волокон требует более строгого соблюдения интервалов по замене.
Довольно часто на спортивных машинах устанавливают воздушные фильтры из марли, которые включает в себя около 5-7 слоев этого материала. Кроме того, марля пропитывается специальным маслом, которое способствует эффективной фильтрации всасываемого атмосферного воздуха из окружающей  среды. 

В сравнении с картонными фильтрами, в марлевом, параметр начального сопротивления воздуха намного меньше. Главным же преимуществом марлевых воздушных фильтров перед картонными и из синтетических волокон является то, что после специальной обработки маслом они способны использоваться повторно, до 3-4 раз.

3. Когда производить замену воздушного фильтра

Для понимания того, когда нужно делать замену воздушного фильтра в автомобиле, водителю не обязательно строго придерживаться определенного регламента, чтобы убедиться в том, что расходный элемент необходимо обновить, можно просто визуально провести осмотр данного расходного элемента. Для этого нужно просто достать из защитного короба фильтрующий элемент воздушного фильтра и осмотреть его при дневном свете. Если на осмотр он чистый, без потемнений и пятен, особенно масляных, то можно ездить на нем дальше без всяких проблем. В том случае, если воздушный фильтр грязный, засоренный или в моторном масле, то это говорит нам о том, что расходный элемент необходимо срочно менять на новый. Каждый водитель без проблем сможет отличить чистый воздушный фильтр от грязного (засоренного).

Как правило, срок замены воздушного фильтра в первую очередь зависит от регламента автопроизводителя. В среднем интервал замены расходного элемента системы фильтрации двигателя составляет от 15 до 30 тысяч километров пробега или 1 раз в год. Перед тем, как производить замену фильтрующего элемента рекомендуем заглянуть в техническую документацию транспортного средства, где будут четко указаны интервалы и точный срок замены детали. В том случае, если технической документации или мануала к автомобилю нет, тогда можно просто воспользоваться методом визуального осмотра фильтрующего элемента. Данный метод поможет тогда, когда мы помним, в какие сроки производилась замена текущего воздушного фильтра.
По рекомендациям большинства специалистов по ремонту и обслуживанию транспортных средства, производить замену воздушного фильтра можно вместе со сменой моторного масла, которая, как правило, делается примерно каждые 10-15 тысяч километров пробега. Также отметим, что если после визуального осмотра фильтрующего элемента вопросов к его состоянию у нас не возникло, то делать замену расходной детали можно через раз. Данный момент напрямую зависит от определенных условий, в которых используется или эксплуатируется машина. Однако в большинстве случаев воздушный фильтр меняется ежегодно или каждые 10-15 тысяч километров пробега.
Что касается дизельных моторов, а особенно с системой турбонаддува, то к очистке поступаемого в двигатель воздуха предъявляются куда более жесткие требования, чем к бензиновым двс. Многие автолюбители зададут вопрос: “С чем это может быть связано?”. Дело в том, что это в первую очередь связано с особенностями эксплуатации дизельных двигателей. Поэтому у дизельных автомобилей, а особенно с турбиной, срок замены воздушного фильтра должен быть сокращен до 10 тысяч километров пробега или 1 раза в год.

Видео обзор: “Для чего нужен воздушный фильтр автомобилю и когда его менять”

В заключении отметим, что заблаговременная замена воздушного фильтра является залогом сохранения надежности и ресурса основных узлов мотора транспортного средства, без возникновения проблем, связанных с преждевременным ремонтом. Дело в том, что засорившийся фильтрующий элемент не может отчистить пыль с грязью, которые поступают с дороги в мотор, они наоборот затрудняют функционирование двигателя. Поэтому не нужно экономить на замене воздушного фильтра, потому что его стоимость не сопоставима с возможным ремонтом мотора. Кроме того, заметим, что категорически запрещается эксплуатировать транспортное средство без фильтрующего элемента, так как это в последствии может привести к дорогостоящему ремонту двигателя.

БОЛЬШОЕ СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ. ОСТАВЛЯЙТЕ СВОИ КОММЕНТАРИИ, ДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ. 
ЖДЕМ ВАШИХ ОТЗЫВОВ И ПРЕДЛОЖЕНИЙ.

Различные фильтры для автомобиля

Содержание статьи

Масляный фильтр: чем лучше бумага, тем больше ресурс

На заре автомобилестроения двигатели постоянно выходили из строя. Пробег без ремонта в сотню-другую километров считался достижением. Причина подобного положения вещей заключалась не столько в слабости конструкции, а скорее в отсутствии системы очистки топлива, воздуха и масла. Пыль, частицы распада, попадали в двигатель и уничтожали его.

Ситуация изменилась в 20-х годах прошлого века, когда начали устанавливать фильтры. Пионером был масляный фильтр «Purolator» (Pure Oil Later – чистое масло на выходе). Межремонтный пробег стал исчисляться тысячами километров. Несмотря на то,
что автомобилестроение шагнуло далеко вперед, от качества масляного фильтра по-прежнему зависит ресурс и надежность работы двигателя.

Как он работает?

Устройство масляного фильтра

Главной задачей фильтра является защита и очистка масляного контура от примесей и продуктов распада. Моторное масло, помимо смазки еще охлаждает и очищает поверхности двигателя от продуктов износа и неполного сгорания топлива. Определенный объем пыли попадает в цилиндры и через воздушный фильтр в зависимости от условий эксплуатации и состояния воздушного фильтра.

Масло, захватывает все загрязнения, выносит их в поддон двигателя, где и проходит через фильтрующий элемент. Если очистки не будет, то загрязнения, превратившись в абразив, за короткий срок «убьют» двигатель. При холодном пуске, пиковых уровнях давления при частых попытках пуска, а также при длительной езде на высоких скоростях масляный фильтр обеспечивает смазку за счет собственного резервуара и системы клапанов двигателя.

Перепускной клапан при повышенных нагрузках направляет масляный поток, минуя бумажный фильтрующий элемент. А противодренажный клапан предотвращает вытекание масла в картер двигателя при выключенном двигателе.

Бумага – главная деталь

Все современные масляные фильтры по конструкции одинаковы. Различаются технологией изготовления и материалами. Основной деталью масляного фильтра является фильтрующий элемент, который изготавливается из специальной бумаги.

Практически все мировые автогиганты, а также отечественные автозаводы доверяют фильтрам, сделанным из бумаги всего двух фирм: транснациональной компании «Hollingsworth & Vose» и итальянской «Ahlstrom». По уровню качества с этими компаниями не может соперничать ни один из отечественных производителей, а из зарубежных – только японские. Технологии производства современной фильтровальной бумаги настолько наукоемки и специфичны, что требуют инвестиций в сотни миллионов долларов и десятки лет опыта работы в данной сфере. Вряд ли возможно обеспечить соответствующее качество фильтровальной бумаги,
построив завод где-нибудь в российском чистом поле на основе отечественных, пусть даже самых передовых отечественных разработок.

Затраты сопоставимы со строительством конвейерного производства автомобилей. Подобная «монополия» качества не случайна – фильтровальная бумага должна обладать целым рядом характеристик: широким температурным диапазоном работы,
определенной тонкостью очистки, полнотой отсева, высокой прочностью, пылеудерживающей способностью, стойкостью к старению в агрессивной среде горячего масла и кончено же, высокой степенью очистки. Слишком рыхлая бумага от
небольших компаний не очищает должным образом масло, и, в конце концов, ведет к ускоренному износу двигателя.

«Левая» бумага к тому же не обладает и требуемой стойкостью к агрессивной среде и не обеспечивает стабильную работу на протяжении заявленного ресурса, т.е. 5000 километров может фильтровать нормально, а потом грязь сквозь порывы устремляется в двигатель. Поэтому позиция большинства автопроизводителей вполне понятна: фильтры из бумаги либо «Hollingsworth & Vose», либо «Ahlstrom» . Иные просто не проходят испытаний.

Фильтры на 100.000 километров

Производитель, применяя обычные материалы и технологии, все время старается выбрать оптимальный баланс характеристик: прочности, пылеемкости, тонкости отсева и уровня сопротивления. Чем выше степень очистки масла, тем меньше должна быть
тонкость отсева.

Однако уменьшение отсева влечет за собой рост сопротивления фильтрующего элемента и, как следствие, – повышение износа. Кардинальным образом решают эту проблему нанотехнологии. Многослойный фильтрующий элемент, который
содержит наноструктуры, позволяет удерживать мельчайшие частицы без увеличения сопротивления. Помимо этого возрастает пылеемкость и стойкость фильтра. Более того, идет не просто задержка продуктов износа и минеральных частиц, а процесс
их окисления и расщепления. Оказывается положительное влияние на структуру и качества самого масла.

В результате получается «умный», интеллектуальный фильтр, который обладает огромным ресурсом и способен работать очень долго без снижения характеристик, для которого пробег 100.000 километров не фантастика. Конечно, пробега в 100 000 км в
течение нескольких лет вряд ли кто из российских предприятий достигнет, а вот в производство фильтров из новых материалов, состоящих из композиций целлюлозы и полиэфира, применения различных пропиток и добавок является весьма перспективным направлением.

Новые материалы позволяют достичь ресурса от 30 до 50 тыс. км пробега, что соответствует нормам для многих новых европейских легковых автомобилей. Это непростая задача, учитывая тот факт, что большинство из отечественных компаний стремятся удешевить производство и применяют, как правило, одну и ту же так называемую стандартную бумагу, пусть даже произведенную под той же маркой «Hollingsworth & Vose». А ведь под каждый тип двигателя следует использовать определенный сорт бумаги с индивидуальными характеристиками. В результате ресурс фильтров достигает пробега в 15. 000-20.000 км.

Выбирая масляный фильтр, обратите внимание…

Во-первых, на качество корпуса фильтра. Он должен быть прочным, способным выдержать перепады давления и противостоять коррозии, чтобы в процессе эксплуатации не произошла утечка масла. Такие же качества должны быть свойственны и уплотнителю. Так что перед тем как приобрести масляный фильтр желательно не только ознакомиться с тем, что написано на упаковке, но и внимательно осмотреть само изделие – нет ли коррозии, плотно ли все подогнано и т.п. Значительна и роль
клапанов, но их качество визуально не определишь. Стоит также обратить внимание на марку производителя. Компании производящие качественные фильтры, указывают страну происхождения, точный адрес, контактные телефоны. Всевозможные «German quality», «Made for EUROPE», ссылка лишь на торговых представителей из европейских стран, когда в действительности продукция произведена в Китае, является не более чем попыткой введения потребителя в заблуждение.

Есть и другая похожая схема отмывания страны происхождения товара: некая компания регистрируют новый «брэнд», например, во Франции или Германии. Она покупает партию китайского ширпотреба, а потом продает ее в Россию, нанося привлекательную «европеизированную» маркировку. Дополнительными гарантиями качества также являются сведения о сертификации, сертифицирующей организацией и применяемой на предприятии системы менеджмента качества.

Технологические
процессы всех ведущих мировых производителей соответствует международному стандарту качества ISO-9001. А из органов по сертификации автомобильных изделий отлично себя зарекомендовал «НАМИ-Фонд», работающий совместно с Центральным
научно-исследовательский автомобильным и автомоторным институтом (НАМИ). В России большинство конвейерных сборщиков автомобилей доверяют испытание и сертификацию поставляемых автокомпонентов именно этому научно-техническому центру.

Воздушные фильтры: бомба замедленного действия или залог движения?

Концентрация пыли на наших дорогах в несколько раз выше, чем на европейских – содержание твердых частиц в воздухе колеблется от 2 до 10 мг/куб. метр. За год эксплуатации в воздушный фильтр автомобиля мощностью 100 л/с попадает от 30
до 150 грамм пыли. В случае недостаточной фильтрации пыль оказывается в камере сгорания и в масле. Результатом становится ускоренный износ поршневой группы (до 5-8 раз быстрее установленного ресурса), а также потеря мощности и повышенный расход топлива.

От чего зависит ресурс?

Современный автопром, стремясь сократить расходы на обслуживание новых моделей, требует от производителя расходных запчастей существенного увеличения ресурса – до 50.000 километров и более. Воздушный фильтр должен сохранять свои характеристики при попадании воды, быть устойчивым к воздействию масла, паров топлива, картерных газов, а также высокой (до 90 °С) температуры. Долговечность и надежность воздушного фильтра зависит от материала фильтроэлемента. Сегодня применяются несколько видов материалов – целлюлоза, целлюлоза с пропиткой, композиционные материалы (слои целлюлозы и синтетики), чистая синтетика.

Чистая дешевая целлюлоза разлагается быстрее остальных. Добавка 25% полиэфира увеличивает стойкость материала в пять раз. А 100%-ная синтетика в 13 раз устойчивей к неблагоприятной среде, чем целлюлоза. Ресурс также зависит и от площади фильтроэлемента. Квадратный метр самых распространенных фильтровальных материалов (целлюлозы и композита) способен поглотить от 200 до 300 грамм пыли.

Недобросовестные производители экономят на качестве и количестве фильтровальных материалов. Или заявляют ресурс из расчета европейских норм запыленности,
которые существенно ниже наших, что обусловлено состоянием дорог и природно-климатическими условиями. Это явное введение потребителей в заблуждение.

Материал материалу – рознь

Важной характеристикой воздушных фильтров является сопротивление воздушному потоку, поступающему в двигатель. Чем выше степень очистки воздуха, тем меньше должна быть пористость бумаги или нетканого материла. Для исправной работы
двигателя фильтр должен пропускать не более 1% частиц пыли. Однако, чем меньше поры фильтроэлемента, тем быстрее они забиваются. Ездить на «забитом» воздушном фильтре, все равно, что заниматься членовредительством.

Во-первых, вследствие переобогащения рабочей смеси повышается расход топлива и ухудшаются динамические свойства двигателя. Во-вторых, фильтровальный элемент может порваться в любое мгновение, поскольку доступные для прохождения воздуха участки элемента испытывают в несколько раз большую нагрузку, чем обычно. Там где тонко обязательно порвется! И тогда вся пыль устремится прямиком в двигатель. Очевидно, что достичь оптимального сочетания важнейших характеристик фильтровального элемента – пылеемкости, стойкости, пористости и сопротивляемости потоку, весьма непросто.

Поэтому при приобретении воздушного фильтра стоит обращать внимание на информацию о фильтровальном материале. Желательно, чтобы он был производен одной из известных фирм. Производителей по-настоящему качественных фильтровальных материалов можно пересчитать по пальцам одной руки. Самый крупный — транснациональная компания «Hollingsworth&Vose», являющаяся поставщиком материалов и запасных частей таких автогигантов как Форд и Дженерал Моторс, «Caterpillar», а также их дочерних предприятий.

Именно эта компания одна из немногих сумела создать синтетические фильтровальные элементы, позволяющие достичь ресурса в 100 000 километров, как для воздушных фильтров, так и для масляных.

Фильтры замедленного действия

Некачественный воздушный фильтр чем-то напоминает бомбу замедленного действия. Печальные последствия вы обнаружите только спустя некоторое время после его установки. К примеру, если фильтр не плотно прилегает к корпусу или фильтроэлемент
изготовлен из материала с большим размером пор, то степень фильтрации вместо требуемых 99% может составить 60-70% и стать смертельным для двигателя. Этим особенно грешат фильтры неизвестных производителей, выполненные из дешевых
нетканых материалов.

Также как и некачественные опасны и «реанимированные» фильтры. Многие умельцы приспособились прочищать, продувать и промывать воздушники. Но пусть вас не вводит в заблуждение безупречный чистый вид – ресурс фильтра ограничен физическими свойствами фильтроэлемента. Кроме этого, следует учесть, что эксплуатация автомобиля в сложных условиях требует более частой замены фильтра. Определить, что «время пришло» можно по нескольким косвенным признакам, таким как повышенный расход топлива, потеря мощности, затрудненный пуск двигателя, увеличение содержания СО2 в выхлопе и т.д. Но до этого лучше не доводить и менять фильтр вовремя.

Топливные фильтры: лучше отфильтруешь- дальше поедешь

Топливные фильтры очищают топливо от посторонних примесей, таких как пыль, ржавчина, вода и осадки в топливных баках.

Система фильтрации топлива современного автомобиля состоит из двух-трех, реже четырех степеней очистки. Первые степени – это фильтры грубой очистки топлива, которые устанавливаются в топливном баке или сразу после него. Их задача- задерживать относительно крупные частицы загрязнений – свыше 60 мкм, которые можно разглядеть человеческим глазом. Но самую опасную часть загрязнений составляют частицы от 15 до 50 мкм. Именно с этими загрязнениями и должны справляться фильтры тонкой очистки топлива. Фильтры тонкой очистки бывают разборные и неразборные. Конструкция топливного фильтра зависит от типа двигателя, для которого он предназначен.

Фильтры тонкой очистки для карбюраторных моделей.

Размер частиц, представляющих наибольшую абразивную опасность для карбюраторных моторов, составляет 20 – 40 мкм. Фильтры тонкой очистки топлива для карбюраторных двигателей бывают разборные и неразборные. Первые, использующиеся в настоящее время все меньше, имеют керамический или сетчатый латунный элемент, используемый многократно. Вторые – неразборные, “одноразовые”, имеют бумажный, тканный или полимерный фильтрующий элемент. Технические условия предусматривают для подобных фильтров тонкость отсева не менее 15 мкм, но большинство современных фильтров задерживают и более мелкие частицы. Для карбюраторных двигателей считается достаточным, если фильтр тонкой очистки в начале работы задерживает не менее 60% загрязнения. Для бумажных фильтрующих элементов бумага применяется та же, что и для масляных фильтров. Некоторые недобросовестные фирмы производители используют в топливных фильтрах бумагу, предназначенную для воздушных фильтров. Под воздействием бензина она раскисает, и такой фильтр служит, как правило, раза в два-три меньше, чем ему положено. Кроме того, такая бумага не может обеспечить требуемое качество очистки топлива.

Фильтры для двигателей с впрыском бензина

Инжекторные двигатели более требовательны к чистоте бензина – топливный фильтр для системы впрыска должен улавливать частицы размером 10-15 мкм. Другая особенность инжекторных двигателей – относительно высокое давление в системе питания. Естественно, что установленный после электробензонасоса фильтр должен выдерживать его с запасом. Поэтому корпус топливного фильтра для систем впрыска делается из стали, алюминиевого сплава с применением сварки (либо особого рода завальцовки торцевой части) или же особо прочной пластмассы.

Что касается размеров элемента, то они зависят от рабочего объема двигателя. Фильтрующая штора выполняется из бумаги, которая уложена «звездой» или в виде «спирали». Спиральная укладка позволяет разместить в 1.6-1.8 раз больше фильтровального материала и увеличить ресурс. Кроме этого, увеличивается и время контакта топлива с фильтрующим элементом, а значит, обеспечивается более высокая степень номинальной очистки топлива. В фильтрах со спирально-складчатой укладкой может применяется не гладкая, а крепированная бумага, которая способна задерживать большее количество механических примесей.

Некоторые водители, прельстившись красивым металлическим корпусом и большим объемом впрысковых топливных фильтров, пытаются ставить их на карбюраторные двигатели. Затея эта бесперспективная, так как слабому диафрагменному насосу не удастся справиться с фильтром, рассчитанным на работу с электрическим бензонасосом высокого давления. Поэтому предельное сопротивление фильтра достигается очень быстро, подача бензина прекращается.

Топливные фильтры для дизельных двигателей

Дизель тоже весьма требователен к чистоте топлива. Размеры абразивных частиц, приемлемые для карбюраторного двигателя, для него просто недопустимы. Одна из причин такой чувствительности – прецизионные детали топливной аппаратуры. Очистка топлива в дизельном двигателе производится в несколько этапов: предварительная в топливном баке, грубая в фильтрах грубой очистки и окончательная в фильтрах тонкой очистки. Фильтры тонкой очистки могут иметь сменные элементы или же заменяться в сборе с корпусом подобно своим масляным «коллегам».

«Дизельные» фильтры значительно отличаются от бензиновых. Во-первых, они должны быть надежным барьером, пресекающий доступ воды в рабочий объем – ведь ее доля в дизельном топливе составляет около 0,2 %. Вторая особенность топливного фильтра для дизельных двигателей обусловлена свойствами дизельного топлива, меняющего свои свойства при понижении температуры.

Парафины при низких температурах кристаллизуются и способны забить фильтр, а также вывести из строя всю топливную систему. Для борьбы с этим явлением выпускают фильтрующие элементы с подогревом, например, со шторой, изготовленной из токопроводящей бумаги. В зарубежные конструкции дизельных фильтров иногда включают датчики наличия воды, системы водоотделения, краники для слива отстоя.

Схема расположения фильтров в дизелях, как правило, такая:

• установка сетчатого фильтра в топливном баке;
• установка фильтра-отстойника на линии всасывания;
• установка фильтра грубой очистки и последовательно с ним фильтра тонкой очистки на линии низкого давления.

Когда следует менять фильтр? За рубежом изделие со спирально-складчатой шторой меняется через 70 тыс. км. Для наших условий, с учетом загрязнения топлива, рекомендуются следующие цифры: фильтр со спирально-складчатой укладкой следует менять через 40 тыс. км, а фильтр со шторой, уложенной «звездой» – через 24 тыс. км.

Как выбрать воздушный фильтр?

Воздух на выходе из компрессора горячий, грязный и влажный. Если его не лечить, он может повредить продукцию и сократить срок службы оборудования, расположенного ниже по потоку. В пневматических системах загрязненный воздух приводит к преждевременному износу клапанов и цилиндров, разрушает уплотнения и вызывает их утечку, вызывает ржавчину и коррозию инструментов и трубопроводов и, как правило, является основной причиной более быстрых поломок и более высоких затрат на техническое обслуживание и эксплуатацию.

Таким образом, воздух необходимо фильтровать (а также охлаждать, сушить, регулировать и смазывать), прежде чем его можно будет использовать.

Воздушные фильтры для очистки сжатого воздуха, обычно бывают трех типов. Пневматические фильтры общего назначения предназначены для удаления твердых загрязняющих частиц, таких как пыль, грязь, окалина и ржавчина, а также для отделения жидкой воды и водяных капель. Коалесцирующие фильтры удаляют масляные аэрозоли, а фильтры с активированным углем удаляют масляные пары.

На диаграмме показаны типичные характеристики потока фильтрующего элемента с определенным номиналом в микронах.

Фильтры должны устанавливаться в воздушных линиях перед регуляторами, лубрикаторами, клапанами и приводами. Само собой разумеется, что важно использовать правильный фильтр для приложения. При выборе размеров и выбора фильтров для систем сжатого воздуха необходимо учитывать два важных момента.

Рейтинг в микронах .

Фильтрующие элементы для удаления твердых частиц рассчитываются по размеру улавливаемых ими частиц. Чем меньше рейтинг в микронах, тем меньше частицы он улавливает.Так, например, элемент размером 40 микрон предназначен для удаления частиц размером 40 микрон и более. Однако для данного размера элемента, чем меньше номинал в микронах, тем выше перепад давления на фильтре. Интервал обслуживания между очисткой или заменой элемента также короче для фильтров меньшего размера, поскольку маленькие отверстия закупориваются быстрее, чем большие.

В промышленных применениях стандартные фильтры общего назначения рассчитаны на обработку твердых частиц размером 40 или 5 микрон.В зависимости от отрасли и области применения фильтры других размеров могут включать 20, 25 и 75 микрон. Также доступны фильтры с более высокой эффективностью для удаления даже более мелких частиц — 1 микрон или меньше.

Компоненты и оборудование, расположенные ниже по потоку, определяют требуемый фильтрующий элемент микронный рейтинг. Большинству промышленного оборудования и инструментов, таких как пневматические гайковерты, обычно требуется только 40-микронная фильтрация, тогда как более чувствительные компоненты и инструменты обычно требуют 5-микронных элементов. Продукты питания, напитки и фармацевтика обычно требуют еще более тонкой фильтрации.Рекомендуется проконсультироваться с производителем оборудования, чтобы определить точные требования к фильтрации.

Но в целом, поскольку элементы меньшего размера с микронным номиналом имеют более высокий перепад давления на фильтре и более короткий срок службы элемента, не выбирайте более тонкий фильтр, чем необходимо. Выбор 5-микронного фильтра, когда достаточно 40-микронного фильтра, на самом деле увеличивает потребление энергии, интервалы между заменами и общие эксплуатационные расходы и затраты на техническое обслуживание.

Пропускная способность.

Помимо эффективности удаления загрязнений, следует также учитывать требования к воздушному потоку в помещении.Обычно доступны фильтры различных размеров для обработки потоков до 1000 стандартных кубических футов в минуту. После того, как инженеры поймут, какой расход для пневматической системы необходим, выберите фильтр подходящего размера, определив максимально допустимый перепад давления на фильтре.

Чтобы помочь с этой задачей, большинство производителей предоставляют кривые зависимости расхода от перепада давления для данного элемента. Как отмечено в приведенной рядом таблице в качестве примера, они часто показывают производительность при нескольких различных значениях давления на входе. Чтобы использовать диаграмму, сначала определите давление на входе в приложение. Если ваша работа осуществляется при давлении, отличном от указанного на диаграмме, интерполируйте кривые, чтобы получить подходящие характеристики давления и расхода. Затем определите допустимый перепад давления на фильтре. Как правило, для хорошей работы специалисты рекомендуют фильтр с перепадом давления от 2 до 5 фунтов на кв. Затем найдите поток в scfm. Если поток слишком низкий, выберите порт или корпус большего размера, чтобы получить требуемый поток. Аналогичным образом, если расход выше, чем необходимо, выберите меньшую единицу, чтобы получить требуемый расход.

Производитель может предложить несколько различных фильтров с определенным размером порта, но все они могут иметь разную пропускную способность. Как правило, указывайте продукт с наименьшим падением давления при требуемом расходе. Также обратите внимание, что кривые основаны на сухом элементе; мокрый элемент будет иметь более низкий расход и более высокие значения падения давления.

Эффективность и расход — два важных параметра фильтрации, но есть и другие. Далее мы рассмотрим некоторые практические соображения по выбору пневматических фильтров.

Пост Как выбрать воздушный фильтр? впервые появился в разделе «Советы по герметизации и контролю загрязнения».

Характеристики фильтра | Chroma Technology Corp

Фильтры характеризуются своей способностью пропускать и блокировать свет в различных диапазонах длин волн. В этом разделе обсуждаются спектральные профили для различных типов фильтров и подчеркивается, как их свойства отличают их друг от друга. На рисунке 10 показаны характеристики передачи.

Полосовые фильтры

Полосовые фильтры предназначены для передачи определенного диапазона длин волн и блокировки света по обе стороны от этого диапазона. Эти фильтры обозначаются их центральной длиной волны и полосой пропускания. Центральная длина волны (CWL) — это среднее арифметическое длин волн при 50% максимального пропускания. Полная ширина на полувысоте (FWHM) — это полоса пропускания при 50% пиковой передачи.

Длиннопроходные и короткие фильтры (LP и SP)

Фильтры

LP и SP обозначаются длиной волны отсечки или отсечки при 50% пикового пропускания.LP или SP фильтры, которые имеют очень крутой наклон и часто называются краевыми фильтрами. Среднее пропускание рассчитывается по полезной области пропускания фильтра, а не по всему спектру. (Обратите внимание, что использование терминов «фильтр верхних частот» и «фильтр нижних частот» не рекомендуется, поскольку они более точно описывают частоту, а не длину волны.)

Рисунок 5: Номенклатура характеристик трансмиссии

Фильтры нейтральной плотности

Фильтр нейтральной плотности (ND), обычно называемый серым фильтром, равномерно блокирует все длины волн света.Например, один фильтр нейтральной плотности может пропускать 2% всего видимого спектра, а другой (рис. 11) может пропускать 50% света в том же диапазоне. Фильтры ND обычно предназначены для определенного диапазона и имеют тенденцию к падению на любом конце этого диапазона, поэтому при заказе важно указать ваше приложение.

Рис.16: Набор фильтров нейтральной плотности Chroma 22000a

Форма полосы пропускания

Эти фильтры, которые называются интерференционными фильтрами, изготавливаются путем нанесения микроскопически тонких слоев материала на подложку, состоящую из различных типов стекла или плавленого кварца.Количество слоев или полостей определяет форму полосы пропускания для этого конкретного фильтра. Ширина полосы пропускания на FWHM увеличивается с увеличением количества полостей, а также с наклоном точки отсечки или отсечки. Наклон — это мера того, насколько быстро фильтр может перейти из области блокировки в область передачи (или наоборот) фильтра. Различия в форме полосы пропускания между несколькими типами фильтров Chroma обсуждаются ниже:

Chroma’s D / HQ / ET

Основное различие между фильтрами D-типа и HQ — это крутизна среза и отсечки блокировки полосы пропускания.D-фильтры имеют меньшую крутизну отсечки и –offs, тогда как HQ-фильтры более крутые. Другими словами, для перехода от низкого уровня блокировки к высокому с помощью HQ-дизайна требуется меньше спектра. Это позволяет нам расширить полосу пропускания HQ-фильтров, одновременно сдвигая полосу пропускания возбуждения и излучения ближе друг к другу в «спектральном пространстве». ET-фильтры обладают такими же блокирующими свойствами, что и HQ-фильтры, хотя средняя пропускная способность ET-фильтров по полосе пропускания составляет 95-98% (Рисунок 12).Важно отметить отсутствие зависимости между% T и блокировкой. Невозможно интерпретировать уровни блокировки или крутизну из кривой передачи, отчасти из-за поглощающей способности фильтра. Вот почему диаграммы% T и OD показаны при отображении спектральных характеристик конкретного фильтра.

Рис. 17: Различия между фильтрами D, HQ и ET.

A) Типичная передача для D480 / 40x , HQ480 / 40x , ET480 / 40x , B) Типичная внеполосная блокировка для того же.
Обратите внимание на более высокую среднюю полосу пропускания ET480 / 40x в A) и меньшую крутизну блокирующей способности в B)

Ответы на 6 вопросов о воздушных фильтрах

Ежегодно более 50 миллионов американцев страдают от различных типов аллергии. В сочетании с недавним ростом количества пыльцы на большей части территории Соединенных Штатов кажется, что сейчас самое лучшее время подумать о приобретении воздушного фильтра.Но что такое воздушные фильтры и действительно ли они являются правильным решением, помогающим облегчить или предотвратить симптомы различных респираторных заболеваний? Чтобы ответить на некоторые из наиболее распространенных вопросов, касающихся этих устройств, мы спросили мнение трех разных медицинских экспертов: Алана Биггерс, доктор медицины, магистр здравоохранения, сертифицированный терапевт; Стейси Сэмпсон, доктор медицинских наук, сертифицированный врач семейной медицины; и Джудит Марчин, доктор медицины, сертифицированный врач семейной медицины.

Вот что они сказали.

Alana Biggers: К аллергенам из воздуха относятся:

• пыль
• грязь
• пыльца
• плесень и споры плесени
• волокна и пух, металл
• штукатурка или частицы древесины
• волосы и шерсть животных бактерии
• другие микроорганизмы

Стейси Сэмпсон: В воздухе есть невидимые частицы, которые вы не видите невооруженным глазом, и эти частицы могут каким-то образом вызывать раздражение тела.Это может включать приступы кашля, насморк, чихание, тошноту, головные боли или даже аллергические реакции. Со временем вдыхание раздражающих веществ может вызвать долгосрочные проблемы в дыхательной системе и других системах организма.

Джудит Марчин: На качество воздуха в помещении и на улице могут влиять два основных типа веществ: частицы и газ.

На качество воздуха в помещении обычно влияют такие частицы, как пыль, перхоть домашних животных, вредители, такие как тараканы и грызуны, а также вирусы. К газам, как правило, относятся окись углерода, дым, кулинарные и химические пары. Эти типы веществ могут вызывать различные реакции — от легкой аллергии до потенциально опасной для жизни.

На качество наружного воздуха влияют такие частицы, как загрязнение, строительная пыль, зола, выхлопные газы и внешние аллергены, такие как пыльца деревьев и травы. Газы накапливаются в результате сжигания угля или дизельного топлива, выхлопных газов автомобилей и промышленных отходов. Некоторые полезные показатели качества наружного воздуха включают индекс качества воздуха и количество пыльцы.

Со временем вещества как в помещении, так и на открытом воздухе могут вызывать воспаление, которое приводит к необратимому повреждению легких, вызывая такие состояния, как хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) и фиброз легких. Загрязнения внутри и снаружи помещений и аллергены также могут усугубить аллергию и астму.

AB: Воздух фильтруется, когда он возвращается через установку для кондиционирования и последующего перераспределения. В автомобиле воздушный фильтр предотвращает попадание грязи, мусора и примесей в двигатель, а также попадание пыли, пыльцы, грязи и других загрязняющих веществ в ваш воздух и вентиляционные отверстия.

SS: Воздушный фильтр позволяет воздуху от вашего обогревателя и кондиционера проходить в систему воздуховодов в вашем доме, в то же время задерживая мелкие частицы в воздухе в надежде не пропустить их. к остальной части дома. Это позволяет воздуху, проходящему через вашу вентиляционную систему, иметь меньше шансов распространиться вокруг раздражителей, которые можно вдохнуть.

JM: Типы воздушных фильтров, которые люди чаще всего используют в своих домах, известны как механические воздушные фильтры.Это фильтры для использования в системе HVAC. Одноразовые фильтры необходимо регулярно заменять, а системы очищать. Механические воздушные фильтры улавливают частицы из воздуха на фильтре. Высокоэффективные воздушные фильтры (HEPA) представляют собой разновидность высокоэффективных механических фильтров. Хотя механические домашние фильтры могут улавливать все, от пыли до аллергенов тараканов и перхоти домашних животных, они не улавливают газы.

AB: Да, воздушные фильтры могут помочь отфильтровать аллергены, которые могут быть триггером для людей с респираторными заболеваниями, такими как астма или ХОБЛ.

SS: Да, особенно если у них есть какие-либо ранее существовавшие респираторные проблемы, такие как астма, ХОБЛ или аллергия. Воздушные фильтры могут быть полезны в снижении риска острых респираторных атак, задерживая раздражители, которые пытаются пройти в каналы системы вентиляции, позволяя вам легче дышать.

JM: К сожалению, не было последовательно доказано, что улучшение качества воздуха за счет одной только фильтрации может помочь облегчить симптомы аллергии или астмы.Вероятно, это связано с тем, что более крупные аллергены часто нелегко переносятся по воздуху, поэтому их нельзя фильтровать. Вместо этого они оседают на поверхности. Регулярная чистка пыли, чистка пылесосом, стирка простыней и поддержание чистоты твердых поверхностей — лучший способ контролировать эти более крупные частицы. Многие эксперты рекомендуют сочетание методов борьбы с аллергией и астмой, которое включает процедуру очистки, механические фильтры и портативные очистители воздуха. Однако рекомендуется избегать портативных воздухоочистителей или других электронных систем очистки воздуха, выделяющих озон, который, как известно, является раздражителем легких.

AB: Не все фильтры одинаково обрабатывают частицы воздуха. Фильтры более высокого качества более дорогие, но фильтруют очень мелкие частицы. Их преимущества могут перевесить затраты, особенно если у вас аллергия или респираторная проблема.

SS: Да, преимущества перевешивают стоимость. Если посмотреть на стоимость посещения отделения неотложной помощи или кабинета врача для обследования, смешанную со стоимостью и побочными эффектами потенциальных лекарств от респираторных заболеваний, очиститель воздуха определенно является разумным вложением в сравнение. Если в вашем доме несколько жителей, у которых могут быть проблемы с дыханием из-за грязного воздушного фильтра, покупка фильтра каждые несколько месяцев может оказаться дешевле, чем одновременный прием нескольких человек к врачу.

JM: Обзор исследований воздушных фильтров и воздухоочистителей за 2011 год показывает, что фильтр MERV 12 действительно улучшил симптомы астмы в одном из оцениваемых ими исследований. В целом, эти эксперты пришли к выводу, что комбинация фильтров со средней и высокой эффективностью в сочетании с портативными комнатными воздухоочистителями в спальных зонах, по-видимому, обеспечивает лучшее облегчение симптомов с учетом стоимости.

AB: Фильтры работают с минимальным отчетным значением эффективности (рейтинг MERV) в диапазоне от 1 до 20. Чем выше рейтинг, тем большее количество твердых частиц в воздухе может фильтровать воздушный фильтр. Однако есть некоторые предположения, что подлинные фильтры HPEA имеют рейтинг от 17 до 20.

SS: Существуют разные системы оценки от фильтра к фильтру и даже от бренда к бренду. Как только вы узнаете размер необходимого фильтра, сравнение различных фильтров лично или в Интернете поможет вам ознакомиться с доступными вариантами и ценовыми диапазонами.Некоторые фильтры рассчитаны на отфильтровывание большего количества типов частиц, чем другие. В рейтинговой системе MERV, как правило, чем выше числовой рейтинг, тем большее количество более мелких частиц он может отфильтровать из воздуха. Однако, в зависимости от возраста вашей системы HVAC, фильтр с более высоким рейтингом MERV может также блокировать эффективное прохождение воздуха через фильтр, что может быть более сложным с точки зрения износа вашей печи или системы переменного тока. Квалифицированный сотрудник в магазине товаров для дома или в компании, занимающейся HVAC, сможет оказать полезную помощь при поиске подходящего воздушного фильтра для установки.

JM: Система MERV оценивает качество механических фильтров по шкале от 1 до 20 в зависимости от того, что они могут фильтровать. Система была разработана Американским обществом инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха:

• Классы с 1 по 4 (низкая эффективность) предназначена для защиты системы HVAC, но не для улучшения качества воздуха.
• Степень 5–13 (средняя эффективность) может удалять из воздуха ряд мелких и крупных частиц, включая вирусы, некоторые виды плесени, перхоть домашних животных и бактерии.Не так полезен против пылевых клещей. Уровни с 7 по 13 работают на уровне, достаточно близком к высокоэффективным фильтрам для большинства внутренних аллергенов.
• Классы от 14 до 16 (высокая эффективность) — лучшие доступные стандартные фильтры. Они могут удалять очень мелкие частицы размером 0,3 микрона и более.

AB : На мой взгляд, воздушные фильтры удаляют частицы воздуха. Они могут быть наиболее полезными для людей с аллергией или респираторными заболеваниями. Воздушные фильтры не удаляют все частицы воздуха и не защищают людей от болезней. Переносные воздушные фильтры могут помочь в одной комнате, но не во всем доме. Портативные воздушные фильтры также ограничены в том, что они могут фильтровать.

SS: Да, воздушные фильтры уменьшают количество потенциально вредных микрочастиц, которые можно вдохнуть из воздуха. Это может предотвратить развитие аллергии на окружающую среду и другие респираторные проблемы, а также появление симптомов.

JM: Воздушные фильтры действительно задерживают частицы, но важно понимать, что они фильтруют.Хотя эти механические фильтры действительно улавливают мелкие и крупные частицы, исследования не смогли доказать, что эффективная фильтрация сама по себе действительно улучшает симптомы астмы или аллергии.

Во многом это связано с тем, что более крупные частицы аллергенов оседают на коврах, поверхностях и постельных принадлежностях, а не циркулируют по воздуху. Фактические данные показывают, что сочетание воздушных фильтров со средней и высокой эффективностью с портативным воздухоочистителем, используемым в спальне, наряду с регулярной очисткой — лучший способ справиться с симптомами астмы и аллергии.

Д-р Алана Биггерс — врач-терапевт, сертифицированный специалистами. Окончила Иллинойсский университет в Чикаго. Она доцент Чикагского медицинского колледжа Иллинойского университета, специализируется на внутренних болезнях. Она также имеет степень магистра общественного здравоохранения в области эпидемиологии хронических заболеваний. В свободное время доктор Биггерс любит делиться советами по здоровому образу жизни с подписчиками в Twitter.

Д-р Джудит Марчин — семейный врач с сертификатом качества.Окончила Иллинойсский университет в Чикаго. Она была дипломированным педагогом в течение последних 15 лет. Когда она не пишет и не читает, ей нравится путешествовать в поисках лучших приключений в дикой природе.

Доктор Стейси Сэмпсон — сертифицированный врач семейной медицины. Она окончила колледж остеопатической медицины Университета Де-Мойна в Айове. Она имеет опыт управления использованием и больничной медицины и работает врачом-добровольцем в бесплатной клинике. Она любит проводить время с семьей и является музыкантом-любителем.