Исследованиями установлено, что основная причина износа двигателя - абразивные частицы дорожной пыли, проникающие в него с воздухом и топливом. Из-за бурной хозяйственной деятельности человека запыленность воздуха постоянно увеличивается. Сегодня доля абразивного износа в общем износе деталей двигателя достигает 80%, а в южных районах - до 90%.

Запыленность воздуха, поступающего к двигателю автомобиля при его эксплуатации, колеблется от 0,0003 до 1,5 г/м³ и зависит от времени года, типа дороги и почвы, интенсивности движения и многих других факторов. В то же время анализ дисперсного состава пыли, поступающей к воздухоочистителю двигателя, показывает, что 80% частиц имеют размер до 30 мкм, причем удельная поверхность этой пыли (суммарная поверхность частиц в единице объема или массы) находится в диапазоне от 900 до 7000 см²/г.

Большое значение имеет и минералогический состав пыли. Ее абразивные свойства в основном зависят от процентного содержания кварца и корунда, обладающих высокой твердостью. А ведь кварц - наиболее распространенный в природе минерал. Его содержание в песчаной пыли составляет 92-98%, в супесчаной - 80-90%, в леcсовой - 65-75%.

Итак, влияние дисперсного и минералогического состава пыли на износ двигателя очевидно. Но, что интересно - общего мнения о размере частиц, вызывающих максимальный износ, у специалистов нет. Некоторые исследователи полагают, что это частицы пыли размером от 15 до 30 мкм. Другие считают наиболее агрессивными частицы от 5 до 10 мкм, а третьи - сваливают все беды на частицы размером более 1 мкм.

Но, так или иначе, для уменьшения износа двигателю требуется эффективная защита от дорожной пыли. Эту функцию конструкторы поручают воздушным и топливным фильтрам.

Известно, что на 1 кг топлива автомобильные двигатели потребляют около 16 м³ воздуха. Поэтому основное количество абразивных примесей поступает в двигатель именно с воздухом.

Независимо от конструкции, типа и способа очистки воздуха оценка воздухоочистителей производится по следующем параметрам:

- эффективности очистки (оценивается по среднему коэффициенту пропуска пыли);

- сопротивлению потоку воздуха;

- продолжительности работы до достижения предельно допустимого сопротивления.

От сопротивления воздухоочистителя в значительной степени зависят мощностные и экономические показатели двигателя, а также содержание токсичных веществ в отработавших газах. Применение воздушных фильтров с элементами, имеющими высокое начальное сопротивление (пусть даже при удовлетворительном коэффициенте пропуска), может оказаться непригодным для двигателя. Причина, как правило, кроется в недостаточном качестве фильтровальной бумаги, применяемой при изготовлении элементов.

Но что такое бумага высокого качества?

В предыдущей публикации мы рассмотрели материалы, из которых изготавливаются изделия немецкой фирмы MANN+HUMMEL GmbH. Напомним: в масляных фильтрах MANN применяется бумага, имеющая равномерную пористость и оптимальное распределение пор. Это справедливо также для воздушных и топливных фильтров (см. рисунок).

При изготовлении элементов на фирме используются более 35 сортов фильтровальных материалов. Проведенные в НАМИ испытания подтвердили высокую эффективность воздушных фильтров MANN. Вот несколько цифр: средний коэффициент пропуска у них не превышает 0,12-0,14%. Напомним, что по требованиям отечественных нормативных документов коэффициент пропуска для воздушных фильтров легковых автомобилей ограничивается одним процентом. Благодаря своим характеристикам немецкие воздушные фильтры имеют практически двукратный запас продолжительности работы.

Одного только чистого воздуха для двигателя мало, он должен "питаться" чистым бензином или дизтопливом. К сожалению, топливо начинает загрязняться с момента своего "рождения" на НПЗ - нарушения технологии его розлива и хранения, увы, не изжиты. Свою лепту вносят и АЗС, где в бак вместе со струей топлива могут попасть посторонние частицы и влага. А если он негерметичен, что, согласитесь, не редкость, пыль будет "подсасываться" в него беспрерывно. А окалина, а очаги коррозии в баке?

Итак, пыль, вода, продукты коррозии... Дизельные и бензиновые двигатели. Карбюратор и впрыск бензина. Легковые и грузовые автомобили, автобусы, спецтехника. Широкая номенклатура топливных фильтров MANN, похоже, предусматривает все случаи жизни. На фирме выпускают фильтры в металлических и пластмассовых корпусах, фильтрующие элементы из фетра (фильтры грубой очистки топлива), сеток и фильтровальных бумаг, уложенных в виде традиционной многолучевой звезды или рулона, намотанного вокруг центральной трубки. О последней конструкции следует поговорить подробнее.

Такую укладку шторы еще называют спирально-складчатой. Она позволяет в эквивалентном объеме разместить в 1,5-1,7 раза больше фильтровального материала, чем иные способы укладки. И еще: штора из крепированной бумаги эффективно "борется" с содержащейся в топливе водой. В ситуации, когда обычная бумага закупоривается, специальная бумага пропускает воду, но на выходе из поры отделяет ее от топлива, после чего влага стекает на внутреннюю стенку корпуса, играющую роль отстойника.

Спирально-складчатая укладка применяется в фильтрах для дизелей, а также для двигателей с впрыском бензина. И здесь надо помнить про высокое, около 0,3 МПа, давление в системе питания. Естественно, установленный после электробензонасоса фильтр должен держать его с запасом. Поэтому при испытаниях фильтры подвергают воздействию давления до 1,5-2 МПа (15-20 атмосфер).

Корпус такого фильтра делается из стали или алюминиевого сплава методом глубокой вытяжки с применением сварки или особого рода завальцовки торцевой части.

По нашим стандартам тонкость отсева фильтров дизелей не должна превышать 15 мкм. Для бензиновых двигателей эти показатели ГОСТами не установлены, однако специалисты ориентируются на значения до 10 мкм.

Час пик, туннель на Садовом кольце, пробка... Дышать тяжеловато, закрытые окна не спасают, через воздухозаборник в салон поступает все тот же "коктейль" большого города - пыль, копоть, угарный газ, оксиды азота и многое другое. Здесь водителю и пассажирам помогут салонные фильтры MANN. В легковых автомобилях их монтируют вблизи воздухозаборника под торпедо. Эти фильтры имеют, как правило, двухслойную конструкцию. Первый слой удерживает грубые частицы - пыль, сажу, пыльцу. Второй слой содержит микроволокно с электростатическим зарядом, а потому фильтрует мельчайшие частицы. В настоящее время разработаны внутрисалонные фильтры MANN adsotop. Они очищают воздух не только от вредных веществ и цветочной пыльцы, но и от оксидов азота и серы. Так, по данным фирмы, фильтр MANN adsotop CUK 2882 для автомобиля Golf III снижает содержание "бурого газа" на 66%.

Мы не зря несколько раз упоминали о цветочной пыльце. К сожалению, аллергиков среди водителей и пассажиров не так уж мало.Но в машине, оборудованной салонными фильтрами, они могут уверенно отправляться в путь.