Назначение устройство и работа воздухоочистителя двигателя

Как выбрать очиститель воздуха

Эффективность очистки воздуха во многом зависит от правильного выбора воздухоочистителя. Специалисты рекомендуют, в первую очередь, учитывать размеры помещения. Чем больше объем и площадь, тем больше должна быть мощность устройства.

Следует помнить, что принцип работы воздухоочистителя, используемый в конкретной модели, напрямую влияет на качество очистки. Чем выше качественные показатели, тем более мощным и дорогим должен быть аппарат. Например, действие фотокаталитического фильтра значительно превышает возможности механического устройства, выполняющего фильтрацию только крупных частиц.

Полезными дополнительными функциями являются ионизация и увлажнение, значительно улучшающие качество очистки. Большое значение имеет энергопотребление, поэтому мощность воздухоочистителя нужно выбирать в соответствии с режимом и графиком его использования. Желательно, чтобы устройство работало тихо, особенно, если в семье имеются маленькие дети.

Безлопастной вентилятор: принцип действия

Фотодиоды: принцип работы

Принцип действия поляризованного реле

Принцип работы сварочного трансформатора

Принцип работы мультиварки

Принцип работы кондиционера

КАК ВЫБРАТЬ ФИЛЬТРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ПРАВИЛЬНО

Если вопрос – зачем менять воздушный фильтр более-менее ясен, то как подобрать воздушный фильтр для своего автомобиля, многие владельцы просто не знают. Во многом это заслуга самих производителей, выпускающих огромное количество модификаций устройств. Отличаются материалы самого фильтрующего элемента, форма, степень фильтрации, условия работы, а также количество ступеней очистки. Чтобы выбрать оптимальный элемент, для начала следует ознакомится с рекомендациями производителя транспортного средства – проявлять самостоятельность, и менять тип установленного фильтра не всегда возможно.

Для многих автовладельцев определяющим моментом при выборе нового воздушного фильтра, становится его ресурс. Большинство производителей в настоящее время используют все более современные материалы и технологии, чтобы менять их приходилось реже, а степень очистки воздуха оставалась бы максимально высокой. Несмотря на все достижения разработчиков, следует понимать, что практически любой «воздухоочиститель» рано или поздно придется менять на новый, поэтому следует постоянно следить за работой двигателя, и при появлении специфических признаков нехватки воздуха, фильтрующий элемент лучше заменить.

Зачастую, многие автовладельцы, особенно дорогих иномарок, предпочитают приобретать не оригинальные воздушные фильтры, стоимость которых может составлять более пяти тысяч рублей, а дешевые подделки. Особенно этим грешат владельцы авто с турбированным дизельным двигателем, поскольку на таких моторах интервал замены фильтра более частый, а стоимость его дороже – это связано с более высокими требованиями в плане очистки воздуха.

Следует понимать, что любой контрафактный воздушный фильтр не выполняет своей основной задачи, лишь создавая видимость защиты. Помимо отсутствия эффективной очистки поступающего к двигателю воздуха, подделки часто и серьезно уменьшают его объем, что ведет к переобогащению смеси, существенному повышению расхода топлива, а неполное сгорание смеси стимулирует процесс преждевременного износа основных узлов любого двигателя.

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.

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.

В результате вредные вещества и примеси, минуя забитый фильтр, попадут прямо в двигатель, тем самым значительно ускоряя износ.

Что такое поршневые кольца

Поршневое кольцо – это незамкнутое кольцо, изготовленное из чугуна с добавлением присадки из меди, никеля или молибдена, и покрытое хромом для повышения износостойкости.

В современных двигателях устанавливается комплект из трёх колец – двух компрессионных и одного маслосъёмного. Фото: tdautozapchasti.com.ua

Функции поршневых колец:

создание герметичности между поршнем и цилиндром;
обеспечение достаточного количества масла для работы поршня и цилиндра;
отвод тепла от поршней к стенкам цилиндров.

Причины залегания поршневых колец

Потеря подвижности поршневого кольца называется его «залеганием». Происходит это из-за появления большого слоя нагара в канавках поршня, что и приводит к залипанию колец внутри них.

Причинами такой поломки становится:

низкий уровень машинного масла в двигателе;
в системе смазки не поддерживается необходимый уровень давления;
плохое качество масла;
изношенный масляный фильтр;
попадание между кольцами и поршнем пыли и абразивных частиц;
задиры на стенках поршня или цилиндра;
перегрев двигателя;
длительное отсутствие эксплуатации авто (масло превращается в клейкую массу).

Также причиной залегания поршневых колец могут служить кратковременные поездки, когда двигатель не успевает прогреться. Фото: radikal.ru

Менее возможны, однако тоже имеют место проблемы с подачей и движением топлива в системе: если бензин, попадающий в цилиндры, испаряется не до конца, то его остатки смывают масляную плёнку с поршня, увеличивая силу трения. Происходит это при неудачных запусках двигателя, при неправильной работе форсунок, когда они не распыляют топливо, а льют его; когда в цилиндрах появляются пропуски или отсутствует искра.

Признаки залегания поршневых колец

Главный симптом износа поршневых колец – потеря компрессии в двигателе (падает давление в цилиндре в конце такта сжатия). Автомобиль с трудом разгоняется и, как будто, не хочет ехать, заводится не с первой попытки, а расход масла и топлива заметно увеличивает.

Дополнительными сигналами о возможных проблемах с поршневыми кольцами служат:

сизый дым выхлопа;
масляный нагар на свечах зажигания;
на холостых оборотах двигатель работает с перебоями, рычаг коробки передач вибрирует;
из системы вентиляции пары выходят в такт ходам цилиндров;
шум и стук в двигателе;
падает давление масла.

Чтобы разобраться, кольца ли виноваты в появлении этих сигналов, можно провести диагностику самостоятельно.

Эта процедура называется раскоксовкой.

Как раскоксовать залегшие кольца

Во избежание лишних затрат, процедуру раскоксовки можно провести самостоятельно в 15 шагов:

Делаем смесь из ацетона и керосина (в пропорции 2:1, рассчитываем по 150мл на каждый клапан), либо берём покупную. То, чем раскоксовать поршневые кольца на двигателе, продаётся в любом автомагазине.
Немного прогреваем двигатель. Он должен быть тёплым, но не горячим, чтобы смесь не испарилась.
Выкручиваем свечи и снимаем высоковольтные провода.
Низковольтные провода также отсоединяем от катушек.
Сливаем масло.
Заливаем смесь в цилиндры и немного закручиваем свечи, чтобы ацетон не испарялся.
Оставляем на 12 часов (лучше на ночь).
Достаём свечи.
В теории, вся смесь должна оказаться в картере, но, во избежание разбрызгивания её по всему подкапотному пространству, обложим ветошью свечные отверстия.
Сливаем смесь через пробку масла.
Заливаем старое масло обратно.
Прокручиваем двигатель стартером (без катушки зажигания).
Закручиваем свечи, возвращаем все провода на места, заводим двигатель.
Выезжаем на ровный участок трассы и 15-20 км проезжаем на повышенных оборотах (3500-4000). Не пугаемся белого облака выхлопа. Это догорает раскоксовочная смесь.
Сразу после поездки меняем масло и масляный фильтр.

Если тяга двигателя возросла, значит, процедура сработала.

Залегание колец происходит не спонтанно. Даже если самостоятельно удалось привести двигатель в порядок, стоит съездить на компьютерную диагностику СТО.

Процесс чистки от нагара не помог. Это означает:

Кольца физически изношены, и пора их менять.
Проблема не в поршневых кольцах, либо не только в них.

Что такое воздушный фильтрующий элемент и зачем он нужен

Воздушный фильтрующий элемент — компонент воздухоочистителя (который, в свою очередь, входит в состав системы питания) двигателя внутреннего сгорания, обеспечивающий очистку поступающего в цилиндры воздуха от твердых включений (пыли, песка, мусора). Фильтрующий элемент является сменной деталью, которая устанавливается в воздухоочиститель и по мере загрязнения или по иной причине может быть заменена.

В общем случае фильтрующий элемент решает несколько задач:

Защита двигателя от твердых частиц, которые могут нанести вред трущимся деталям и вывести из строя силовой агрегат;
Защита от пыли и песка отдельных элементов системы питания и управления двигателем (дросселя, карбюратора) и датчиков;
Снижение риска попадания в двигатель воды, поступающей через воздухозаборник;
Оптимизация воздушных потоков в системе питания (как для улучшения работы системы, так и для снижения уровня шума).

Воздушный фильтр играет крайне важную роль в работе любого двигателя внутреннего сгорания. Мотору для нормального функционирования необходим довольно большой объем воздуха — в пределах 10-20 кубических метров воздуха на литр сжигаемого топлива. При этом в каждом кубометре самого чистого городского воздуха может содержаться 0,15-0,4 мг пыли, а над грунтовой дорогой за автомобилем — до 1,5 г и более. За год даже в самом чистом городе в двигатель может попасть 5-10 г пыли, а при постоянной работе на запыленной дороге, в карьере или на строительной площадке счет идет уже на сотни граммов и килограммы.

Пыль бывает разная, и она оказывает неодинаковый эффект на детали двигателя. Наиболее опасна обычная неорганическая пыль (дорожная, песчаная), которая содержит кварц и корунд — твердые минералы, обладающие высокими абразивными свойствами. Такая пыль составляет до 90% всей попадающей в двигатель пыли, и может нанести ему существенный вред — буквально 25-40 г пыли могут вывести мотор из строя всего за несколько дней эксплуатации!

Из этого понятно, что поступающий в мотор воздух нуждается в качественной очистке, иначе он в городских условиях не мог бы проходить более года, а двигатели строительных машин и автомобилей, эксплуатируемых по запыленным дорогам, выходили бы из строя в считанные месяцы и даже недели. И именно эту задачу решают фильтрующие элементы, установленные в автомобильных воздухоочистителях.

Критерии выбора

В магазинах встречаются разные модели в большом количестве. Они имеют разный вес, габариты и функционал. Недорогие устройства очищают воздух в салоне и насыщают его отрицательными ионами. Приборы с расширенным функционалом оснащены вентилятором, имеют встроенный фильтр. Стоимость таких моделей выше.

Для дальних поездок подойдут устройства, которые, кроме очищения, обогащают воздух кофейным или цитрусовым ароматом. Они придают бодрости и тонизируют. Такие приборы подойдут водителям такси и большегрузных автомобилей, чтобы снять усталость от долгого нахождения за рулем. Для людей, склонных к аллергическим реакциям, подойдут приборы с встроенными фильтрами НЕРА. Они задерживают мелкие частицы пыли, шерсти животных, пыльцы. Чтобы избавиться от запаха табака, нужно покупать устройство, сильно ионизирующее воздух.

В магазине рекомендуется проверить работу прибора. Резкий, специфический запах говорит об обильном выделении озона. Если он слишком сильный, при долгом использовании может ухудшиться самочувствие. Если запаха нет вообще, значит устройство плохо очищает воздух и польза от него будет минимальной.

ВИДЫ ВОЗДУШНЫХ ФИЛЬТРОВ ДЛЯ АВТОМОБИЛЯ

Видов данных фильтров, применяемых на автотехнике, несколько. Они используют разные способы фильтрования:

инерционные. Фильтры, которые раньше применялись практически на всех видах транспорта, но со временем более совершенные фильтры вытеснили их. Такой фильтр состоял из объемного корпуса, в народе получивший прозвище «кастрюля», в который была помещена подушка из капроновой лески. Первичная очистка воздуха производилась именно из-за резкой смены направления движения, когда воздух продолжал движение, а пыль по инерции двигалась к днищу корпуса и там оседала. Вторичная очистка производилась подушкой. Эти фильтры были многоразового использования, их нужно было периодически промывать, и он использовался дальше. Существенным недостатком этого типа фильтров было слабое фильтрующее свойство;
инерционно-масляные. Эти фильтры были несколько лучше инерционных по своим очистным свойствам, но тоже уже считаются устаревшими. Конструктивно они были схожи с инерционными, но имели одно различие. На дно корпуса такого фильтра было налито моторное масло, которое из-за своих свойств могло «улавливать» и удерживать в себе крупные и мелкие загрязняющие частицы. Этот фильтр тоже был многоразового использования, достаточно было проводить промывку его и заменять масло. На некоторых видах сельхоз. техники они применяются и сейчас;
бумажные. На данный момент эти воздушные фильтры самые распространенные. Очистка воздуха у этих фильтров производится путем пропускания их через специальную бумагу с пористой структурой. Данная бумага сложена особым способом, что увеличивает его очистную способность. Особенностью этих фильтров является возможность очистки по всему своему объему, а не только внешней поверхностью, обеспечивается это пористой структурой и переплетенным положением волокон бумаги. Переплет волокон обеспечивает также и улавливание очень мелких частиц – до 1 микрона. Сама бумага этих фильтров обработана специальной смолой, что обеспечивает целостность и работоспособность его даже после контакта с водой, маслом или топливом. Эти фильтры не обслуживаемые, при их сильном загрязнении они просто заменяются;
фильтры с нулевым сопротивлением. В качестве фильтрующего элемента у них используется хлопчатобумажная ткань или же поролон. При изготовлении этих фильтров очистные элементы подвергаются обработке специальными составами. Все это обеспечивает хорошие фильтрующий эффект, при этом сам фильтр обеспечивает намного меньшее сопротивление потоку воздуха, чем обычные бумажные. Считается, что этот фильтр является обслуживаемым, можно проводить его очистку и промывку для дальнейшего использования, но для этого нужно использовать специальные шампуни, а после промывки совершать пропитку фильтрующего элемента специальным составом. И все же со временем фильтр приходит в негодность и заменяется.

Воздухоочиститель

Для очистки всасываемого в цилиндр воздуха на дизеле установлен воздухоочиститель сухого типа с применяемым в качестве фильтрующего элемента бумажных фильтр – патронов.

Воздух проходит предварительную в предочистители типа “Инерционная щетка” с эжекционным удалением отсепарированной пыли.

Предочиститель устанавливается на переходную трубу воздухоочистителя и крепится стяжным хомутом.

Для предотвращения засорения сетки воздухоочистителя пожнивными остатками на воздухоочиститель одевается защитный чехол.

Окончательную очистку воздух проходит в воздухоочистителе, который состоит из корпуса, внутри которого с помощью стяжного болта закреплены два фильтр – патрона: основной и предохранительный. Уплотнение фильтр – патронов с корпусом обеспечивается уплотнительными кольцами, приклеенным к торцам фильтр – патронов, а по стяжному болту – уплотнительными шайбами. Крышка поджимается к корпусу маховичком или барашковой гайкой с уплотнительной шайбой, наворачиваемой на стяжной болт. Фильтр – патроны воздухоочистителя состоят из наружной и внутренней сеток, бумажной фильтрующей шторы, заключенной внутри сеток и донышек, скрепленных герметично эпоксидной смолой или полиэтиленом.

Воздух под действием разряжения, создаваемого во всасывающем коллекторе, пройдя через предочиститель, попадает внутрь корпуса воздухоочистителя. Проходя последовательно через фильтр – патроны, воздух очищается от пыли через выходной патрубок и поступает в турбокомпрессор. При этом предохранительный фильтр – патрон выполняет роль гарантийного элемента для защиты от пыли, в случае повреждения основного фильтр – патрона.

Турбокомпрессор

На дизеле установлен турбокомпрессор ТКР 8,5Н использующий энергию выпускных газов для наддува воздуха в цилиндры дизеля. Увеличивая весовое количество воздуха, поступающего в цилиндры, турбокомпрессор способствует повышению мощности дизеля.

Турбокомпрессор состоит из центробежного одноступенчатого компрессора с лопаточным диффузором и радиальной центростремительной турбины.

Корпус турбины отлит из чугуна, имеет газопроводящий спиральный канал (улитку) и фланец для крепления к выпускному коллектору. Проточная часть турбины для прохода выпускных газов образована корпусом турбины, сопловым венцом и колесом турбины.

Корпус компрессора отлит из алюминиевого сплава, имеет центральный входной патрубок и спиральный канал с выходным патрубком. Проточная часть компрессора образована корпусом компрессора, диском диффузора и колесом компрессора.

Корпусы турбины и компрессора крепятся к среднему корпусу, отлитому из алюминиевого сплава. Вал ротора турбокомпрессора вращается в бронзовом подшипнике типа качающейся втулки. Подшипник установлен в центральной бабышке среднего корпуса с определенным зазором. От вращения и осевого перемещения он удерживается фиксатором.

Подшипник турбокомпрессора смазывается маслом поступающим из масляного фильтра турбокомпрессора по каналу, просверленного в фиксаторе. Из турбокомпрессора масло по маслоотводящей трубке сливается в картер дизеля.

Колесо турбины отлито из жаропрочной легированной стали и приварено к валу ротора. Колесо компрессора отлито из алюминиевого сплава и крепится на валу ротора специальной гайкой.

В турбокомпрессоре предусмотрены контактные газомасленые уплотнения состоящие из втулки, втулки уплотнения, маслоотражателя, диска уплотнения и уплотнительных колец.

Типы воздушных фильтрующих элементов

Фильтрующие элементы делятся на несколько типов по применимости и конструкции.

По применимости фильтрующие воздушные элементы делятся на три основных группы:

Основные элементы для одноступенчатых и двухступенчатых сухих воздухоочистителей;
Основные элементы для двух- и трехступенчатых воздухоочистителей;
Вспомогательные элементы (элементы безопасности) для двух- и трехступенчатых воздухоочистителей;
Фильтрующие элементы для воздухоочистителей с масляной ванной.

Элементы первого типа применяются в воздухоочистителях большинства легковых и коммерческих автомобилей. Элементы второго типа находят применение в воздухоочистителях грузовых автомобилей, тракторов, специальной, сельскохозяйственной и другой техники, которая работает в условиях повышенной запыленности. Элементы третьего типа используются совместно с элементами второго типа, они обеспечивают защиту от крупных включений и обычно используются с двигателями высоких экологических классов. Элементы четвертого типа также используются в грузовых автомобилях и тракторах, однако они постепенно выходят из употребления.

По конструкции фильтрующие элементы делятся на два типа:

Цилиндрические;
Панельные (коробчатые).

Конструкция цилиндрического воздушного фильтрующего элемента

Конструкция панельного воздушного фильтруюющего элемента

Цилиндрические воздушные элементы, в свою очередь, делятся на несколько видов:

Цилиндрические высокие — представляют собой высокий цилиндр с внутренней полостью (в том числе и для установки элемента безопасности);
Кольцевые — представляют собой кольцо малой высоты, обычно применятся на карбюраторных двигателях;
Цилиндрические с отсекателем (инерционной решеткой) — обычные цилиндрические фильтры, обернутые бумажной или пластиковой лентой, задерживающей (отсекающей) часть поступающей с воздухом пыли и крупных включений.

Наконец, все фильтры делятся на группы по своим рабочим характеристикам и применимости. В последние годы популярность стали приобретать фильтрующие элементы «нулевого» сопротивления — они оказывают пониженное сопротивление воздушному потоку, а в остальном аналогичны обычным элементам.

Принцип действия автомобильного очистителя воздуха

Компактные автомобильные очистители отличаются от устройств, используемых в жилых помещениях, только размерами. Они не изменяют температуру воздуха, но удаляют из него газы, пыль, аллергены и прочие вредные вещества. В результате уменьшается концентрация вредных веществ, в салоне становится свежо, легко дышится.

Работа компактных очистителей состоит из следующих этапов:

Небольшим встроенным вентилятором воздушный поток всасывается внутрь устройства. Иногда вентилятор может отсутствовать, тогда происходит естественный воздухообмен.
Генератор возбуждает заряд между электродами.
Образующиеся ионы захватывают попавшие в устройство частички.
При прохождении через фильтр они оседают вместе с захваченным мусором. Наружу выходят только отрицательно заряженные анионы.

Анионы уничтожают патогенные микроорганизмы, притягивают к себе пыль. Они улучшают самочувствие человека и играют роль витаминной добавки. Большое их количество в окружающем пространстве говорит об отсутствии вредных микробов, бактерий и вирусов.

Достоинства и недостатки

Основные достоинства портативного очистителя:

Из внутреннего пространства салона устройство удаляет пыльные частицы и пыльцу растений.
Дополнительно происходит устранение неприятных ароматов и табачного запаха, от которого часто страдают водитель и его пассажиры.
Уничтожение большей части патогенных микроорганизмов, вирусов и бактерий.
Очиститель предупреждает развитие плесневелого грибка.
Прибор удобен в использовании, не занимает много места.
Устройство расходует немного электричества и может работать от прикуривателя. Такая особенность объясняется конструкцией модели и отсутствием движущихся деталей.
Пробор способен без поломок работать годами. Иногда нужно менять фильтры.
Очиститель не издает звуков во время работы. В результате в салоне нет фонового шума, вызывающего раздражение, головную боль и усталость.
Прибор компактный и мало весит. Поэтому его можно легко перенести.

К недостаткам автомобильных очистителей относят необходимость смены фильтра в некоторых моделях. Отрицательное действие этого прибора заключается в том, что в очищенном воздухе отрицательно заряженные ионы контактируют с положительно заряженными частицами вредных веществ. В результате они тяжелеют и оседают на предметах, находящихся в салоне автомобиля.

Дополнительные функции

Многие модели портативных очистителей оснащены дополнительными функциями. Некоторые приборы могут, кроме очищения воздуха, насыщать его приятным ароматом. Это улучшает самочувствие, повышает настроение, делает поездку более комфортной.

Другой полезной функцией является ионизация воздуха. Она улучшает состав воздушных масс. Повышенная концентрация ионов приближает воздух в салоне по составу к горному или морскому, который является самым полезным. В нем уменьшается количество вредных веществ и пыли, негативно влияющих на здоровье.

На заметку!

При низкой концентрации отрицательно заряженных ионов человек чувствует слабость и вялость. В такой среде активно размножаются патогенные микробы. Пыль и другие вредные вещества свободно проникают в легкие человека, поскольку ничто этому не препятствует.

Как работает подвеска автомобиля

Основной принцип работы подвески заключается в поглощении энергии удара благодаря движению ее конструктивных элементов. Выглядит это следующим образом:

Таким образом, подвеска выполняет следующие функции:

поглощение толчков, ударов, вибрации;
стабилизация движения транспортного средства, которая достигается обеспечением постоянного контакта колеса с дорожным покрытием;
сохранение положения колес в пространстве, благодаря которому возможно точное рулевое управление машиной.

Также существует подвеска двигателя, которая гасит удары, толчки и колебания, которые возникают при функционировании мотора.