Зачем нужен воздушный фильтр двигателя

Чтобы сгорел литр бензина, нужно 9 тысяч литров воздуха.

Это в идеальных условиях, если исходить из стехиометрического соотношения воздуха и бензина. Важно, чтобы этот воздух был чистым и поступал в нужном объеме.

Расскажем, почему это так важно, какую роль в этом играет воздушный фильтр и как часто его менять.

Воздушный фильтр чаще всего расположен под капотом. Его несложно найти: от корпуса фильтра до двигателя идет довольно толстый воздушный патрубок. Корпус будет либо непосредственно на двигателе, либо над коробкой передач рядом с аккумулятором, либо в колесной арке, в нише крыла. Фильтр может быть и снаружи: например, если речь идет о спецтехнике.

С улицы к фильтру воздух попадает через воздухозаборник — это конструкция из каналов и патрубков перед воздушным фильтром. Она обеспечивает подачу холодного воздуха с улицы, а не разогретого из-под капота. На некоторых автомобилях конструкция воздухозаборника довольно сложная: это позволяет защитить фильтр от крупных частиц пыли и влаги.

Есть машины, на которых нет воздухозаборника — патрубок от корпуса воздушного фильтра выведен в подкапотное пространство.

Без воздушного фильтра двигатель без проблем запустится и машина поедет, но любой более-менее крупный предмет моментально выведет ее из строя. Это может быть листва, полиэтиленовый пакет или скомканная протирочная бумага, которую случайно оставили под капотом. В таких случаях многое зависит от строения корпуса воздушного фильтра и воздухозаборника.

Более мелкие частицы — пыль, влага и песок — пусть и не сразу, но сильно навредят двигателю. В первую очередь пострадают стенки цилиндров.

Также, скорее всего, появятся проблемы с датчиком массового расхода воздуха, ДМРВ. В его конструкции есть специальная нить из благородных металлов, которая меняет сопротивление в зависимости от температуры. Водитель нажимает на газ, дроссельная заслонка открывается, поток воздуха охлаждает нить ДМРВ. Напряжение на датчике меняется, блок управления рассчитывает необходимое двигателю количество воздуха и корректирует подачу топлива.

Если фильтра не будет, на нити ДМРВ непременно осядет пыль и грязь, теплопроводность снизится. В такой «шубе» датчик будет хуже реагировать на изменения скорости потока воздуха, динамика разгона снизится, а расход топлива возрастет.

Форм-фактор зависит лишь от модели машины или двигателя: фильтр может быть цилиндрическим, панельным, корпусным или бескаркасным. Вот из чего он состоит.

Штора — фильтрующий элемент, который способен задерживать мельчайшие частицы пыли и слабо сопротивляться воздушному потоку. От качества и площади шторы зависят два важнейших параметра воздушного фильтра:

1. Пропускная способность влияет на расход топлива: чем сложнее воздуху пройти через фильтр, тем меньше его в цилиндрах. Топливо сгорает не до конца, динамика падает, расход растет.
2. Пылеемкость определяет ресурс фильтра — буквально количество пыли, которое может задержать фильтр, сохраняя при этом пропускную способность.

Штора может быть бумажной или синтетической. Бумажная фактически состоит из фильтровальной бумаги, пропитанной специальной смолой, которая придает фильтру желтоватый оттенок. Синтетическая штора состоит из акриловых волокон, обычно такой фильтр белый.

Фильтрующий материал плиссируют — укладывают гармошкой. Чем выше складки и чем больше их помещается в корпус фильтра, тем выше его пропускная способность и пылеемкость.

Полиуретановое уплотнение необходимо, чтобы плотно закреплять фильтр в корпусе и делать так, чтобы поток воздуха шел исключительно через штору. Если уплотнение некачественное, часть неочищенного воздуха будет попадать в двигатель.

На мощных и объемных моторах сильный поток воздуха может деформировать или порвать бумагу на фильтре, поэтому воздушные фильтры нередко дополнены ребрами жесткости или даже металлической сеткой.

Пластиковый корпус — особенность корпусных фильтров. Это конструкция, которая позволяет зафиксировать фильтр в нужном положении, не дает шторе деформироваться и направляет воздушный поток.

Есть два основных принципа фильтрации: поверхностный и глубинный. Пример поверхностной фильтрации — дуршлаг или сито. Большинство автолюбителей считают, что воздушный фильтр работает так же, но это неверно. Частицы задерживаются не только на поверхности, но и в глубине фильтровального слоя.

Вот причины, по которым важно использовать глубинный принцип фильтрации:

1. Воздушный фильтр должен задерживать частицы размером 12—20 мкм. 1 мкм, он же микрон, — одна миллионная часть метра. Толщина человеческого волоса — 70 мкм, человек способен разглядеть частицы размером 30—40 мкм. То есть фильтр задерживает и невидимые человеческим глазом загрязнения.
2. Фильтр для поверхностной фильтрации пришлось бы делать из материала с отверстиями 5—10 мкм — это сложно и дорого. А еще такой фильтр пришлось бы чистить каждые 300—500 км.

Мелкие частицы при глубинной фильтрации задерживаются в фильтровальных слоях уже за счет межмолекулярных сил. И именно поэтому фильтр необходимо регулярно менять, а ни в коем случае не продувать, пылесосить или стирать. Механическое воздействие удалит лишь поверхностные загрязнения.

Регламент замены воздушного фильтра обычно указывают на его корпусе или в сервисной книжке. Важно учитывать, что речь идет об идеальных условиях эксплуатации: если автомобиль выезжает на дорогу только летом в сухую погоду и ездит по чистой загородной трассе. Тогда ресурс воздушного фильтра вполне может составить 30 тысяч километров или 2—3 года.

Но большинство машин эксплуатируют круглый год и не в самом благоприятном климате. С началом зимы — постоянная влажность и соль, весной — песок и дорожная пыль. Поэтому менять воздушный фильтр лучше не реже раза в год, а некоторые делают это каждое ТО. Если менять масло раз в 5—7 тысяч километров, а фильтр качественный, допустимо менять его каждое второе или третье ТО. При очередной замене масла достаточно осмотреть фильтр и убрать из корпуса крупные загрязнения. Если фильтр сильно потемнел — следует его заменить.

Симптомы вроде повышенного расхода и ухудшения динамики возникают уже в запущенной ситуации, когда фильтр совсем забит грязью и плохо пропускает воздух.

На некоторых фильтрах есть дополнительный слой для грубой очистки — тонкий поролон. Такие фильтры часто используют в заснеженных районах.

Важно, чтобы фильтр был подобран по оригинальному каталогу. Можно довериться специалистам на СТО, можно подобрать самостоятельно.

Оригинальный фильтр — лучший вариант. Если не нарветесь на подделку, он не пропустит грязный воздух мимо уплотнения и обеспечит хорошую пропускную способность даже к концу срока службы.

Дальше идет производитель, который делает оригинальные фильтры. Эту информацию стоит уточнить у специалиста на СТО. Все будет примерно так же, как в случае с оригиналом. Здесь тоже важно не нарваться на подделку.

Качественный бюджетный фильтр обычно хуже по пылеемкости и пропускной способности, а значит, его ресурс ниже, его придется менять чаще. Обычно у таких достаточно качественная полиуретановая манжета и пластиковый корпус, двигатель вряд ли пострадает.

Откровенно дешевый китайский фильтр лучше не покупать, есть риск повредить двигатель.

Даже если вы решили продавать автомобиль через год, не стоит экономить на воздушном фильтре. Недостаточная пропускная способность может стать причиной того, что расход топлива вырастет на 3—5%. Машина будет ехать хуже, на заправку придется заезжать чаще, поэтому качественный воздушный фильтр выгоднее.

Воздушный фильтр обычно несложно заменить самостоятельно. Иногда для этого даже не нужен инструмент. Например, в Volkswagen Polo крышка корпуса воздушного фильтра держится на саморезах под крест — достаточно открутить их обычной отверткой, чтобы поднять крышку для замены фильтра.

1. От воздушного фильтра зависит не только ресурс двигателя, но и показатели расхода топлива и мощности.
2. Не стоит экономить на расходных материалах. В обозримом будущем это может привести к более крупным тратам на топливо или ремонт.
3. Заменить фильтр можно самостоятельно, но при отсутствии должного навыка и инструмента лучше доверить дело мастеру на СТО.