Изготавливаем воздушный фильтр своими руками. Воздушный фильтр: основные виды Какие бывают воздушные фильтры

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.

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.

Целесообразность установки фильтров нулевого сопротивления Способы, позволяющие открутить масляный фильтр

В бытовых системах вентиляции фильтрация воздуха необходима для защиты от попадания внутрь квартиры или офиса частиц пыли и разных примесей, хорошая фильтрация защищает от загрязнения внутреннюю отделку помещения, а человека от попадания пыли в лёгкие.

В полупромышленной и промышленной вентиляции фильтры защищают от загрязнений саму систему от грубой пыли.

На производстве и в медицине воздушные фильтры часто используют для поддержания заданной чистоты воздуха.

В некоторых случаях требуется очистка воздуха выбрасываемого из помещений, например в бактериологических центрах или на атомных электростанциях.

Как видно задача по очистке воздуха стоит в самых разных сферах, поэтому и фильтры так же очень разные.

Виды воздушных фильтров используемых в бытовой вентиляции

В связи с этим их разделяют, в зависимости от эффективности действия - фильтрующей способности, на 3 класса:

Грубой очистки (улавливают частицы размером более 10 мкм);

Тонкой очистки (диаметр улавливаемых частиц более 1 мкм);

Сверхвысокой очистки (ULPA)

В бытовой вентиляции фильтры выше класса H13 не используются.

Виды фильтров и улавливаемые ими загрязнения

Группа фильтров* Задерживаемые загрязнения
Фильтры грубой очистки классы G1(EU1), G2(EU2), G3(EU3), G4(EU4) Пух, сажа, частицы крупной пыли, насекомые, перья, крупные семена растений.
Фильтры тонкой очистки классы F5(EU5), F6(EU6), F7(EU7), F8(EU8), F9(EU9) Частицы размером более 1 микрометра: средняя и мелкая пыль, пух, средняя и мелкая пыльца растений, споры грибов/плесени, бактерии
Фильтры высокой эффективности** классы Н10(H10), Н11(H11), Н12(H12), Н13(H13), Н14(H14) Более 99% всех частиц величиной более 0,3 мкм: мельчайшая высоко-аллергенная пыль PM2.5, споры грибов и пыльца, способные оседать на легких, опасные вирусы и бактерии, частицы cмога.
Адсорбционно- каталитические фильтры (угольные) Качество очистки от газов зависит от качества и количества наполнителя Фильтрует Фенол, Бензол, Диметилфталат, Толуол, Стирол, Этилбензол, Этилацетат, Бутилацетат, Ксилол 1,2-дихлорэтан Бензпирен (бензапирен), Ртуть, Фтороводород, Бораты (соли борной кислоты) Не фильтрует CO (угарный газ), CO2 (углекислый газ), формальдегид, сернистый ангидрид, диоксид азота, аммиак, табачный дым.
Фотокаталитические фильтры (ФКО) Вирусы, бактерии и газовые загрязнения любой молекулярной массы, табачный дым.
Электростатические фильтры Фильтрует Пыль, копоть, табачный дым
Не фильтрует Окислы азота, формальдегид, и другие летучие органические соединения.


Обзор классификации воздушных фильтров по следующим стандартам:

  • Eurovent 4/5-1992 , «Method of testing air filters used in general ventilation and recommended classification»;
  • ГОСТ Р ЕН 779-2014 , «Фильтры очистки воздуха общего назначения. Определение эффективности фильтрации». Стандарт идентичен европейскому стандарту EN779-2002;
  • ГОСТ Р ЕН 1822-1-2010 , Высокоэффективные фильтры очистки воздуха ЕРА, HEPA и ULPA.
  • ГОСТ Р 51251-99, Фильтры очистки воздуха. Классификация. Маркировка
  • EN 779:2002 , «Particulate air filters for general ventilation — Determination of the filtration performance». Стандарт EN 779 выполнен в развитие стандартa Eurovent 4/5;
  • EN 779:2012 , «European Air Filter Test Standart». Действующая редакция стандарта EN 779.

Классификация по ГОСТ Р ЕН 779-2014

ГОСТ Р ЕН 779–2014 Группа Класс фильтра Средняя

пылезадерживающая

способность,

по синтетической пыли, %

Средняя

эффективность

для частиц

с размером 0.4 мкм, %

Минимальная

эффективностью

для частиц

с размером 0,4мкм,%
грубой

очистки

G1 50 ≤ Аm < 65 — —
G2 65 ≤ Аm < 80 — —
G3 80 ≤ Аm < 90 — —
G4 90 ≤ Аm — —
средней

очистки

М5 — 40 ≤ Еm < 60 —
М6 — 60 ≤ Еm < 80 —
тонкой

очистки

F7 — 80 ≤ Еm < 90 35
F8 — 90 ≤ Еm < 95 55
F9 — 95 ≤ Еm 70
ГОСТ Р ЕН 1822-1-2010 Группа Класс фильтра Интегральное значение, в % Локальное значениеa, b, в %
Эффективность Проскок Эффективность Проскок
EPA Е 10 ≥ 85 ≤ 15 - -
Е 11 ≥ 95 ≤ 5 - -
Е 12 ≥ 99,5 ≤ 0,5 - -
HEPA Н 13 ≥ 99,95 ≤ 0,05
≥ 99,75 ≤ 0,25
Н 14 ≥ 99,995 ≤ 0,005 ≥ 99,975 ≤ 0,025
ULPA U 15 ≥ 99,9995 ≤ 0,0005 ≥ 99,9975 ≤ 0,0025
U 16 ≥ 99,99995 ≤ 0,00005 ≥ 99,99975 ≤ 0,00025
U 17 ≥ 99,999995 ≤ 0,000005 ≥ 99,9999 ≤ 0,0001

Классификация по ГОСТ Р 51251-99

Класс
очистки
воздуха

DIN 24184
DIN 24185

EUROVENT
4/5

Эффективность очистки

Применение

Грубая
очистка

Фильтры грубой очистки используются в помещениях и процессах с низкими требованиями к чистоте воздуха. Это предварительная очистка в системах вентиляции и центрального кондиционирования. Применяются при эксплуатации компрессоров, холодильных машин в условиях большой запыленности.

Тонкая
очистка

Фильтры тонкой очистки воздуха используют в системах кондиционирования и вентиляции. Очистка воздуха газотурбинных агрегатов. Применяются в качестве фильтров второй ступени очистки (доочистки). Используются в частных квартирах и домах, больничных палатах, административных зданиях, гостиницах, при производстве продуктов питания, лекарств, в электронной, мясомолочной промышленности и т.п.

Особо
тонкая
очистка

Фильтры абсолютной очистки применяются для чистых зон, чистых помещений. В фармацевтической и электронной промышленности, в качестве "финишных" фильтров, для решения проблем санитарии, гигиены и микроклимата в лечебных учреждениях, операционных; на АЭС; при производстве продуктов питания (бродильные отделения), лекарств и т.п.

Фильтры окончательной очистки воздуха применяются в помещениях с самыми высокими требованиями к чистоте воздуха.

* В скобках указан европейский стандарт класса фильтрации.
** Фильтры высокой эффективности обеспечивают выполнение специальных требований к чистоте воздуха, в том числе в медицинских учреждениях.

Класс фильтра и минимальная эффективность MERV

В некоторых случаях может возникнуть необходимость сопоставления европейской классификации фильтров EN779 американскому стандарту ASHRAE Standard 52.2, который в этих целях используют показатель MERV (Minimum Efficiency Reporting Value - показатель соответствия минимальной эффективности). Ниже приводится таблица приблизительного соответствия между этими классификациями, основанная на аналогичности испытательных воздействий при оценке средней пылезадерживающей способности Am и средней эффективности фильтров Em.

Фильтры грубой очистки G1-G2

Фильтры грубой и тонкой очистки G3-F5

Больше всего автомобиль потребляет… воздуха! Приблизительно в 15 раз больше, чем топлива. Если вы за поездку израсходовали 10 л бензина, то при этом воздуха прошло через двигатель около 110 кг. Что приблизительно соответствует 130 м 3 . А это - объем двух железнодорожных цистерн. Вот теперь можно оценить, сколько загрязнений может нести с собой такое количество воздуха.

Зависимость концентрации пыли в воздухе от дорожных условий, мг/м 3

В зависимости от условий и места эксплуатации содержание частиц в воздухе, потребляемом легковым автомобилем, колеблется от 0,2 до 50 мг/м 3 . Причем первый показатель относится к европейским, вымытым с шампунем дорогам, а второй - к движению нескольких автомобилей по грунтовой дороге. За 15 тысяч километров (а это обычный пробег от одного до другого технического обслуживания) через двигатель проходит в среднем около 20 000 м 3 воздуха. И с собой этот воздух может принести от 4 г до 1 кг пыли. Конечно, максимальное значение относится скорее к экстремальным условиям эксплуатации, но показатели около 100 г на наших дорогах совершенно реальны. При этом и двигатели с большим рабочим объемом пропускают через себя еще больше воздуха.

Диаметр частиц пыли в воздухе, поступающем в двигатель, составляет от 0,01 до 2000 мкм. Около 75% от общей массы частиц имеют размер от 5 до 100 мкм. Распределение и концентрация зависят от внешних условий, то есть от того, какое вещество образует большую часть пыли.

При некачественной или недостаточной фильтрации воздуха частицы пыли попадают в двигатель, а часть из них - и в масло. Через масло частицы могут проникать в критически важные зоны, например, в зазор между стенками цилиндров и поршнями, в канавки поршневых колец и в подшипники коленчатого вала. Все это может стать причиной преждевременного износа.

Привносимые с воздухом частицы не только увеличивают износ двигателя. Они могут оседать на датчике массового расхода воздуха, который установлен после воздушного фильтра. Датчик массового расхода воздуха влияет на состав топливно-воздушной смеси. Если сигнал искажен, то это ведет к потере мощности, повышенному расходу топлива и большему выбросу вредных веществ в атмосферу.

Современные воздушные фильтры имеют степень очистки до 99,8% (легковые автомобили) или 99,95% (грузовые автомобили), что позволяет существенно снизить объем грязи, попадающей в двигатель, и предотвратить его быстрый .

Критерии оценки воздушных фильтров

Современные воздушные фильтры должны иметь нужную грязеемкость и необходимую эффективность очистки в любых условиях эксплуатации. Кроме того, не допускается изменение складчатой структуры (формы гофров) при попадании воды в фильтр, например, при езде по мокрой поверхности или в дождливую погоду. Помимо этого, качественный воздушный фильтр не должен быть восприимчив к воздействию моторного масла, паров топлива и картерных газов, которые попадают в фильтр из воздуха или вследствие диффузии (при выключенном двигателе). И, наконец, необходима высокая термическая стабильность материала, так как в режиме движения температура в фильтре может подниматься до 90°С.

Характеристики материалов

Материалы для фильтрации воздуха в автомобилях представляют собой структуры из волокон естественного (целлюлоза) или искусственного происхождения (например, полиэстер). У бумажных фильтров частицы задерживаются в основном на поверхности. У фильтров из нетканых материалов улавливание частиц происходит в объеме, во всей толще.

Исследования ведущих фирм по производству воздушных фильтров показывают, что нетканые материалы превосходят по показателям бумажные воздушные фильтры в разы.

Поглощающая способность различных фильтровальных материалов

На фото видно, насколько реже расположены складки на фильтре из нетканых материалов. Кроме того, за счет очистки воздуха в толще нетканого материала эффективность очистки выше, чем при бумажном фильтрующем элементе.

Эффективность очистки различных фильтровальных материалов

Кроме того, будучи изрядно увлажненными при движении автомобиля в сильный дождь, фильтры из нетканых материалов обеспечивают значительно меньшее (до 3–5 раз) сопротивление прохождению воздуха.

Из всего сказанного делаем вывод, что за неткаными фильтрами будущее, а применение бумажных элементов - дань отработанным традиционным технологиям и, соответственно, низким ценам в производстве.

Альтернатива для стритрейсеров

Еще существуют так называемые «нулевики». Фильтры, имеющие обычно форму усеченного конуса, устанавливаемые без корпуса и якобы имеющие нулевое сопротивление. Как вы понимаете, нулевое сопротивление имеет только свободное всасывание воздуха совсем без фильтра, но тогда и об улавливании пыли забудьте. Эти фильтрующие элементы обеспечивают некоторое снижение сопротивления воздушному потоку, но только за счет ухудшения отсева частиц. Кроме того, они требуют обслуживания, заключающегося в пропитке специальной жидкостью.

Вне зависимости от того, какого типа фильтрующий элемент применен на вашем автомобиле, менять его в эксплуатации следует не реже, чем это рекомендовано заводом-изготовителем автомобиля. Если не произвести замену вовремя, то сопротивление фильтра возрастет, что нарушит нормальный процесс смесеобразования в двигателе. Возрастет расход топлива, что плохо и для кошелька владельца, и для . Ухудшится динамика автомобиля, но до поры до времени, пока не произошел разрыв фильтрующей шторы, абразивный износ двигателю не грозит.

Ну а в каких случаях фильтр нужно менять чаще, вы, наверное, уже поняли. При эксплуатации на запыленных дорогах ресурс может уменьшаться в несколько раз. «Вытряхивание» фильтра дает совсем небольшой эффект при бумажном фильтрующем элементе и никакого эффекта при нетканом. Наихудший вариант с точки зрения загрязнения фильтра - попасть в ливень после поездки по изрядно пыльным дорогам. При этом частицы пыли склеивает влага. Аналогичный эффект в больших городах зимой, когда в пробках на пыль воздействует и влага, и частицы несгоревшего топлива, висящие смрадным облаком над дорогой.

Коллеги! Ждем ваших комментариев! Расскажите, как часто меняете фильтр, пробовали ли вытряхивать? Или вспомнили какие-нибудь курьезные случаи, связанные с воздушным фильтром?

Чем отличается фильтр EU1 от EU5? Почему один фильтр маркирован как G4, а аналог его — EU4? Ответы на эти вопросы вы найдете в нашей статье.

Воздушные фильтры используют для поддержания заданной чистоты воздуха в помещении и соответствия его санитарно-техническим нормам. Кроме этого, фильтрация воздуха необходима для защиты самой системы вентиляции от частиц пыли, различных примесей, выхлопных газов, мелкодисперсных аэрозолей, микробов.

Нормативы очистки воздуха для различных помещений могут сильно отличаться друг от друга, поэтому и фильтры для вентиляционных систем отличаются друг от друга классом (степенью) очистки, проходящего через них воздуха. Классификация фильтров дана в российских стандартах ГОСТ Р 51251-99, ГОСТ Р ЕН 779-2007 и ГОСТ Р ЕН 1822-1-2010, а также в европейских стандартах DIN 24184, DIN 24185.

Классификация фильтров

По классу очистки воздуха воздушные фильтры бывают пяти видов:

  • грубой очистки (улавливают частицы размером более 10 мкм);
  • тонкой очистки (диаметр улавливаемых частиц более 1 мкм);
  • эффективной очистки EPA — группа E;
  • высокоэффективной очистки HEPA — группа H;
  • сверхвысокой эффективности очистки ULPA — группа U.

Таблица групп и классов очистки воздуха

Группа очистки

Класс очистки фильтра

Примечания

ГОСТ Р 51251-99

ГОСТ Р ЕН 779-2007

ГОСТ Р ЕН 1822-1-2010

DIN 24184
DIN 24185

Грубая очистка Используются для предварительной очистки воздуха и для помещений с низкими требованиями к чистоте воздуха.
Тонкая очистка Используются в качестве фильтров второй ступени очистки воздуха. Применяются для очистки подаваемого воздуха в больничные палаты, административные здания, гостиницы, в места производства продуктов питания и т.д.
Эффективная очистка Применяются в качестве окончательной очистки воздуха подаваемого в чистые помещения: операционные, АЭС, производство продуктов питания, производство лекарств и т.д.
Высокоэффективная очистка
Cверхвысокая эффективность очистки

В данной статье расскажем про воздушный фильтр для автомобиля - зачем он нужен, какие функции выполняет и когда его необходимо менять.

Зачем нужен?

Среднестатистический автомобиль за 100 км пробега потребляет до 15 кубических метров атмосферного воздуха. Если его не очищать, находящаяся в нем пыль и грязь с дороги попадет внутрь двигателя. Это приведет к ухудшению работы машины и в конечном счете - к ремонту мотора. Защитой от подобных неприятностей служит воздушный фильтр. Он выполняет также функцию глушителя шума, а в бензиновых моторах - ещё регулятора температуры горючей смеси.

По мере засорения фильтра его сопротивление воздушному потоку растет и, следовательно, уменьшается количество воздуха, поступающего в двигатель. В определенных режимах это ведет к обогащению смеси, а значит, к неполному ее сгоранию. Соответственно, снижаются мощность двигателя, увеличиваются расход топлива и концентрация токсичных веществ в выхлопных газах.

Если заранее поменять воздушный фильтр, даже если он не выработал полностью ресурс, это залог работы двигателя без проблем. Ведь засорившийся фильтр не фильтрует пыль с дороги, а наоборот затрудняет работу двигателя. Когда меняете на новый, можно сразу ощутить небольшое повышение мощности. И чем грязнее он был, тем лучше поедет машина.

Какие бывают?

Фильтрующие элементы выпускаются трех конструктивных типов: цилиндрические, панельные и бескаркасные. Отметим особенности, имеющие непосредственное отношение к эксплуатации.

Картон - распространенный материал для воздушных фильтров. Но в некоторых странах сменные элементы делают из синтетических волокон. Эксплуатация их требует строгого соблюдения интервалов замены.

На спортивных авто устанавливают фильтры из пятислойной марли, пропитанной "фирменным" маслом. По сравнению с картонными у них гораздо меньше начальное сопротивление. Кроме того, после специальной обработки они могут применяться повторно.

Когда пора менять?

Водителю не обязательно знать когда нужно менять воздушный фильтр, это можно сделать визуально. Для этого достаньте фильтрующий элемент и осмотрите его. Если он чистый - ездить можно дальше без проблем. Если фильтрующий элемент грязный или в масле - это говорит о необходимости его замены. Каждый автолюбитель может отличить грязный фильтр от нового и чистого.

Срок замены зависит от производителя, на большинстве машин он составляет 15 - 30 тысяч км. Так что, если собрались менять воздушный фильтр, загляните в техпаспорт машины и там будет точный срок. Или воспользуйтесь советом выше и осмотрите его визуально, если не знаете когда в последний раз он менялся.

Совет из собственного опыта . Его замену можно совместить со сменой масла, которая производиться примерно через 10-15 тысяч километров. Или ставить новый через раз, примерно раз в 20-30 000 км. Это зависит от конкретных условий в которых эксплуатируется автомобиль. Как правило, многие автолюбители экономят и меняют через раз. А лучше делать это раз в 15 000 км, тогда мотор дольше сохранит ресурс.

У дизельных двигателей с турбонаддувом к очистке воздуха предъявляются более жесткие требования. Это связано с особенностями их эксплуатации. Так что, у дизелей и у машин с турбиной, срок замены воздушного фильтра должен быть сокращен - не реже 10-15 000 км.

Не стоит экономить на замене, стоимость его несравнима с возможным ремонтом двигателя. Фирменный аналог стоит примерно 1000 рублей, в зависимости от марки и модели авто. Но можно найти ещё дешевле, главное чтобы был проверенного производителя. Я рекомендую брать марки Бош или Манн. И не покупать самый дешёвый неизвестного качества. А ездить без фильтра категорически запрещено, это приведет к быстрому сокращения ресурса мотора, что было проверено на опыте многих автолюбителей.

Похожие статьи