Последнее обновление страницы
Конструкции автомобильных фильтров ДИФА
Фильтры очистки воздуха
Задачей воздушных фильтров является улавливание таких твёрдых частиц, как минеральная пыль, сажа и органические остатки, взвешенные в воздухе, всасываемом двигателем.
Благодаря прогрессу в области конструирования фильтров и используемых фильтрующих материалов, производимые в настоящее время воздушные фильтры достигают эффективности фильтрации загрязнений на уровне 99,8 % для частиц размером всего несколько микрон.
Принимая во внимание тот факт, что двигатели внутреннего сгорания потребляют в процессе сгорания огромное количество воздуха (в среднем около 10 м3 воздуха на 1 литр топлива), фильтры при такой высокой эффективности фильтрации должны вместе с тем характеризоваться низким сопротивлением потоку, а также высокой поглотительной способностью по отношению к загрязнениям.
Благодаря таким качествам можно продлить интервалы между заменами фильтров. Воздушные фильтры, используемые в настоящее время, изготавливаются из различных, оптимально подобранных материалов. Общей чертой для всех них является то, что они всегда состоят из разъёмного корпуса и сменного фильтрующего элемента.
Благодаря прогрессу в области конструирования фильтров и используемых фильтрующих материалов, производимые в настоящее время воздушные фильтры достигают эффективности фильтрации загрязнений на уровне 99,8 % для частиц размером всего несколько микрон.
Принимая во внимание тот факт, что двигатели внутреннего сгорания потребляют в процессе сгорания огромное количество воздуха (в среднем около 10 м3 воздуха на 1 литр топлива), фильтры при такой высокой эффективности фильтрации должны вместе с тем характеризоваться низким сопротивлением потоку, а также высокой поглотительной способностью по отношению к загрязнениям.
Благодаря таким качествам можно продлить интервалы между заменами фильтров. Воздушные фильтры, используемые в настоящее время, изготавливаются из различных, оптимально подобранных материалов. Общей чертой для всех них является то, что они всегда состоят из разъёмного корпуса и сменного фильтрующего элемента.
Свойства фильтрующих материалов
Фильтрующие материалы, используемые для производства воздушных фильтров — это, по преимуществу, фильтровальная бумага на базе целлюлозного волокна, пропитанного фенольными, эпоксидными или акриловыми смолами.Задачей пропитки целлюлозного волокна является предохранение волокон от действия воды, масла и топливных паров. В современных материалах зачастую используются примеси синтетических волокон, повышающие эффективность фильтрации, а также поглотительную способность по отношению к загрязнениям.
Круглые элементы фильтрующие очистки воздуха для легковых автомобилей
Круглые воздушные фильтры, то есть снабжённые фильтрующим элементом в форме кольца или цилиндра, представляют собой традиционную конструкцию, используемую в легковых автомобилях с двигателями карбюраторного типа, в которых под капотом имеется достаточно места для корпуса относительно большого объёма (рис. 1).
Фильтрующие элементы круглых воздушных фильтров во время работы двигателя всё время подвергаются сжатию, поскольку фильтруемый воздух проходит через них, как правило, по направлению внутрь, после чего по проточным каналам попадает непосредственно в двигатель. В случаях, когда фильтрующий элемент имеет сравнительно большую высоту или двигатель имеет большой объём и, таким образом, большую потребность в воздухе, на фильтрующий элемент действуют значительные силы сжатия.
В таких случаях для того, чтобы предупредить устойчивую деформацию или даже повреждение поверхности фильтрующей перегородки, применяются упрочняющие элементы. Для упрочнения конструкции часто используются сетки, изготовленные из металлического листа, предохранённого антикоррозионным покрытием, которые повышают жёсткость фильтрующего элемента, и тем самым препятствуют западанию фильтра вследствие разности давлений перед фильтром и за ним, образующейся во время интенсивной работы двигателя.
Фильтрующие элементы круглых воздушных фильтров во время работы двигателя всё время подвергаются сжатию, поскольку фильтруемый воздух проходит через них, как правило, по направлению внутрь, после чего по проточным каналам попадает непосредственно в двигатель. В случаях, когда фильтрующий элемент имеет сравнительно большую высоту или двигатель имеет большой объём и, таким образом, большую потребность в воздухе, на фильтрующий элемент действуют значительные силы сжатия.
В таких случаях для того, чтобы предупредить устойчивую деформацию или даже повреждение поверхности фильтрующей перегородки, применяются упрочняющие элементы. Для упрочнения конструкции часто используются сетки, изготовленные из металлического листа, предохранённого антикоррозионным покрытием, которые повышают жёсткость фильтрующего элемента, и тем самым препятствуют западанию фильтра вследствие разности давлений перед фильтром и за ним, образующейся во время интенсивной работы двигателя.
 |
|
 |
| Круглый фильтрующий элемент воздушного фильтра (рис. 1) | Круглый фильтрующий элемент воздушного фильтра с предочистителем (рис. 2) |
В некоторых типах круглых фильтров используются предочистители, которые представляют собой дополнительные фильтрующие перегородки, изготовленные из нетканого материала и устанавливаемые, когда эксплуатация осуществляется в условиях особенно сильной запылённости воздуха или тогда, когда необходимы более длительные интервалы между заменами фильтров.
Предочистители служат для предварительной очистки воздуха. Они улавливают загрязнения более крупного размера, благодаря чему основная фильтрующая перегородка уже не забивается ими. Результатом применения предочистителей является продление сроков эксплуатации фильтров, поскольку значительно повышается поглощающая способность, то есть способность накопления загрязнений в фильтре без превышения предельного значения сопротивления прохождению воздуха (рис. 2).
Предочистители служат для предварительной очистки воздуха. Они улавливают загрязнения более крупного размера, благодаря чему основная фильтрующая перегородка уже не забивается ими. Результатом применения предочистителей является продление сроков эксплуатации фильтров, поскольку значительно повышается поглощающая способность, то есть способность накопления загрязнений в фильтре без превышения предельного значения сопротивления прохождению воздуха (рис. 2).
Фильтры очистки воздуха панельного типа
В производимых в настоящее время моделях легковых автомобилей с двигателями инжекторного типа пространство, предназначенное для системы проточной воздушной вентиляции, подвергается значительному сокращению ввиду установки многих дополнительных систем (например, системы кондиционирования воздуха). В них применяются воздушные фильтры панельного типа, которые благодаря своей специфической конструкции отличаются более выгодным соотношением между площадью фильтрации и объёмом корпуса.
Фильтры очистки воздуха панельного типа устанавливаются почти во всех производимых в настоящее время моделях легковых автомобилей. Они вытеснили применявшиеся ранее фильтры круглой конструкции. Воздушные фильтры панельного типа, как подсказывает само название, имеют панельную, то есть плоскую конструкцию. Технология их изготовления более сложна по сравнению с круглыми фильтрами из-за формы фильтрующей перегородки, а также необходимости использования во многих случаях элементов, повышающих жёсткость фильтров во время эксплуатации (рис. 3).
Фильтры очистки воздуха панельного типа устанавливаются почти во всех производимых в настоящее время моделях легковых автомобилей. Они вытеснили применявшиеся ранее фильтры круглой конструкции. Воздушные фильтры панельного типа, как подсказывает само название, имеют панельную, то есть плоскую конструкцию. Технология их изготовления более сложна по сравнению с круглыми фильтрами из-за формы фильтрующей перегородки, а также необходимости использования во многих случаях элементов, повышающих жёсткость фильтров во время эксплуатации (рис. 3).
Фильтрующий элемент панельного типа воздушных фильтров упрочненной конструкции (рис. 3)
В ряде случаев в фильтрах панельного типа используются специальные элементы, повышающие их жёсткость во время эксплуатации. Это специально выполненные клеевые швы, металлические или пластмассовые сетки. Их задачей является придание фильтру жёсткости, особенно когда двигатель имеет большой объём или снабжён турбокомпрессорным наддувом и потребность в воздухе относительно велика. При этом на фильтрующий элемент действуют значительные изгибающие силы, стремящиеся всосать его в двигатель.
Это явление особенно опасно в конечной стадии эксплуатации фильтра, когда скопившиеся загрязнения, забивая поры фильтрующей перегородки, вызывают значительное сопротивление прохождению воздуха, существенно увеличивая разность давлений перед фильтром и за ним. Характерными симптомами в этом случае являются заметное снижение мощности двигателя и повышенный расход топлива. Поэтому не следует забывать о периодической замене фильтра, причём необходимо принимать во внимание не только длину пробега, но и условия эксплуатации (высокую запылённость воздуха).
Это явление особенно опасно в конечной стадии эксплуатации фильтра, когда скопившиеся загрязнения, забивая поры фильтрующей перегородки, вызывают значительное сопротивление прохождению воздуха, существенно увеличивая разность давлений перед фильтром и за ним. Характерными симптомами в этом случае являются заметное снижение мощности двигателя и повышенный расход топлива. Поэтому не следует забывать о периодической замене фильтра, причём необходимо принимать во внимание не только длину пробега, но и условия эксплуатации (высокую запылённость воздуха).
Воздушные элементы фильтрующие для грузовых автомобилей
Дизельные двигатели, устанавливаемые на грузовых автомобилях, дорожных, строительных или сельскохозяйственных машинах и оборудовании, вследствие своего большого объёма потребляют значительно больше воздуха, чем легковые автомобили.
Кроме того, их годовые пробеги, исчисляемые в пройденных километрах или моточасах, в несколько раз больше. Для того, чтобы обеспечить длительный жизненный срок двигателей этих транспортных средств, требования, предъявляемые к воздушным фильтрам, являются гораздо более высокими.
Требуемая эффективность фильтрации загрязнений достигает 99,8 % и является более высокой, чем для легковых автомобилей. Поглотительная способность по отношению к загрязнениям также должна быть очень высокой из-за длительных интервалов между заменами фильтров (в несколько раз больших, чем для легковых автомобилей).
Благодаря всему этому воздушные фильтры для грузовых автомобилей имеют большие размеры и надёжную конструкцию, а площадь фильтрующей перегородки во многих случаях доходит до 10 м2
Кроме того, их годовые пробеги, исчисляемые в пройденных километрах или моточасах, в несколько раз больше. Для того, чтобы обеспечить длительный жизненный срок двигателей этих транспортных средств, требования, предъявляемые к воздушным фильтрам, являются гораздо более высокими.
Требуемая эффективность фильтрации загрязнений достигает 99,8 % и является более высокой, чем для легковых автомобилей. Поглотительная способность по отношению к загрязнениям также должна быть очень высокой из-за длительных интервалов между заменами фильтров (в несколько раз больших, чем для легковых автомобилей).
Благодаря всему этому воздушные фильтры для грузовых автомобилей имеют большие размеры и надёжную конструкцию, а площадь фильтрующей перегородки во многих случаях доходит до 10 м2
Традиционные конструкции
В традиционных конструкциях элементов фильтрующих очистки воздуха для грузовых автомобилей большое значение придавалось обеспечению жёсткости и фильтрующего элемента и устойчивости его к механическим повреждениям. Поэтому эти элементы фильтрующие являются такими массивными (рис. 4). Они снабжены прочными металлическими крышками, упрочняющими трубками и наружными обечайками, изготовленными из сетки.
Герметизацию фильтрующего элемента в корпусе обеспечивают уплотнительные прокладки на крышках. Фильтрующая перегородка, находящаяся внутри такой надёжной конструкции, прекрасно защищена от деформации и механических повреждений, что создаёт уверенность в безаварийной эксплуатации.
Герметизацию фильтрующего элемента в корпусе обеспечивают уплотнительные прокладки на крышках. Фильтрующая перегородка, находящаяся внутри такой надёжной конструкции, прекрасно защищена от деформации и механических повреждений, что создаёт уверенность в безаварийной эксплуатации.
 |
|
 |
| Элемент воздушного фильтра - традиционная контрукция (рис. 4) |
| Фильтрующий элемент - современная конструкция (рис. 5) |
Для тяжелых и сельскохозяйственных машин в конструкциях фильтрующих элементов предусмотрены элементы безопасности. Это такие же фильтрующие элементы, как и основные, но меньшего диаметра и вставляемые внутрь основных элементов. Они служат для более тонкой очистки воздуха в условиях повышенной загрязненности окружающей среды и являются защитными элементами, предотвращающими выход из строя двигателя в случае непредвиденного разрушения основного фильтрующего элемента.
В настоящее время воздушные фильтрующие элементы для грузовых автомобилей могут иметь конструкцию, учитывающую требования действующих норм по охране окружающей среды. Благодаря анализу нагрузок на отдельные элементы, а также подбору новых материалов эти элементы фильтрующие отличаются использованием полиуретановых крышек вместо металлических. Использование пластмассовых деталей, при сохранении надежности, значительно упрощает процесс утилизации использованных элементов по окончании эксплуатации (рис. 5)
Фильтры очистки масла
Системы маслоснабжения двигателей внутреннего сгорания представляют собой замкнутые системы, в которых масло является веществом, смазывающим и охлаждающим движущиеся элементы. Кроме того, оно вымывает и перемещает всевозможные взвешенные в нём вещества, проникающие из камеры сгорания, а также образующиеся в процессе абразивного износа взаимодействующих частей двигателя.
Эти загрязнения эффективно задерживаются в фильтрах, составляющих важный элемент системы маслоснабжения в каждом двигателе внутреннего сгорания. Масляные фильтры имеют различную конструкцию и в зависимости от типа двигателя могут существенно отличаться друг от друга, как с точки зрения устройства, так и принципа действия.
Эти загрязнения эффективно задерживаются в фильтрах, составляющих важный элемент системы маслоснабжения в каждом двигателе внутреннего сгорания. Масляные фильтры имеют различную конструкцию и в зависимости от типа двигателя могут существенно отличаться друг от друга, как с точки зрения устройства, так и принципа действия.
Свойства фильтрующих материалов
Для фильтрования моторного масла стандартно используется фильтровальная бумага на базе целлюлозного волокна, пропитанного специальными фенольными или эпоксидными смолами, предохраняющими от воздействия высокой температуры, а также агрессивных химических соединений, имеющихся в масле и образующихся в результате его разложения.
В современных фильтрующих материалах, особенно в тех, которые предназначены для фильтрования синтетических масел, используются примеси искусственного волокна или даже полностью синтетические фильтрующие материалы. Это вызвано более высокой нагрузкой на фильтрующую перегородку.
В современных фильтрующих материалах, особенно в тех, которые предназначены для фильтрования синтетических масел, используются примеси искусственного волокна или даже полностью синтетические фильтрующие материалы. Это вызвано более высокой нагрузкой на фильтрующую перегородку.
Неразборные фильтры очистки масла
Неразборные масляные фильтры в настоящее время чаще всего используются для фильтрования масла в двигателях внутреннего сгорания и дизельных двигателях. Однако в конструируемых в настоящее время современных двигателях они встречаются постоянно.
Элементы фильтрующие очистки масла
В разных типах двигателей, особенно предназначенных для грузовых автомобилей, можно найти разъёмный корпус, в котором находится сменный фильтрующий элемент. В производимых в настоящее время современных двигателях, предназначенных как для грузовых, так и для легковых автомобилей, также можно встретить это решение, поскольку концепция постоянного разъёмного корпуса и сменного фильтрующего элемента обладает очень важным достоинством.
Утилизация использованного фильтрующего элемента менее обременительна для окружающей среды, нежели утилизация фильтров. Корпусы масляных фильтров, устанавливаемые в производимых в настоящее время двигателях, и те, которые были десять с лишним лет назад, существенно отличаются конструкцией и материалом, из которого они изготовлены.
Тем не менее основные функции продолжают оставаться теми же. Корпуса, как правило, снабжены всеми клапанами, необходимыми для нормальной работы фильтра в системе маслоснабжения двигателя, а также элементами, фиксирующими положение фильтрующего элемента и обеспечивающими его герметичность в корпусе.
Утилизация использованного фильтрующего элемента менее обременительна для окружающей среды, нежели утилизация фильтров. Корпусы масляных фильтров, устанавливаемые в производимых в настоящее время двигателях, и те, которые были десять с лишним лет назад, существенно отличаются конструкцией и материалом, из которого они изготовлены.
Тем не менее основные функции продолжают оставаться теми же. Корпуса, как правило, снабжены всеми клапанами, необходимыми для нормальной работы фильтра в системе маслоснабжения двигателя, а также элементами, фиксирующими положение фильтрующего элемента и обеспечивающими его герметичность в корпусе.
Традиционные конструкции
Фильтрующие элементы характеризуются прежде всего надёжным корпусом. Металлические крышки, а также внутренняя трубка, изготовленные из перфорированного металлического листа или свитые из ленты, обеспечивают высокую прочность на сжатие и устойчивость к перепадам температуры.
Фильтрующие перегородки, изготовленные из специальной фильтровальной бумаги на базе целлюлозного волокна, эффективно фильтруют масло, обеспечивая поддержание его хороших свойств во время эксплуатации. Часто перегородки предохраняются снаружи при помощи оболочки из перфорированной бумаги, а иногда даже из металлической сетки. Эти оболочки, кроме предохранения уголков складок от механических повреждений, придают перегородке жёсткость, предупреждая деформацию и прилипание друг к другу соседних складок.
Фильтрующие перегородки, изготовленные из специальной фильтровальной бумаги на базе целлюлозного волокна, эффективно фильтруют масло, обеспечивая поддержание его хороших свойств во время эксплуатации. Часто перегородки предохраняются снаружи при помощи оболочки из перфорированной бумаги, а иногда даже из металлической сетки. Эти оболочки, кроме предохранения уголков складок от механических повреждений, придают перегородке жёсткость, предупреждая деформацию и прилипание друг к другу соседних складок.
Фильтрующий элемент - традиционная конструкция (рис. 6)
Современные конструкции
В современных элементах фильтрующих очистки масла применяются специальные синтетические материалы, которые обеспечивают более качественную очистку масла, имеют меньшее гидравлическое сопротивление, больший срок службы.
Для увеличения площади фильтрующего материала на каркас элемента фильтрующего навита пружина, имеющая профиль равностороннего прямоугольника. Фильтрующий материал плотно обернут вокруг каркаса с пружиной. Торцевые крышки устанавливаются без применения клеевых составов (рис. 7).
Такие фильтрующие элементы прошли стендовые и эксплуатационные испытания и в настоящее время успешно применяются в двигателях серии 236, 238, 8421 Ярославского моторного завода
Для увеличения площади фильтрующего материала на каркас элемента фильтрующего навита пружина, имеющая профиль равностороннего прямоугольника. Фильтрующий материал плотно обернут вокруг каркаса с пружиной. Торцевые крышки устанавливаются без применения клеевых составов (рис. 7).
Такие фильтрующие элементы прошли стендовые и эксплуатационные испытания и в настоящее время успешно применяются в двигателях серии 236, 238, 8421 Ярославского моторного завода
 |
|
 |
| М 5203 (рис. 7) |
| Т 6301.1Р (рис. 8) |
Фильтры очистки топлива
Топливные фильтры задерживают загрязнения, содержащиеся в бензине или дизельном топливе, эффективно предохраняя высокоточные элементы топливной системы двигателей внутреннего сгорания от быстрого износа. Пыль, ржавчина с внутренних стенок баков, вода, а также живущие в ней микроорганизмы могут вызвать быстрый износ форсунок, насосов или клапанов регуляторов давления, имеющихся в современных двигателях.
Поэтому в каждой топливной системе имеются фильтры, оптимально приспособленные к требованиям двигателя, качеству топлива, а также предусматриваемым условиям эксплуатации. Требования, предъявляемые к фильтрам, очень высоки.
В современных двигателях требуется улавливание загрязнений размером порядка 5 мкм с эффективностью свыше 90 %. Для того, чтобы выполнить эти требования, во многих случаях устанавливают в топливной системе несколько фильтров. При этом, в отличие от фильтрования масла, при фильтровании топлива отсутствуют клапаны типа бай-пасс, пропускающие поток топлива, когда фильтры уже забиты, поскольку обязательным является условие, чтобы в камеру сгорания попадало только чистое топливо.
Таким образом, лучше, если двигатель остановится из-за отсутствия топлива (забитых фильтров), чем если он должен будет работать, питаясь неочищенным топливом.
Поэтому в каждой топливной системе имеются фильтры, оптимально приспособленные к требованиям двигателя, качеству топлива, а также предусматриваемым условиям эксплуатации. Требования, предъявляемые к фильтрам, очень высоки.
В современных двигателях требуется улавливание загрязнений размером порядка 5 мкм с эффективностью свыше 90 %. Для того, чтобы выполнить эти требования, во многих случаях устанавливают в топливной системе несколько фильтров. При этом, в отличие от фильтрования масла, при фильтровании топлива отсутствуют клапаны типа бай-пасс, пропускающие поток топлива, когда фильтры уже забиты, поскольку обязательным является условие, чтобы в камеру сгорания попадало только чистое топливо.
Таким образом, лучше, если двигатель остановится из-за отсутствия топлива (забитых фильтров), чем если он должен будет работать, питаясь неочищенным топливом.
Элементы фильтрующие очистки топлива
Фильтрующие элементы топливных фильтров, помещаемые в разъёмных корпусах, повсеместно используются для фильтрования топлива в больших двигателях грузовых машин и в тяжёлых машинах.
Традиционные конструкции
Устройство фильтрующих элементов топливных фильтров характеризуется, как и устройство фильтрующих элементов масляных фильтров, надёжной конструкцией, обладающей большой прочностью на сжатие, а также высокой устойчивостью к перепадам температуры. Крышки, а также внутренняя трубка изготовлены из перфорированного металлического листа или витой ленты и обеспечивают надёжность конструкции, предохраняя фильтрующую перегородку от деформаций и повреждений.
Дополнительным часто применяемым предохраняющим элементом является наружная оболочка фильтрующей перегородки, изготовленная из перфорированной бумаги. Она предохраняет уголки складок от механических повреждений, придавая им жёсткость и одновременно отделяя соседние складки (рис. 6).
Дополнительным часто применяемым предохраняющим элементом является наружная оболочка фильтрующей перегородки, изготовленная из перфорированной бумаги. Она предохраняет уголки складок от механических повреждений, придавая им жёсткость и одновременно отделяя соседние складки (рис. 6).
Современные конструкции
В современных элементах фильтрующих очистки топлива применяются специальные синтетические материалы, которые обеспечивают полноту отсева загрязнителя до 96-98% и улавливают практически все количество воды 98-100%, поступающей в фильтр, не меняя при этом своего технического состояния и сохраняя работоспособность. Применение синтетических материалов также увеличивает срок службы элемента фильтрующего в 1,5 – 2,0 раза. Такие фильтрующие элементы прошли стендовые и эксплуатационные испытания и в настоящее время успешно применяются в двигателях серии 236, 238, 8421 Ярославского моторного завода (рис. 8).
По материалам СОАО «ДИФА» - крупнейшего в Беларуси производителя фильтров очистки
воздуха, масла и топлива для автомобильной, сельскохозяйственной и дорожной техники.
воздуха, масла и топлива для автомобильной, сельскохозяйственной и дорожной техники.
