Чтение RSS
Сайт по ремонту и обслуживанию автомобиля - Delay-auto.ru, будет полезен не только начинающим автолюбителям, но и профессионалам со стажем.
» » Воздушная система автомобиля

Воздушная система автомобиля


Критерии расчета элементов для фильтрации воздуха.

При расчете элементов для фильтрации воздуха фильтры для легковых автомобилей с бензиновыми или дизельными двигателями и фильтры для грузовых автомобилей (ср. табл. 1) обычно различают по тонкости фильтрации. Площадь фильтрующего материала рассчитывается исходя из объема потребления воздуха двигателем. С учетом мощности средний расход для четырехтактного бензинового двигателя составляет 0,07 м3 в минуту и на кВт, а для четырехтактного дизельного двигателя - 0,08 м3 в минуту и на кВт. У двигателей с наддувом расход воздуха соответственно выше. Для очищения от частиц данного объема воздуха устанавливают фильтр, площадь которого не допускает превышения критической скорости потока воздуха v кpum (ср. рис. 6).

Сепарационные способности фильтра зависят от скорости потока: слишком высокие скорости существенно снижают сепарационную способность, а вместе с ней - и тонкость фильтрации материала.

Воздушная система автомобиля Если скорость потока слишком высока, частицы не задерживаются на волокнах, а отскакивают от них. Кроме того, вместе с ними отрываются и уже отсеянные частицы (эффект уноса). Соответственно снижается степень сепарации, а износ и нагрузка на двигатель возрастают. Правильный выбор скорости фильтрования позволяет избежать вышеописанных эффектов, т.к. частицы остаются на волокнах (Фото 7). Каждая фильтрующая среда имеет свою характерную скорость vкpum. В таблице 2 приведены критические скорости для различных фильтрующих материалов с учетом степени сепарации, требующейся очистки для бензиновых и дизельных двигателей. Расчет фильтра иллюстрируется следующим примером: для заданного расхода воздуха (V = 5 м3/мин) и типа автомобиля (легковой/дизельный) сначала вычисляют площадь фильтра, требующуюся для достижения определенной степени сепарации. В данном примере = 99,8%.

Воздушная система автомобиля

Соответственно, требуемая площадь фильтра А - 1,25 м2.

Необходимая поглощающая способность (например, 200 г) или интервал обслуживания (60000 км) определяют выбор фильтрующего материала. Согласно таблице 2 заданные условия выполняются стандартной фильтрующей бумагой, площадью 1 кв. м. Однако использование бумажного фильтра с поверхностью таких размеров привело бы к превышению критической скорости фильтрации vкpum = 10 см/с. Поэтому для достижения требуемой степени сепарации площадь должна быть увеличена до 1,25 м2. В грузовых автомобилях используются как одно - так и двухступенчатые воздушные фильтры. Выбор зависит от того, где будут использоваться машины - на центрально-европейских трассах или в пыльной местности, например, на стройках, в сельском хозяйстве или на грунтовых дорогах Южной Америки. В одноступенчатых фильтрах используются, как правило, круглые фильтрующие элементы со звездообразным расположением складок. В исключительных случаях возможно применение прямоугольных фильтров. Степень сепарации, определенная в техническом задании, составляет 99,9%, что выше, чем у легковых автомобилей, а пропускание пыли понижено вдвое (с 0,2 до 0,1%). Это обусловлено требованием к увеличению пробега двигателей грузовиков - порядка 100 000 км в год.

Воздушная система автомобиля

Часто в воздушные фильтры устанавливают предохранительные фильтрующие элементы. Они предотвращают попадание грязи на чистую сторону в процессе замены основного фильтра. Обычно это цилиндрические нетканые элементы, они требуют замены после трех смен основного фильтра, в зависимости от общей пылевой нагрузки. В двухступенчатых фильтрах воздух проходит предварительную очистку в тангенциальном заборнике еще до попадания в фильтрующий элемент. За счет центробежной силы отсеиваются все крупные частицы. При правильном расчете можно достичь 85%-ной степени предварительной очистки. На фильтрующий элемент попадает при этом значительно меньшее количество пыли, что увеличивает срок его службы. В любом случае, требуется точная оптимизация и согласование, т.к. мелкая пыль заполняет фильтрующий элемент гораздо быстрее, чем пыль, состоящая из частиц всех классов. В грузовых автомобилях фильтрующий элемент следует менять не позднее того момента, когда давление вырастет на 40 мбар. Предварительный сепаратор также увеличивает потерю давления, что следует учитывать при определении срока службы.







Вернуться