Как тестируют воздушные фильтры?

Даже мельчайшие, невидимые глазу пылинки приносят двигателю большой вред. Пыль попадает в зазор между поршнем и цилиндром, смешивается с маслом и вызывает абразивный износ шеек валов и вкладышей. Поэтому автомобилям нужен воздушный фильтр. Но как проиходит отбор и тестирование этих запчастей? Давайте разбираться. 

Зачем нужны воздушные фильтры

За всю историю существования автомобиля очищать воздух пытались самыми разными способами:

• воздушными лабиринтами;
• центрифугами;
• с помощью промасленной нитяной «путанки».

Наконец мир остановился на сменных элементах из гофрированной фильтровальной бумаги. У нас бумажные фильтры появились около тридцати лет назад на первых Жигулях.

Двигатель венчала тарелка «сухого» воздушного фильтра, в который вставлялся круглый сменный элемент — сложенная «гармошкой» бумага с помещенным внутрь кольцом из металлической сетки и залитая с торцов полимером. С тех пор «жигулевские» фильтры ставили не только на все карбюраторные вазовские модели, но и на заднеприводные Москвичи последних поколений, на украинские Таврии, на малютку Оку.

Подготовка к проверке воздушных фильтров

Сейчас сменные элементы для таких фильтров выпускают все кому не лень. На полках автомагазинов — изобилие! Что выбрать?

Мы купили фильтры из-за рубежа: SCT — из Германии, Fram — из Испании, Bosch — из Чехии, а Champion и Clean Filters — из Италии, Mann - Германия.

Все фильтры мы отвезли в лабораторию, аккредитованную Госстандартом в области испытаний фильтрующих элементов.

Перед испытаниями специалисты лаборатории подвергли все образцы тщательной проверке. Сколько весит каждый фильтр, каких он размеров?. Для того, чтобы сменный элемент плотно прижимался крышкой фильтра к днищу корпуса, его высота должна быть не менее 60 мм. У всех фильтров так оно и оказалось — высота элементов колебалась в пределах 60—65 мм.

Затем специалисты тщательно изучили конструкцию всех фильтров — подсчитали количество складок-гофр рабочего элемента, который называют шторой, и общую площадь бумаги. Чем больше площадь шторы, тем лучше — при прочих равных условиях такой фильтр будет оказывать меньшее сопротивление воздушному потоку (а это означает снижение расхода топлива и увеличение мощности) и будет аккумулировать в своих недрах больше пыли, продлевая срок службы фильтрующего элемента. Но увеличивать площадь можно лишь до определенных разумных пределов — слишком плотная укладка бумаги повысит сопротивление шторы.

За основу методики сравнительных испытаний были взяты нормы РД 37.001.622-95 «Воздухоочистители двигателей внутреннего сгорания. Общие технические требования». В соответствии с ними основные рабочие качества фильтра можно определить с помощью трех тестов.

Тестирование воздушных фильтров

Первое испытание проверка «легкости дыхания»

То есть измерение разрежения во впускном коллекторе после фильтра. Для этого сменный элемент устанавливается в штатный вазовский корпус, и система компрессоров начинает просасывать через получившийся впускной тракт воздух с номинальным расходом 160 м?/ч — примерно столько потребляют вазовские моторы рабочим объемом 1,3—1,6 л. По нормативам, фильтр не должен снижать давление воздушного потока более чем на 2,5 кПа.

Как оказалось, все фильтры не затрудняют «дыхание» мотора — падение давления составило от 0,9 до 1,2 кПа.

Второе испытание проверка пылеулавливающих свойств

Дозатор начинает распылять перед раструбом воздухозаборника специальную пыль, и фильтр при неизменном расходе воздуха в 160 м?/ч должен уловить не менее 99% «тарированного загрязнителя». Позади испытываемого фильтра установлен специальный «абсолютный» фильтр — дисперсность пыли и диаметр его пор подобраны таким образом, чтобы «абсолютная» штора задерживала даже те пылинки, которые пропустил испытуемый элемент. После испытания «абсолютный» фильтр взвешивают на прецизионных весах — и, зная прибавку его веса и вес потраченной пыли, рассчитывают степень эффективности очистки.

Этот тест выдержали не все фильтры — эффективностью не ниже 99% обладают элементы SCT, Mann, Fram, Bosch.

Последним испытанием стал своеобразный «ресурсный» тест — определение предельной пылеемкости фильтра. В ходе теста дозатор загрязняет всасываемый воздух с концентрацией 0,4 грамма пыли на 1 кубометр воздуха. Расход воздуха прежний — 160 м?/ч.

Заканчивается испытание после того, как разрежение во «впускном коллекторе» за фильтром достигнет 4,9 кПа. Это значит, что фильтр «забит под завязку» и создает неприемлемое сопротивление потоку. Чем дольше продержится элемент, тем лучше — согласно нормативу, время загрязнения для фильтров подобного типа должно быть не менее 84 минут.

Уложиться в этот норматив смогли: фильтры SCT, Mann, Fram, Champion, Bosch, Consol.

	Fram CA660PL (Испания) Fram отличается очень высокой полезной площадью шторы (0,35 м2). Как следствие — наилучшая фильтрующая способность (пропущено всего 0,76% пыли) и отменная пылеемкость (96 минут «ресурсного» теста).
	Champion W106 (Италия) Площадь бумажной шторы фильтра Champion достаточно велика (0,29 м2), но к двигателю проникло 1,06% всей пыли — чуть больше нормы. Норматив при «ресурсной» наработке Champion перевыполнил, хотя и с минимальным запасом в 1 минуту.
	Bosch S2108 (Чехия) Фильтр Bosch установил сразу несколько рекордов теста (помимо самой высокой цены): по площади шторы (0,37 м2), по количеству гофр (215) и по ресурсу — в условиях сильной запыленности он продержался 106 минут! Качество очистки воздуха тоже на высоте — пропущено лишь 0,89% пыли.
	Mann С2443 (Германия) Фильтр Mann — пример оптимальной конструкции: большая площадь шторы (0,29 м2), высокая насыщенность гофрами (179). В результате сквозь фильтр проходит лишь 0,93% пыли. А в «ресурсном» тесте Mann обеспечил семиминутный запас сохранения работоспособности.
	SCT SB-211 (Германия) Самый доступный среди импортной продукции немецкий фильтр SCT показал достойные результаты — уложился в норматив по пылезадержанию и на 7 минут перекрыл норматив «ресурсного» теста.
	Clean Filters МА129 (Италия) Несмотря на выполнение нормативов по качеству очистки воздуха и предельной пылеемкости, элемент Clean Filters нельзя рекомендовать к применению — слишком низкий фильтр (всего 59 мм) может не обеспечить должной герметичности при установке в корпус.