Воздушный фильтр двигателя схема

Система питания двигателя КамАЗ воздухом

Схема системы изображена на рис. 1. Атмосферный воздух засасывается в цилиндры двигателя, проходя через воздушный фильтр 5. Очищенный воздух распределяется впускными воздухопроводами 4 по цилиндрам двигателя и участвует в сгорании в составе рабочей смеси. Отработавшие газы проходят по выпускным коллекторам 6, приемным трубам глушителя 9 и через глушитель выбрасываются в атмосферу. Газы, проникшие в картер двигателя через зазоры между зеркалом цилиндра и поршневыми кольцами, удаляются в атмосферу через сапун и вытяжную трубку за счет разности давлений в картере двигателя и в атмосфере. Пыль из воздушного фильтра отсасывается под давлением разрежения в трубопроводе 7, соединенном с эжектором 10 отсоса пыли, и выбрасывается с отработавшими газами в атмосферу.

Система питания двигателя воздухом предназначена для забора воздуха из атмосферы, очистки его от пыли и распределения по цилиндрам.

На рис. 2 изображены системы забора воздуха, применяемые на различных моделях автомобилей КамАЗ. Подача воздуха в воздушный фильтр осуществляется через трубу воздухозаборника с колпаком и сеткой. Между трубой и воздухопроводами, закрепленными на двигателе, предусмотрен уплотнитель — гофрированный резиновый патрубок, внутрь которого вставлен нажимной диск, служащий опорой для распорной пружины. Последняя обеспечивает герметичность соединения уплотнителя с трубой воздухозаборника при эксплуатационном положении кабины. Воздушный фильтр 4 (рис. 2, а) автомобилей КамАЗ-5320 и КамАЗ-55102 прикреплен к левому лонжерону рамы. На остальных автомобилях (рис. 2, б и в) воздушный фильтр закреплен на кронштейне 5, установленном на левой задней опоре силового агрегата.

Воздушный фильтр сухого типа, двухступенчатый, с инерционной решеткой, автоматическим отсосом пыли и сменным картонным фильтрующим элементом. Состоит из корпуса 1 (рис. 3), крышки 6, фильтрующего элемента 2. Герметичность соединения крышки с корпусом обеспечивается уплотнительным кольцом 9. Крышка к корпусу крепится четырьмя защелками 5.

Корпус воздушного фильтра имеет во внутренней части пылеотбойник, образующий с корпусом каналы, которые сообщаются с патрубком отсоса пыли. Фильтрующий элемент состоит из наружного и внутреннего кожухов, изготовленных из перфорированной стали, и фильтрующей шторы из гофрированного картона; по торцам элемента к кожухам и фильтрующей шторе приклеены металлические крышки. Фильтрующий элемент плотно прижат к днищу корпуса и поджимной крышке через резиновые прокладки.

Поступивший в воздушный фильтр воздух проходит через пылеотбойник фильтра, где основная масса крупных частиц пыли задерживается и отсасывается через патрубок в эжектор глушителя; затем воздух, проходит через фильтрующий элемент, где происходит окончательная его очистка. Чистый воздух из воздушного фильтра через соединительную трубу поступает к впускным воздухопроводам двигателя.

На левом впускном воздухопроводе установлен индикатор (рис. 4) засоренности воздушного фильтра. По мере засорения воздушного фильтра возрастает разрежение во впускных трубопроводах двигателя; при достижении предельной величины разрежения 6,86 кПа (0,07 кгс/см 2 ) индикатор срабатывает — красный участок барабана закрывает окно индикатора и остается в таком положении после остановки двигателя. При срабатывании индикатора засоренности воздушного фильтра немедленно обслужите фильтрующий элемент.

Система автоматической очистки воздушного фильтра предназначена для отсоса пыли из фильтра и выброса ее через эжектор в атмосферу. Система состоит из эжектора и трубопроводов, соединяющих воздушный фильтр с эжектором. Эжектор установлен на выпускном патрубке глушителя и крепится к кронштейну 2 топливного бака (см. рис. 49). На автомобиле-самосвале КамАЗ-5511 эжектор установлен на тройнике выпускной трубы глушителя.

Заслонка 8 (см. рис. 1), устанавливаемая на автомобилях-самосвалах КамАЗ-5511, имеет два возможных положения — «Открыто» и «Закрыто».

Воздушный фильтр двигателя

70 0 86k

Воздушный фильтр двигателя – бумажный, войлочный или иной воздухоочистительный элемент предотвращающий попадания пыли и частиц грязи в систему приготовления топливовоздушной смеси. Так же как масляный и топливный фильтра, воздушный способствует стабильной и бесперебойной исправной работе двигателя внутреннего сгорания.

Для чего нужен воздушный фильтр?

Прежде всего, фильтр пропускает через себя воздух, необходимый двигателю, отфильтровывая пыль, при попадании которой двигатель перестает работать нормально. Периодичная замена воздушного фильтра двигателя – процесс, к которому нужно отнестись крайне серьезно. В особенности эта проблема актуальна для большинства российских автолюбителей, поскольку уровень загрязнения отечественных дорог намного выше, чем в Европе.

Принцип работы воздушного фильтра

В основном, на 1 килограмм топлива, двигатель потребляет 13-15 килограмм воздуха, забор которого происходит вне транспортного средства, а также вне зависимости от погодных условий. Из-за этого в двигатель попадает пыль, мелкие камни и части асфальта, влага и прочие вещества. Фильтр же предназначен для того, чтобы очистить воздух, поступающий в двигатель автомобиля, от множества вредоносных примесей.

Схема работы фильтра двигателя

Со временем, при интенсивном использовании автомобиля, воздушный фильтр может забиться частицами пыли или веществ, из-за чего значительно понизиться пропускная способность, соответственно – повыситься нагрузка на сам фильтр, который может деформироваться.

Для нормальной работы двигателя периодичность замены воздушного фильтра должна производится два раза в год.

Несколько признаков забитого воздушного фильтра:

• Автомобиль расходует больше топлива, чем обычно;
• Автомобиль значительно потерял в мощности;
• Уровень CO2 в выхлопе значительно повышен.

Большинство водителей не придают значения данным фактам, и «тянут» проблему до последнего, критического момента, однако бывалые автолюбители, как и действующий регламент, уверенно заявляют:

Некоторые водители, в желании сэкономить лишнюю копейку, вытягивают и прочищают старый фильтр. Делать это категорически запрещено, поскольку ресурс каждого фильтра ограничен и, несмотря на чистый вид, автомобилю он пользы не принесет ровным счётом никакой. Именно поэтому замена является самым очевидным и актуальным вариантом.

Место установки фильтра зависит от марки и модели автомобиля, однако сами фильтры похожи, поскольку в большинстве своем сделаны по одному и тому же принципу. Как поменять воздушный фильтр? Очень просто!

Как заменить воздушный фильтра двигателя

В автомобилях с инжекторным типом двигателя, фильтр зачастую располагается в пластиковом кожухе, к которому подведен патрубок воздухозаборника, а сама крышка держится на защёлках. Отцепив их у владельца авто появляется доступ к фильтру, а процедуры по его замене аналогичны описанным выше. К слову, чтобы поменять воздушный фильтр салона, необходимо провести практически те же манипуляции, что и с двигательным фильтром. Эта процедура отнимет не более 5-8 минут, на любом типе двигателя автомобиля.

Воздушный фильтр

Воздушный фильтр — элемент воздухоочистителя (бумажный, матерчатый, войлочный, поролоновый, сетчатый или иной), который служит для очистки от пыли (фильтрования) воздуха, подаваемого в помещения системами вентиляции и кондиционирования или используемого в технологических процессах (например, при получении кислорода), в газовых турбинах, в двигателях внутреннего сгорания и др.

Целью является защита людей от пыли и вредных частиц, либо механизмов — от износа и повреждения. Например, износ цилиндро-поршневой группы ДВС определяется попаданием пыли. Выбором нужного фильтра можно задать желаемый ресурс мотора, например, у культиватора, газонокосилки, мотоблока, электрогенератора или мотоцикла.

Содержание

• 1 Классификация воздушных фильтров
  • 1.1 Механические фильтры (фильтры предварительной очистки)
  • 1.2 Угольные фильтры
  • 1.3 Масляные фильтры
  • 1.4 Губчатые фильтры
  • 1.5 Фильтры HEPA
  • 1.6 Электростатические фильтры
  • 1.7 Фотокаталитические фильтры
  • 1.8 Фильтры вентиляции и кондиционирования воздуха
• 2 Примечания
• 3 Литература

Классификация воздушных фильтров [ править | править код ]

По эффективности действия (фильтрующей способности) воздушные фильтры подразделяются на 3 класса.

1. Фильтры 1-го класса практически полностью улавливают пыль всех размеров («абсолютные» фильтры),
2. 2-го класса эффективно улавливают пыль > 1 мкм ;
3. 3-го класса > 10 мкм .

Существует много разновидностей воздушных фильтров, отличающихся конструкцией фильтрующего устройства и применяемыми материалами. Распространены волокнистые, масляные и губчатые и другие воздушные фильтры, в которых улавливание пыли происходит при контакте её с поверхностями пор фильтрующего материала (слоя).

По типам воздушные фильтры делятся в соответствии с их принципом работы и материалами, из которых они изготавливаются.

Механические фильтры (фильтры предварительной очистки) [ править | править код ]

Это самые простые фильтры, применяемые в воздухоочистителях. Они состоят из обычной мелкой сетки и используются в качестве фильтров предварительной очистки. Предназначены для удаления крупных пылевых частиц, шерсти животных. Такие фильтры устанавливаются практически на всем климатическом оборудовании и защищают от пыли не только людей, но и внутренности самих приборов.

Являясь предварительным фильтром, защищает последующие фильтрующие элементы (угольные, HEPA — фильтры) от преждевременного износа.

Большинство фильтров предварительной очистки устраняют частички размером 5-10 микрон. Несмотря на то, что процентное соотношение частичек размером от 5 микрон по отношению в общей массе пыли находящихся в воздухе мало, он играет очень важную роль, поскольку если в системе не используется фильтр предварительной очистки, или он не достаточно эффективно удаляет частицы, это может привести к преждевременному износу активированного угольного или HEPA-фильтра.

Представляют собой волокнистую структуру. В таких фильтрах пористые фильтрующие слои различной плотности образуются из волокон, обычно связанных склеивающими веществами. В волокнистом рулонном воздушном фильтре рулоны фильтрующего материала устанавливают на катушки в верхней части фильтра и по мере запыления перематывают на нижние катушки. Использованные материалы выбрасываются; в отдельных случаях возможна их промывка или очистка пневматически, что делает предварительные сетчатые фильтры многоразовыми.

Угольные фильтры [ править | править код ]

Главное предназначение угольных фильтров — физически поглощать молекулы газа своими порами. Активированные угольные фильтры лучше других устраняют летучие и полулетучие органические соединения с довольно большой молекулярной массой. Количество фильтрующего материала угольного фильтра является одной из важных определяющих его эффективности. Очевидно, что чем больше микропор содержится в угле, тем больше газа и запахов можно устранить, и тем дольше время работы фильтра, перед тем как его поры переполнятся, и фильтр необходимо будет заменить. Также важно, чтобы кроме угольных фильтров воздухоочистители оснащались фильтрами механической (предварительной очистки — пылепоглощающими). Если фильтр предварительной очистки не достаточно эффективно задерживает макрочастицы, они будут накапливаться в микропорах угольного фильтра. Следовательно, это приведет к преждевременному насыщению активированного угля и износу фильтра. Дизайн угольного фильтра также является важным фактором, определяющим эффективность потока воздуха. Угольный фильтр с мелкодисперсным активированным углем является причиной большого сопротивления потока воздуха. Если фильтр состоит из гранул большего размера, это облегчит движение воздуха сквозь фильтр. При гофрированном дизайне фильтра, увеличивается площадь поверхности угля, что в свою очередь увеличит эффективность устранения газа (чем больше поверхность, тем больше вероятность поглощения).

Однако эти фильтры не очень эффективны при использовании в среде с высокой влажностью. Также активированный уголь не эффективен для удаления газов с более низкой молекулярной массой, таких как формальдегид, сернистый ангидрид и диоксид азота. Для их устранения необходимо использовать добавки, изготовленные из хемосорбентов, которые способны химически устранять эти газы. Хемосорбенты вступая в реакцию с молекулой воды, находящейся в воздухе, и молекулой газа химически их разлагают на безвредные вещества, такие как диоксид углерода. Этот процесс называется химическим поглощением. К типичным хемосорбентам относятся оксид алюминия, силикат алюминия и перманганат калия.

Таким образом, воздухоочистители, в которых используются только угольные фильтры, являются не столь эффективными для очистки воздуха городских помещений. Поэтому в воздухоочистителях они используются в комбинации с другими фильтрами.

По мере накопления токсинов и пыли сам фильтр может стать источником загрязнения, при несвоевременной смене фильтра. В городских условиях рекомендуется менять его каждые 4-6 месяцев.

Масляные фильтры [ править | править код ]

В масляных фильтрах фильтрующий слой состоит из металлических или пластмассовых сеток, перфорированных пластин, колец и т. п., смоченных минеральным маслом; они могут быть ячейковыми или самоочищающимися. В последних фильтрующий слой представляет собой непрерывно движущуюся сетчатую ленту, очищаемую от пыли в масляной ванне.

Губчатые фильтры [ править | править код ]

В губчатых фильтрах фильтрующий слой состоит из губчатого пенополиуретана, резины и пр. Для повышения фильтрующей способности эти материалы подвергают обработке, способствующей раскрытию пор; фильтрующий слой регенерируется промывкой или пневматически.

Фильтры HEPA [ править | править код ]

Фильтры тонкой очистки воздуха — HEPA (TrueHEPA) (от англ. HEPA (High Efficiency Particulate Absorption) — высокоэффективная задержка частиц) представляет собой пылевой воздушный фильтр высокой эффективности.

Фильтры HEPA во многих воздухоочистителях являются основным фильтрующим элементом.

Чем больше квадратных сантиметров занимает фильтрующий материал HEPA фильтра в воздухоочистителе, тем больше частичек он сможет задержать, перед тем как переполнится. Также, чем больше размер фильтра, тем больше количество задерживаемых частиц при каждом прохождении через фильтр.

Тип используемого материала и дизайн являются важными определяющими качества HEPA фильтра. Гофрировка HEPA фильтра должна быть сплошной для обеспечения одинаковой эффективности фильтрации. Если складки прилегают слишком плотно друг к другу, это ограничивает движение воздуха и приводит к снижению воздухопроходимости. В некоторых HEPA фильтрах вместо бумаги используются синтетические материалы. Однако тонкая бумага является наилучшим материалом, эффективно задерживающим большое количество микроскопических частичек и не сильно ограничивающим воздушный поток. Так как HEPA фильтры высшего качества чрезвычайно хрупкие и их легко повредить, ведущие компании производители воздухоочистителей устанавливают фильтры таким образом, чтобы защитить материал HEPA фильтров. Кроме того, поверхность фильтров представляет очень удобный «плацдарм» для микроорганизмов, поэтому производители дополнительно пропитывают их специальным химическим составом, угнетающим жизнедеятельность бактерий.

Согласно принятой международной классификации существует 5 классов HEPA фильтров: Н10, Н11, Н12, Н13 и Н14. Чем выше класс, тем лучше качество фильтрации воздуха — так, фильтры HEPA Н13 (или TRUE HEPA по классификации американской компании HONEYWELL, США) способны задерживать частицы размером до 0,3 мкм с эффективностью до 99,975 %.

Принцип работы HEPA фильтров достаточно прост: воздух вентилятором прогоняется через фильтр и тем самым освобождается от частиц пыли. HEPA-фильтр задерживает более 99 % всех частиц размерами от 0,3 мкм и больше. Большинство аллергенов (пыльца, споры грибов, шерсть и перхоть животных, аллергены клещей домашней пыли, др.) имеют размеры более 1 мкм, поэтому HEPA-фильтры используются в пылесосах или очистителях воздуха, которые рекомендуется использовать аллергическим больным при доказанной роли респираторной аллергии в течение заболевания.

HEPA — фильтры изначально разрабатывались для оборудования систем вентиляции в медицинских учреждениях и помещениях с повышенными требованиями к чистоте воздуха; технология широко распространена на Западе, используется в промышленных и бытовых воздухоочистителях.

HEPA-фильтры применяются в следующих областях:

• в электронной промышленности для создания чистых производственных помещений высокого (1,10 и 100 по стандарту США F 209D) класса чистоты;
• в точном машиностроении и аэрокосмической промышленности;
• в здравоохранении для создания стерильной среды;
• в микробиологической и фармацевтической промышленности для создания стерильных зон на производствах лекарственных препаратов и изделий;
• в химической промышленности для получения обеспыленной атмосферы на производствах кино- и фотоматериалов;
• в атомной промышленности для очистки воздуха от радиоактивных аэрозолей;
• в пищевой промышленности на предприятиях по производству мясных и молочных продуктов детского питания.
• в домах, гостиницах, офисах, где чистый воздух особенно необходим для обеспечения здоровья человека.

Фильтры HEPA необходимо заменять в среднем раз в 1-3 года, далее эффективность их работы по мере их загрязнения снижается.

Еще более совершенными по сравнению с HEPA, являются фильтры ULPA (Ultra Low Penetrating Air), способные улавливать до 99,999 % частиц диаметром свыше 0,1 мкм. Такие фильтры по принципу действия не отличаются от моделей HEPA, но стоят дороже и применяются в более дорогих моделях воздухоочистителей.

Электростатические фильтры [ править | править код ]

Электростатические фильтры хорошо очищают воздух от пыли и копоти, но не освобождают от таких токсичных загрязнителей, как окислы азота, формальдегид, и других летучих органических соединений, присутствующих в воздухе бытовых и производственных помещений; поэтому его эксплуатация желательна в комбинации с другими фильтрами.

Электрические (электростатические) фильтры, обычно двухзональные: в первой (ионизационной) зоне пылинки получают заряд в результате столкновений с воздушными ионами, потоки которых образуются при помощи проволочных коронирующих электродов; во второй (осадительной) зоне заряженные пылинки осаждаются под действием кулоновых электрических сил на пластинчатых электродах. Пыль удаляется периодической промывкой.

Плюсом электростатического фильтра является небольшая стоимость и отсутствие дополнительных эксплуатационных расходов.

Минусом электростатического фильтра является малая производительность, так как процесс очистки идёт эффективно только при малых скоростях потока воздуха. Являются источником свободного озона, иногда в опасных для человека концентрациях. Необходимо частое обслуживание и удаление пыли с пластинчатых электродов промывкой.

Фотокаталитические фильтры [ править | править код ]

Фильтры данного типа — новинка в области очистки воздуха.

Сущность метода очистки воздуха состоит в разложении и окислении токсичных примесей на поверхности фотокатализатора под действием ультрафиолетового излучения. Реакции протекают при комнатной температуре, при этом органические примеси не накапливаются, а разрушаются до безвредных компонентов (вода и углекислый газ), причем фотокаталитическое окисление одинаково эффективно по отношению к токсинам, вирусам или бактериям — результат один и тот же. Большинство запахов вызываются органическими соединениями, которые также полностью разлагаются очистителем и поэтому исчезают. Следует учесть, что перспективное направление в очистке воздуха к сожалению во многом профанировано. Большинство выпускаемых очистителей воздуха для дома, использующих фотокаталитические фильтры, имеют весьма малую производительность. В них слишком мала(менее 1 м²) поверхность фильтра, на которую экспонируется ультрафиолетовое излучение, и сама мощность излучения(единицы ватт, при реальной потребности в десятки ватт, приходящихся на 1 м²).

Фильтры вентиляции и кондиционирования воздуха [ править | править код ]

Фильтры вентиляции и кондиционирования воздуха делятся на 17 классов:

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

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

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.