Як тестують повітряні фільтри?

Навіть дрібні, невидимі оку порошинки приносять двигуну велику шкоду. Пил потрапляє в зазор між поршнем і циліндром, змішується з маслом і викликає абразивне зношування шийок валів і вкладишів. Тому автомобілям потрібний повітряний фільтр. Але як відбувається відбір та тестування цих запчастин? Давайте розбиратися.

Навіщо потрібні повітряні фільтри

За всю історію існування автомобіля очищати повітря намагалися різними способами:

• повітряними лабіринтами;
• центрифугами;
• за допомогою промасленої нитяної «плутанки».

Нарешті світ зупинився на змінних елементах із гофрованого фільтрувального паперу. У нас паперові фільтри з'явилися близько тридцяти років тому на перших Жигулях.

Двигун вінчала тарілка «сухого» повітряного фільтра, в який вставлявся круглий змінний елемент — складений «гармошкою» папір з поміщеним усередину кільцем із металевої сітки та залитий з торців полімером. З того часу «жигулівські» фільтри ставили не лише на всі карбюраторні вазівські моделі, а й на задньопривідні Москвичі останніх поколінь, на українські Таврії, на малютку Оку.

Підготовка до перевірки повітряних фільтрів

Зараз змінні елементи для таких фільтрів випускають всі кому не ліньки. На полицях автомагазинів - достаток! Що вибрати?

Ми купили фільтри з-за кордону: SCT – з Німеччини, Fram – з Іспанії, Bosch – з Чехії, а Champion та Clean Filters – з Італії, Mann – Німеччина.

Усі фільтри ми відвезли до лабораторії, акредитованої Держстандартом у галузі випробувань фільтруючих елементів.

Перед випробуваннями фахівці лабораторії зазнали всіх зразків ретельної перевірки. Скільки важить кожен фільтр, яких він розмірів? Щоб змінний елемент щільно притискався кришкою фільтра до днища корпусу, його висота має бути щонайменше 60 мм. У всіх фільтрів так воно і виявилося - висота елементів коливалася в межах 60-65 мм.

Потім фахівці ретельно вивчили конструкцію всіх фільтрів - підрахували кількість складок-гофр робочого елемента, який називають шторою, та загальну площу паперу. Чим більше площа штори, тим краще — за інших рівних умов такий фільтр чинитиме менший опір повітряному потоку (а це означає зниження витрати палива та збільшення потужності) і акумулюватиме у своїх надрах більше пилу, продовжуючи термін служби фільтруючого елемента. Але збільшувати площу можна лише до певних розумних меж — занадто щільне укладання паперу підвищить опір штори.

За основу методики порівняльних випробувань було взято норми РД 37.001.622-95 «Очищувачі повітря двигунів внутрішнього згоряння. Загальні технічні вимоги. Відповідно до них основні робочі якості фільтра можна визначити за допомогою трьох тестів.

Тестування повітряних фільтрів

Перше випробування перевірка «легкості дихання»

Тобто вимір розрідження у впускному колекторі після фільтра. Для цього змінний елемент встановлюється в штатний вазовський корпус, і система компресорів починає просмоктувати через впускний тракт повітря з номінальною витратою 160 м?/год - приблизно стільки споживають вазовські мотори робочим об'ємом 1,3-1,6 л. За нормативами фільтр не повинен знижувати тиск повітряного потоку більш ніж на 2,5 кПа.

Як виявилося, всі фільтри не ускладнюють "дихання" двигуна - падіння тиску склало від 0,9 до 1,2 кПа.

Друге випробування перевірка пиловловлюючих властивостей

Дозатор починає розпорошувати перед розтрубом повітрозабірника спеціальний пил, і фільтр при незмінному витраті повітря в 160 м?/год повинен вловити не менше 99% «тарованого забруднювача». Позаду фільтра, що випробовується, встановлений спеціальний «абсолютний» фільтр — дисперсність пилу і діаметр його пір підібрані таким чином, щоб «абсолютна» штора затримувала навіть ті порошинки, які пропустив випробуваний елемент. Після випробування «абсолютний» фільтр зважують на прецизійних вагах - і, знаючи збільшення його ваги і вага витраченого пилу, розраховують ступінь ефективності очищення.

Цей тест витримали не всі фільтри - ефективність не нижче 99% мають елементи SCT, Mann, Fram, Bosch.

Останнім випробуванням став своєрідний «ресурсний» тест – визначення граничної пиломісткості фільтра. В ході тесту дозатор забруднює повітря, що всмоктується, з концентрацією 0,4 грама пилу на 1 кубометр повітря. Витрата повітря колишній - 160 м?/год.

Закінчується тест після того, як розрідження у «впускному колекторі» за фільтром досягне 4,9 кПа. Це означає, що фільтр «забитий під зав'язку» і створює неприйнятний опір потоку. Чим довше протримається елемент, тим краще – згідно з нормативом, час забруднення для фільтрів такого типу має бути не менше 84 хвилин.

Вкластися в цей норматив змогли: фільтри SCT , Mann, Fram, Champion, Bosch, Consol.

	Fram CA660PL (Іспанія) Fram відрізняється дуже високою корисною площею штори (0,35 м2). Як наслідок – найкраща фільтруюча здатність (пропущено всього 0,76% пилу) та відмінна пиломісткість (96 хвилин «ресурсного» тесту).
	Champion W106 (Італія) Площа паперової штори фільтра Champion досить велика (0,29 м2), але до двигуна проникло 1,06% всього пилу - трохи більше за норму. Норматив при «ресурсному» доробку Champion перевиконав, хоч і з мінімальним запасом в 1 хвилину.
	Bosch S2108 (Чехія) Фільтр Bosch встановив одразу кілька рекордів тесту (крім найвищої ціни): за площею штори (0,37 м2), за кількістю гофр (215) та за ресурсом – в умовах сильної запиленості він протримався 106 хвилин! Якість очищення повітря теж на висоті – пропущено лише 0,89% пилу.
	Mann С2443 (Німеччина) Фільтр Mann – приклад оптимальної конструкції: велика площа штори (0,29 м2), висока насиченість гофрами (179). Через війну крізь фільтр проходить лише 0,93% пилу. А у «ресурсному» тесті Mann забезпечив семихвилинний запас збереження працездатності.
	SCT SB-211 (Німеччина) Найдоступніший серед імпортної продукції німецький фільтр SCT показав гідні результати — вклався в норматив із пилозатримання і на 7 хвилин перекрив норматив «ресурсного» тесту.
	Clean Filters МА129 (Італія) Незважаючи на виконання нормативів щодо якості очищення повітря та граничної пиломісткості, елемент Clean Filters не можна рекомендувати до застосування — надто низький фільтр (всього 59 мм) може не забезпечити належної герметичності при встановленні в корпус.