Первые два десятилетия эпохи автомобилестроения были отмечены постоянными поломками двигателей, происходящими, по большей части, из-за высокой концентрации пыли в воздухе. Оно и понятно, ведь асфальтированных дорог тогда еще не было, а мостовыми мог похвастать не каждый город. Пыль попадала в камеру сгорания, что приводило к быстрому износу поршней, колец и стенок цилиндров. И лишь после изобретения так называемых очистителей воздуха, ближе к середине 30-х годов, межремонтный период моторов автомобилей увеличился до 4000 км. Разумеется, от первых воздушных фильтров, выпускавшихся в 30-х годах и имевших конструкцию масляной ванны, до сегодняшних систем фильтрации воздуха был пройден долгий путь…
В первых воздушных фильтрах фильтрующий элемент представлял собой сплетенную из проволоки сетку, помещенную в металлический корпус. Принцип работы так называемого «инерционно-масляного воздушного фильтра» был основан на физических потоках, то есть воздушный поток, попав в металлическую сетку, как бы просеивался, а грязь оседала на пропитанной машинным маслом сетке. Фильтр приходилось регулярно разбирать и очищать специальным растворителем, а сетку снова покрывать маслом, что доставляло автовладельцу кучу неудобств, не говоря уже о потере времени.
Поскольку двигатели со временем становились более мощными, а потребление топлива при этом сокращалось, параллельно росла необходимость в подаче большого объема чистого воздуха в камеру сгорания. Фильтрующие элементы, сделанные из проволочной сетки, даже в сочетании с тканевыми вставками уже не могли обеспечить качественную фильтрацию и достаточную пропускную способность. Требовалась новая концепция воздушного фильтра.
Новинка времен «экономического чуда» - фильтр, сделанный из бумаги
В 1953 году на рынок пришли бумажные фильтры, они буквально вытеснили ранние разработки на основе металлической сетки и ткани, и, благодаря более высокой эффективности фильтрования стали использоваться повсеместно.
Немного позже, в 1957 г., специалисты разработали особую систему складывания бумаги для фильтрования и запатентовали ее под торговой маркой «MICRO-STAR». Эта система укладки фильтрующих элементов до сих пор является стандартом в технологиях фильтрации.
Сама конструкция воздушных фильтров постоянно видоизменялась, как и менялись автомобили. Первоначально использовались круглые фильтрующие элементы, в которых бумага укладывалась кольцом и фиксировалась при помощи пенополиуретана. Чтобы разделить «грязную» и «чистую» стороны, края складок были изолированы специальным концевым диском из того же пенополиуретана. Эта система круглых воздушных фильтров используется большинством производителей и в наши дни.
Однако прогресс не стоит на месте. За последние два десятка лет автомобильная промышленность получила бурное развитие. Производители фильтров в тесном сотрудничестве с автомобилестроителями занялись разработкой так называемых впускных коллекторов переменной длины. Такие коллекторы позволяют двигателю иметь достаточную мощность при низких оборотах, а при их повышении быстро достигать максимальной мощности. Это делает работу двигателя более комфортной и эффективной. Более того, системы современных двигателей, оснащенных впрыском топлива, требуют не только качественной очистки воздуха, но и ставят ряд дополнительных задач. Так, корпус современного воздушного фильтра зачастую оснащается датчиком расхода массы воздуха, патрубком для рециркуляции картерных газов, индикатором засорения, тепловым экраном, защищающим фильтр от прямой тепловой нагрузки.
Взгляд в будущее
Следующей вехой в технологиях модулей впускных коллекторов стали разработанные специалистами трехступенчатые резонансные системы, переключаемые при помощи встроенных во впускной коллектор клапанов. Резонансный наддув работает на трех скоростях в широком диапазоне частоты вращения коленчатого вала – до 7000 оборотов в минуту. При этом мощность двигателя значительно возрастает, а расход топлива и выхлоп снижаются. После того как подобные системы были опробованы и оптимизированы, резонаторы нашли свое применение как на конвейерах автопроизводителей, так и в автомобилях тюнеров.
Текст и фотоматериал предоставлены компанией Lubricator
