Елемент повітряного фільтра – як він влаштований?

Всі автомобільні системи – напрочуд злагоджений механізм, роботу якого цілком можна порівняти з роботою людського організму. Завдяки технічному прогресу, здійснення деяких процесів у функціонування автомобіля є хоч і не керованим, але цілком контрольованим. Зокрема до таких варто віднести процес горіння бензину, який відбувається в найбільш сприятливих умовах. Навіть повітря, завдяки якому здійснюється горіння, подається в камеру згоряння вже після проходження очищення в спеціальному фільтрі. А основний елемент, що фільтрує, цього пристрою підлягає періодичній заміні. Сьогоднішня стаття присвятить Вас у подробиці того, з чого складається і як функціонує повітряний фільтр. Особливу увагу приділимо тому, як можна визначити необхідність заміни основного елемента фільтра та самостійного здійснення цього процесу.

1. Призначення та принцип роботи повітряного фільтра двигуна

-->Ще зі шкільної парти нам відомо, що основним компонентом процесу горіння є повітря, а точніше кисень. Тому, для згоряння палива в двигуні також потрібна постійна подача свіжого та чистого повітря. Адже саме ці фактори роблять процес згоряння найпродуктивнішим. Як стверджують автомеханіки, для згоряння всього кілограма бензину потрібно як мінімум п'ятнадцять кілограм чистого повітря. І найголовніший акцент необхідно зробити саме на чистоті, яку забезпечує повітряний фільтр.

Але як забруднюється повітря і навіщо його очищати, запитайте Ви. А забруднюється він дуже активно.Варто тільки виїхати на звичайну путівець, як за автомобілем відразу ж підніметься цілий стовп пилу. і колінчастий вал. Загалом, усі ті елементи та складові, для нормального функціонування якого потрібно чисте масло (саме на масло і осідає більшу кількість бруду). Але завдяки повітряному фільтру, всі маленькі частинки бруду та пилу затримуються, і до двигуна надходить тільки чисте повітря.

Звичайно, найперші автомобілі не володіли такою деталлю як фільтр, тому і термін служби їх моторів скорочувався в рази.

Як улаштований повітряний фільтр двигуна?

На перший погляд фільтр - це найпростіший пристрій, який тільки можна уявити. Адже все, що робить його головний фільтруючий елемент - пропускає крізь себе потоки повітря, затримуючи при цьому сторонніх твердих частинок. пристрої повітряного фільтра варто розібратися докладніше.

Конструкція повітряного фільтра може бути різною - це безпосередньо залежить від моделі автомобіля і самого фільтра. Але принцип роботи цього пристрою залишається єдиним:

1. Через повітроприймальний патрубок повітря потрапляє в корпус фільтра.

2. Всередині корпусу є спеціальний фільтруючий елемент, який спеціально встановлений таким чином, щоб повітря не могло пройти далі, минаючи цей елемент.

3. Проходячи через фільтруючий елемент, повітря очищається, а всі частинки пилу затримуються.

4. Очищене повітря проходить у впускний колектор автомобільного двигуна.

Отже принцип роботи елемента повітряного фільтра досить простий і розібратися в ньому можна без сторонньої допомоги. Однак повітряні фільтри можуть значно відрізнятися один від одного. Одним із критеріїв, що проводить чітку межу між ними, є такий параметр, як рівень опору повітря. Далі про нього докладніше.

2. Яке значення має опор повітряного фільтра?

Опір елемента повітряного фільтра повітряному потоку, що проходить через нього, є дуже важливим фактором. Зокрема, про це говорить той факт, що цей параметр розраховується ще на етапі проектування двигуна. Залежить він від цілого ряду параметрів, головними серед яких є об'єм камери згоряння, в яку і подаватиметься повітря, і ймовірна потужність самого двигуна.

Так, одним двигунам потрібно дуже багато повітря, особливо якщо вони дуже часто експлуатуються на форсованих режимах, інші в таких кількостях не потребують. Двигуни з турбонаддувом просто надзвичайно вимогливі до повітряних потоків, яких їм потрібно дуже багато. Також, якщо Ви раптом вирішите значно збільшити потужність свого двигуна (наприклад, за рахунок встановлення на нього позаштатних вузлів, турбіни з високою продуктивністю), то Вам обов'язково доведеться зробити заміну штатного короба з його елементом, що фільтрує.Замість нього необхідно буде встановити фільтр нульового опору, оскільки штатний навряд чи зможе пропустити необхідну кількість повітря та двигун не зможе продемонструвати всю свою потужність.

Однак, не варто думати, що фільтр нульового опору можна встановлювати тільки на автомобілі, які дуже мало експлуатуються і лише за дуже сприятливих погодних умов (взимку на морозі). Думка про те, що чим менше опір фільтра, тим більше твердих частинок він крізь себе пропускає і тому його роботу не можна назвати ідеальною, абсолютно хибною. Насправді такий фільтр є найоптимальнішим варіантом для всіх автомобілів. Проте, детальніше про нього розповімо нижче.

Але все ж більшість автомобілів, які випускаються серійно, обладнані фільтрами з опором на рівні 0,6%. Такий показник дуже мало впливає на потужність двигуна, але і повітря при цьому очищається досить добре. На потужність двигуна, в даному випадку, впливатиме лише рівень забрудненості фільтруючого елемента.

3. Різновиди повітряних фільтрів: що вибрати собі?

Стрімкий темп розвитку автомобільної промисловості безпосередньо позначився і повітряних фільтрах двигуна. Всі існуючі види повітряних фільтрів перерахувати досить складно, тому давайте спочатку розберемося в умовах, за якими проводиться їх класифікація:

- за формою (можуть бути круглими, квадратними чи плоскими);

- за способом, завдяки якому проходить фільтрація повітря (інерційно-масляні, прямоточні, циклонні);

- за матеріалом, що грає роль фільтруючого елемента;

- за умовами експлуатації, для яких призначений конкретний фільтр (звичайні для легкових авто або важкі для спортивних або позашляховиків);

- за ступенем здійснюваної фільтрації – кількість щаблів фільтрації, якими проходить повітря, перед потраплянням у камеру згоряння.

На тих автомобілях, які сьогодні можна зустріти на наших дорогах, найчастіше можна зустріти один із наступних видів повітряних фільтрів:

1. Інерційні фільтри, які стоять практично на всіх старих автомобілях, що випускалися ще під час непорушного радянського союзу. Корпус такого фільтра є дуже об'ємним, тому автовласники прозвали його «каструля». Усередині корпусу розташовується подушка з капронової волосіні. Насамперед проводиться первинне очищення повітря, оскільки потрапляючи у фільтр він змушений різко змінювати напрямок руху. Як наслідок, повітря продовжує рухатися, а пил за інерцією опускається і осідає на днище корпусу.

Друге очищення здійснюється вже тоді, коли повітря проходить через подушку. Перевага таких фільтрів – їх багаторазовість. Тобто їх можна помити і назад поставити на автомобіль. Недолік – вони дуже слабко фільтрують повітря і двигун все одно потрапляє багато бруду.

2. Інерційно-масляні фільтри є покращеною версією попередніх, хоча сьогодні вони вже не використовуються при виробництві автомобілів. Їхня відмінність від інерційних – на дні корпусу такої деталі знаходиться моторне масло. Саме завдяки йому і покращилася властивість такого фільтра. Такий фільтр також може використовуватися багаторазово, але, крім промивання, він ще вимагає і заміни масла.

3. Паперові фільтри є найпоширенішими.Повітря в них проходить через спеціальний папір, який має багато часу. Також вона складена особливим способом, що в рази збільшує ефект від фільтра. Також, сам папір обов'язково обробляється спеціальною смолою, завдяки чому забезпечується її тривалий термін служби та можливість протистояти впливу води, олії та палива. Мінус таких фільтрів полягає лише в тому, що вони є одноразовими та потребують періодичної заміни.

4. Фільтри з нульовим опором, про які ми вже трохи згадували вище. Роль фільтруючого елемента тут виконує поролон або бавовняна тканина. Також, ще на етапі виготовлення елементи, що фільтрують, обов'язково піддаються обробці спеціальними рідинами. За своїм фільтруючим ефектом цей вид значно перевершує попередній, також забезпечує менший опір повітря. А це означає, що в камеру згоряння надходитиме більше повітря і процес горіння відбуватиметься інтенсивніше. Цей вид також вважається багаторазовим. Однак, його промивання необхідно здійснювати за допомогою спеціальних шампунів, а для подальшої ефективної експлуатації потрібне просочення спеціальним складом. Тож набагато простіше придбати новий елемент і поставити його замість старого.

Завдання сучасних конструкторів – максимально збільшити термін служби фільтра та його функціональні можливості. Тобто домогтися того, щоб фільтруючий елемент служив якомога довше без необхідності заміни. Але, оскільки таких диво-фільтрів на прилавках магазинів поки немає, нам доводиться лише стежити за роботою двигуна свого автомобіля і визначати, настав час замінити фільтруючий елемент чи ні.Як визначити таку необхідність ми розповімо далі.

4. Як визначити, що час замінити елемента повітряного фільтра?

Підходити до цього питання потрібно дуже обережно, оскільки дати однозначну відповідь, коли необхідно змінювати елемент повітряного фільтра дуже складно. Згідно з рекомендаціями виробників вітчизняних авто, це потрібно здійснювати не рідше, ніж за кожних десять тисяч кілометрів пробігу. Але ось проблема полягає в тому, що якщо машина експлуатується в літній період і Ви часто виїжджаєте нею на пилові дороги - то міняти фільтр доведеться набагато частіше. А якщо Ви намотали такий пробіг в зимовий час, коли пилу взагалі немає - то й потреба в заміні елемента також не виникне.

Можемо зробити висновок, що потреба у заміні фільтруючого елемента виникає залежно від режиму та умов експлуатації автомобіля. Так що тільки Ви можете точно визначити, чи потрібна фільтру заміна чи ні. Але і автомобіль може Вам ясно натякнути, що він починає страждати від надлишків пилу. Так, найбільш явними ознаками того, що час вже замінити фільтруючий елемент є наступні:

1. В рази збільшена витрата автомобільного палива. Це означатиме, що воно погано горить і не виробляє достатньо енергії.

2. Високий вміст кількості вуглекислого газу, що виходить із вихлопної труби.

3. Помітне зниження потужності двигуна.

Якщо у Вашого автомобіля з'явилися такі ознаки – це вже буде свідчити про те, що свій фільтр Ви злегка запустили. Міняти елемент, що фільтрує, необхідно ще до того, як з вихлопної труби почне виходити чорний дим.Погодьтеся, що поміняти кілька разів фільтр набагато простіше, ніж здійснювати ремонт двигуна та супутніх елементів.

В аспекті того, як часто необхідно змінювати елемент, що фільтрує, важливо звертати увагу і на те, з якого матеріалу ін виготовлений. Це найважливіший чинник, який впливає термін служби описуваного елемента. Так, раніше функцію фільтруючого елемента виконував папір, який попередньо просочували спеціальними складами. Хоча свої обов'язки вона виконувала досить добре, але термін служби її був дуже коротким. Сьогодні ж фільтруючі елементи виготовляють із синтетичних матеріалів. Завдяки цьому в рази збільшився термін їх експлуатації.

Чи можна уникнути заміни фільтруючого елемента, а обійтися його промиванням?

Відповідь на це питання буде категоричною та однозначною – ні, не можна, хоча багато водіїв і намагаються реалізувати подібну ідею на практиці. Сучасні елементи, що фільтрують, зовсім не призначені для багаторазового використання, і промивання ще більше порушує їх функціональні можливості. Та й вартість одноразового елемента, що замінюється, не така висока, щоб морочиться з його очищенням і повторною установкою в конструкцію фільтра.

Збільшити термін служби цього елемента неможливо. Навіть якщо після промивання Ви поставите на авто "чисту" деталь, це не означатиме, що в двигун подаватиметься чисте повітря. Не забувайте і про те, що навіть виробники ставлять чітке обмеження, який саме час авто може експлуатуватися на одному фільтрі. Так що будь-які Ваші маніпуляції з елементом, що фільтрує, можуть навіть нашкодити двигуну.

Отже, при зміні фільтра необхідно чітко керуватися вказівками виробника, а також орієнтуватись на особливості свого автомобіля. Міняти його частіше ніхто не забороняє, головне щоб цей термін не був надмірно збільшений. Також заміна цього елемента є обов'язковою незалежно від пробігу автомобіля в тих випадках, якщо елемент був деформований або пошкоджений. Вплинути на нього таким чином можуть або аварії або надмірно високі температурні умови експлуатації двигуна. Про те, як саме реалізувати процес заміни фільтруючого елемента, ми розповімо Вам далі.

5. Поетапний опис процесу заміни елемента повітряного фільтра

Думаючи над тим, чи варто здійснювати заміну повітряного фільтра або почекати з цією справою, потрібно пам'ятати: використання сильно забрудненого або некондиційного елемента повітряного фільтра є причиною передчасного зносу двигуна і зниження його потужності. Так що, краще виділити кілька годин, щоб змотатися в спеціалізований магазин, придбати необхідний саме Вам елемент (про це варто проконсультуватися з продавцем) і позбутися старого. Якщо у Вас вже все готово, то сміливо дотримуйтесь наступних етапів та вказівок:

- відстебніть дві пружинні клямки, за допомогою якого фіксується в стабільному положенні кришка повітряного фільтра;

- знімаємо кришку повітряного фільтра та уважно вивчаємо, в якому стані знаходиться фільтруючий елемент;

- виймаємо забруднений змінний елемент із корпусу;

- проводимо ретельне очищення корпусу фільтра від забруднень, залишаємо до повного просихання;

- Встановлюємо у фільтр новий змінний елемент.Перевіряємо, наскільки щільно він увійшов у корпус, чи не залишає він щілин, якими може безперешкодно пройти брудне повітря;

- встановлюємо назад кришку повітряного фільтра та закріплюємо її за допомогою пружинних засувок.

Як Ви самі могли в цьому переконатись, нічого складного у заміні елемента повітряного фільтра немає. Усі операції здійснюються за дуже короткий проміжок часу і не вимагають втручання фахівців і навіть сторонньої допомоги. Найголовніше - підібрати відповідний елемент повітряного фільтра і не лінуватися. Так що, бажаємо Вам поменше їздити по запилених дорогах і без ускладнень експлуатувати двигун свого автомобіля!

Підписуйтесь на наші стрічки в таких соціальних мережах як Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter та Telegram: всі найцікавіші автомобільні події зібрані в одному місці.

Основи вибору фільтра механічного очищення води у промислових цілях.

Механічна очистка – одна з обов'язкових щаблів очищення води перед будь-яким виробничим процесом. Сучасні механічні фільтри – це ефективне та доступне обладнання, що забезпечує тривалий термін служби трубопроводів, теплообмінників, верстатів, градирень та різного технологічного обладнання.

Є кілька аспектів встановлення подібних фільтрів, один з них, це коли для виробництва вода забирається з відкритих джерел: річок, озер, водосховищ або свердловин. Дуже часто в такій воді міститься велика кількість зважених речовин. Які у свою чергу негативно впливатимуть на все обладнання в технологічній лінії (осадоутворення в теплообмінниках, вихід з ладу форсунок і сопел, неможливість подальшої водопідготовки води)

Довідка. Вміст завислих речовин – характеризує забрудненість води твердими макро- та мікрочастинками. Кількість їх у літрі води зазвичай відбивають в мг/л. Цей показник говорить про наявність у воді частинок глини, піску, мулу, окалини, суспензованих органічних та неорганічних речовин, планктону та різних мікроорганізмів.

Другий аспект, коли вода використовується в оборотних циклах підприємства. У процесі роботи у воду можуть потрапляти різні тверді частинки, які надалі можуть нанести шкоду обладнанню (градирні, верстати абразивного різання, охолоджувачі і т.д.)

Існує безліч різних виробників фільтрів механічної очистки води. В основі технології стоїть принцип, заснований на проціджування води та затримування нерозчинних частинок за допомогою фільтруючого елемента. Існує кілька типів фільтруючих елементів, які можуть відсіювати частинки потрібної величини, це параметр називається - рейтинг фільтрації.

Довідка. Рейтинг фільтрації або Мікронність фільтруючого елемента – це означає, що цей елемент затримуватиме всі частинки, розмір яких перевищує заявлену рейтингом фільтрації. Тобто, якщо для фільтруючого елемента вказано "рейтинг фільтрації 120 мікрон", то він не пропустить частинки розміром більше 120 мікронів.

Тобто якщо виробничого процесу критично використання води, в якій тверді включення (пісок, окалина, іржа, глина і т.д.) перевищують розмір 120 мікрон, то в даному процесі розумно використовувати фільтр механічного очищення з рейтингом фільтрації 120 мікрон.

Типи фільтруючих елементів у фільтрах механічного очищення

Сам фільтруючий елемент у найбільш популярних і використовуваних фільтрах є або сітчастою конструкцією (це можуть бути різні види плетених сіток, перфорованих, клиноподібні і т.д.) або об'ємну – «дискову», коли фільтруючий елемент являє собою набір, тонких поліпропіленових дисків. Диски мають канавки, гравіровані на задану мікронну глибину по діагоналі з обох боків диска. Певна кількість таких дисків набирається в пакет, який насаджується на спеціальний порожнистий шпиндель та стискається пружиною. При цьому утворюється елемент, що фільтрує, зі статистично значущим числом проходів і пасток для зважених твердих частинок.

Вважаємо, що в промисловому сегменті фільтрів найбільш правильним буде застосування сітчастих фільтрів з плетеною сіткою або дискових фільтрів. Кожна дана технологія має свої переваги. Застосування інших типів фільтруючих елементів (типу дротяних, спіральних, щілинних) у промисловості при високих витратах вважаємо не раціональним. через невелику корисну площу фільтрації та ефективності при однакових габаритах.

На що рекомендується звертати увагу під час вибору фільтра.

Для того щоб правильно визначитися з вибором типу фільтра та його виробником пропонуємо ознайомитись із якимось чек-листом, який допоможе врахувати всі аспекти при виборі.

1) Визначаємося з базовим типом фільтра, це сітчастий фільтр (фільтруючий елемент сітка) або дисковий фільтр (фільтруючий елемент – це комплект стислих дисків)
Вважається, що сітчасті фільтри, оптимальні коли у вихідній воді присутні в основному тільки тверді частинки і мала кількість органічні забруднення, а так само потрібні високі продуктивності і компактні розміри обладнання.

Дискові фільтри добре зарекомендували себе за наявності органічних забруднень у воді, вихідна вода забирається з відкритих джерел і існує ризик обростання фільтруючого елемента органікою.

2) Визначаємося з необхідною продуктивністю фільтра. Кожна технологія має певні параметри роботи, які теж потрібно враховувати:
2.1. Рейтинг фільтрації, дискові фільтри мають тонкість фільтрації від 20 до 400 мікронів. Тому якщо потрібно грубіше фільтрація, то переходимо до сітчастих фільтрів. Їхній рейтинг фільтрації становить від 10 до 3000 мікрон.

2.2. Визначаємо якість вихідної води – здаємо зразки води до лабораторії. Одні з основних властивостей це «каламутність» і «у зважених частинок». У паспортних даних зазначені значення продуктивності при базових значеннях якості води. Тому при підборі фільтра слід враховувати реальні показники якості води. Також бажано спиратися на гранулометричний аналіз води з завислих речовин, тобто. їх розподіл за розміром у воді. Це дозволяє визначити, яку сітку (диски) підібрати, щоб відсіяти частинки певного розміру. Такий аналіз можна зробити у лабораторії НВЦ ПромВодОчистка.

Правильно підібраний фільтр продуктивності забезпечить необхідний час фільтроциклів. Чим більший цей час тим ефективніша робота фільтра, отже, його втрати води на промивання мінімальні. Чим коротший фільтроцикл, тим фільтр частіше промивається.

Довідка. Фільтроцикл – це час роботи фільтра між промивками.

2.3. Також важливим моментом при підборі фільтра є проведення пілотних випробувань. Це дозволяє перевірити ту чи іншу технологію в реальних умовах експлуатації та отримати точні значення щодо ефективності очищення та режимів роботи, а також визначити точну кількість та площу розміщення фільтрів для проекту.

Підприємство НВЦ "ПромВодОчистка" активно впроваджує етапи обов'язкового проведення пілотних випробувань.

3) Наступним кроком, приймаємо рішення щодо автоматизації фільтрів. Якщо ми говоримо про невеликі продуктивності (в основному до 100 м3/год) і є обслуговуючий персонал на якого можна покласти обов'язки з періодичного промивання обладнання, то рішення з промиванням фільтрів у ручному режимі має місце.
В інших випадках оптимальним все ж таки є фільтри з автоматичним режимом промивання. Відмінною здатністю фільтрів брендів Amiad та Arkal є те, що навіть під час промивання вони продовжують фільтрувати воду та подають її споживачеві, це означає, що процес постійний та обладнання працює в режимі 24/7. І при цьому не потрібна наявність обслуговуючого персоналу.

Автоматика фільтрів подібних фільтрів може працювати за двома параметрами

1. Це робота з «перепаду тиску», це означає, що автоматика стежить за перепадом тиску на елементі, що фільтрує. Коли значення тиску перед фільтром і після фільтра утворює перепад, це говорить про те, що елемент, що фільтрує, засмічився (зростає опір пропускної здатності потоку води) і це є сигналом для запуску режиму промивання.
2. Параметр «робота за часом» означає, що автоматика вважає загальний час роботи фільтра в режимі фільтрації, і в міру проходження певного періоду часу, примусово включається режим промивання.
3. Надалі розглядаємо можливі варіанти розміщення фільтра чи системи фільтрів. Виходячи з габаритів приміщення, можна вибрати оптимальне підключення, яке забезпечить зручність експлуатації.
   

5) Вибір постачальника фільтрів, важливий момент. Основними рекомендаціями тут можуть бути:
5.1. Перевірити референт лист компанії, об'єкти постачання обладнання

5.2. Наявність документів підтвердження дилерства від виробника

5.3. Перевірка самої компанії на спроможність та надійність, як давно на ринку, перевірка бухгалтерської звітності, наявність судової практики.

5.4. Наявність дозволу від виробника на проведення пост продажного супроводу клієнтів, виконання гарантійних зобов'язань, поставки запчастин для ремонту.

5.5. Наявність тестового обладнання та можливість проведення пілотних випробувань.

5.6. Наявність позитивного досвіду постачання аналогічної продукції.