Забивается воздушный фильтр двигателя

Неисправность — забивает (засорен) воздушный фильтр двигателя, не редко встречается на автомобилях с пробегом.

Она приводит к возникновению ряда проблем в его работе (см. «Как влияет засорение воздушного фильтра на работу двигателя»). На примере воздушного фильтра карбюраторного двигателя 21083 автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099 попробуем выяснить ее причины.

Двигатель 21083 автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099 оборудован бумажным воздушным фильтром, позволяющем не пропускать в него пыль и грязь. Одновременно с этим пропускная способность фильтра достаточна для обеспечения поступления в двигатель определенного объема воздуха, необходимого для его работы.

Признаки неисправности: «забит воздушный фильтр двигателя»

— Затрудненный запуск прогретого двигателя

Засоренный воздушный фильтр двигателя выступает в роли еще одной воздушной заслонки карбюратора. При чем заслонки закрытой. Что сильно обогащает топливную смесь при пуске. А для пуска прогретого двигателя богатая смесь не нужна.

— Нарушение работы двигателя на холостом ходу

Недостаточное количество воздуха, поступающее через воздушный фильтр не позволяет приготовить оптимальный состав топливной смеси для работы на режиме ХХ. Двигатель «троит», дергается и пытается заглохнуть. Если в корпус двигателя прорываются картерные газы, несущие в себе частицы моторного масла, ситуация становится совсем критической.

— Снижение мощности и приемистости двигателя автомобиля

С забитым воздушным фильтром двигатель автомобиля «задыхается» от нехватки воздуха. Состав топливной смеси не соответствует мощностным режимам (смесь чересчур переобогащена и отказывается эффективно гореть). Двигатель теряет мощность и приемистость.

— «Провал» при нажатии на педаль газа

Без того богатая топливная смесь дополнительно обогащается при нажатии на педаль газа. Свечи заливает, смесь плохо горит. Появляется «провал» в работе двигателя (либо рывки — серия провалов).

— Повышенный расход топлива

Забитый воздушный фильтр двигателя не позволяет карбюратору приготавливать оптимальный состав топливной смеси для каждого режима работы двигателя. Топливная смесь выходит постоянно обогащенной. Расход топлива растет в зависимости от степени засорения воздушного фильтра. Попутно появляются хлопки и (или) выстрелы в глушителе, чернеет его выхлопная труба и свечи зажигания, двигатель дымит.

Причины засорения воздушного фильтра двигателя

— Не своевременная замена воздушного фильтра

Воздушный фильтр двигателя необходимо заменять каждые 15.000 км пробега автомобиля. До этой цифры он нормально выполняет свою функцию фильтрации и позволяет нужному количеству воздуха поступать в карбюратор. После нее засорение идет по нарастающей и так же по нарастающей появляются негативные последствия (признаки) этого засорения.

Усугубить ситуацию может длительная эксплуатация автомобиля в пыли, грязи и на бездорожье. В таком случае рекомендуется воздушный фильтр менять чаще.

— Засорение системы вентиляции картера двигателя

Газы из картера двигателя с трудом отсасываются в карбюратор и корпус воздушного фильтра через загрязненную систему вентиляции картера и маслоотделитель. Давление в картере при этом сильно возрастает, заставляя частицы масла интенсивно выбрасываться в корпус фильтра забивая фильтрующий элемент и попутно жиклеры карбюратора.

Масло в корпусе воздушного фильтра двигателя

— Износ поршневой группы двигателя

Износ колец, поршней и цилиндров приводит к повышенному давлению газов в картере двигателя (они прорываются туда из-за больших зазоров в изношенной ЦПГ). Масло из поддона начинает активно выбрасываться в корпус воздушного фильтра забивая его и жиклеры карбюратора.

Сопутствующие симптомы повышенного давления в картере — моторное масло «давит» под все уплотнители двигателя (сальники, прокладки), под маслозаливную горловину и щуп. Устранить течь масла заменой прокладок или сальников не удается.

Как самостоятельно устранить неисправность: «засоряется воздушный фильтр двигателя»

Если проблема всего лишь в самом фильтре, то заменить его.

Если засорена система вентиляции картера, то прочистить ее.

Если изношена поршневая группа двигателя, то необходимо проверить компрессию в цилиндрах и по ее результатам определить, что требует ремонта и замены (возможно всего лишь залегли поршневые кольца).

Примечания и дополнения

Внутри корпуса воздушного фильтра двигателя 21083 устанавливается сухой гофрированный картонный фильтрующий элемент. Он имеет по кругу пылесборник из синтетической ваты, внутри жестяные перфорированные усилители и прорезиненные верхнюю и нижнюю части (для герметичной посадки между корпусом и крышкой).

На двигателях заднеприводных автомобилей ВАЗ для «временного» решения проблемы с выбросом моторного масла в корпус воздушного фильтра опускают шланг вентиляции картера с сапуна под двигатель. Масляный выхлоп при этом растворяется в атмосфере, не попадая в двигатель и не создавая проблем в его работе.

Устройство автомобилей

Система питания двигателя

Элементы приготовления и подачи воздуха

Система питания двигателя внутреннего сгорания любого типа включает три подсистемы — приготовления и подачи воздуха, подачи топлива и отвода отработавших газов. Каждой из этих подсистем отводится важная роль в процессах, сопровождающих превращение энергии, получаемой от сгорания топлива в механическую энергию, способную «оживить» автомобиль, трактор, комбайн или другую машину.

Подсистема, отвечающая за приготовление и подачу воздуха, включает несколько составных элементов, позволяющих очистить воздух от пыли, воды и механических загрязнений, подогреть его при необходимости перед подачей в цилиндры, а также воздухоподводящие трубопроводы и патрубки.
Кроме того, воздушный фильтр, являющийся элементом воздухоподающей системы, является своеобразным глушителем шума во впускном тракте, разбивая воздушный поток на мелкие струи.

Подогрев воздуха перед подачей в цилиндры двигателя необходим, преимущественно, в холодное время года для улучшения испаряемости топлива перед воспламенением, повышения качества смесеобразования, и оптимизации процессов сгорания. Чаще всего подогрев осуществляется посредством теплообменников, использующих высокую температуру жидкости системы охлаждения или подводом воздуха через каналы, связанные с выхлопными трубопроводами, которые при работе двигателя сильно разогреваются. При эксплуатации автомобиля в летнее время года подогрев воздуха обычно не используется.

Воздушный фильтр или воздухоочиститель

Одним из наиболее важных элементов воздухоподводящей подсистемы является воздушный фильтр, отвечающий за чистоту подаваемого в цилиндры воздуха. Содержащиеся в атмосферном воздухе пылевидные и механические частицы способны вызвать интенсивный износ деталей двигателя, в первую очередь — деталей цилиндропоршневой группы, действуя как абразив. Достаточно сказать, что использование качественного воздушного фильтра позволяет повысить ресурс двигателя на 30. 40%, а при работе в условиях повышенного загрязнения воздуха детали двигателя изнашиваются еще быстрее.
Современные модели воздушных фильтров способны обеспечить высокое качество очистки, оставляя в своих волокнах до 99,8% загрязнений, в том числе совсем мелких частиц, и пропуская в цилиндры двигателя только чистый воздух.

Для очистки воздуха в системах питания современных автомобильных двигателей наиболее широко используются два типа фильтров: инерционно-масляные, которые можно назвать «мокрыми», и сухие — с бумажными фильтрующими элементами. Конструкция последних может включать элементы инерционной очистки.
На некоторых моделях автомобилей используются угольные воздушные фильтры, но их применение в качестве воздухоочистителей для системы питания двигателей не считается целесообразным из-за высокой цены. Угольные фильтры чаще используются в качестве салонных воздухоочистителей, удаляя из воздуха, поступающего в кузов легкового автомобиля не только пыль, но также вредные частицы и вещества, поскольку уголь является адсорбентом.

Инерционно-масляные воздушные фильтры

Инерционно-масляные воздухоочистители в настоящее время утратили былую популярность из-за повышенной трудоемкости в обслуживании, тем не менее они еще встречаются в системах питания многих двигателей, устанавливаемых на грузовых автомобилях ЗиЛ и ГАЗ и некоторых других марок.

Устройство воздухоочистителя автомобиля ГАЗ-53 показано на рис. 1.
Воздушный фильтр инерционно-масляного типа состоит из корпуса 11 со специально выштампованной масляной ванной и поддоном с патрубком для системы вентиляции, и фильтрующего элемента 1 с крышкой в сборе. В качестве набивки 12 фильтрующего элемента применяются интенсивно закрученные в моток капроновые нити диаметром 0,2. 0,3 мм.

Фильтр работает следующим образом: при повышении частоты вращения коленчатого вала двигателя стремительный воздушный поток, проходящий через фильтр, ударяется о поверхность масла в масляной ванне, захватывает и уносит капли масла в набивку, увлажняя капроновые нити. Пыль и механические частицы, которым удалось избежать контакта с маслом ванны, прилипают к маслу на поверхности капроновой набивки и, таким образом, отделяются от воздушного потока.
Загрязненное масло постепенно стекает в ванну, где под действием веса тяжелые механические частицы оседают на дно, и при очередном обслуживании фильтра удаляются механическим путем.
Обслуживание инерционно-масляного воздухоочистителя заключается в периодической промывке его деталей и капроновой набивки, а также заправке ванны свежим маслом.

Бумажные воздушные фильтры

Бумажный фильтр состоит из специальной пористой бумаги, которая сложена гофром («гармошкой») для увеличения активной фильтрующей площади. Бумажные фильтры обладают рядом существенных преимуществ перед инерционно-масляными:

• не нуждаются в периодическом обслуживании, что немаловажно для владельцев легковых автомобилей, не являющихся профессиональными водителями — загрязненный фильтр просто заменяется новым;
• имеют простую конструкцию и, соответственно, невысокую стоимость, что позволяет осуществлять его замену без существенных материальных затрат;
• обеспечивают высокую степень очистки воздуха.

На грузовых автомобилях часто применяются бумажные фильтры инерционной конструкции (сухие инерционные фильтры), в которых проходящий поток воздуха закручивается по спирали, оставляя посредством сил инерции тяжелые частицы на стенках фильтрующего элемента. Недостатком такой конструкции является повышение сопротивления воздушного тракта, что приводит к ухудшению наполняемости цилиндров воздухом.
Иногда на автомобилях применяются фильтры с пониженным аэродинамическим сопротивлением, в которых используются хлопчатобумажные или поролоновые фильтрующие элементы, пропитанные специальным маслом.

В зависимости от формы бумажные фильтры могут быть: цилиндрические, круглые (кольцевого типа), панельные, бескаркасные.

Цилиндрические воздушные фильтры (см. на рис. вверху страницы) используются в системе питания двигателей грузовых автомобилей (например, в системе питания двигателей марки «КамАЗ»), а также в системе питания двигателей многих современных автобусов, дорожной и сельскохозяйственной техники. Благодаря большой активной фильтрующей поверхности они способны пропускать значительный поток воздуха, что необходимо для работы двигателей с большим объемом цилиндров (литражом).
Иногда на цилиндрический воздушный фильтр дополнительно надевается тканевый фильтрующий элемент, позволяющий увеличить срок его службы.

Применявшиеся в недалеком прошлом кустарные технологии промывки бумажных фильтров для их последующего использования не дают ожидаемой выгоды — затраты на мойку фильтра сопоставимы с ценой нового фильтра, а качество фильтрации и пропускная способность промытого фильтра значительно хуже. Поэтому в настоящее время такие методы обновления бумажных фильтров применяются редко.

Круглые (кольцевые) воздушные фильтры по устройству мало отличается от цилиндрического, но имеют малую высоту, и, соответственно, меньшую пропускную способность. Такие фильтры применяются в легковых автомобилях с карбюраторной системой питания двигателя. В настоящее время кольцевые фильтры вытеснили более современные и технологичные панельные конструкции, имеющие высокую пропускную способность и качество очистки воздуха.

Воздушные фильтры панельного типа применяются сейчас почти во всех современных системах питания двигателей легковых автомобилях. Они обычно имеют прямоугольную форму, в нижней части фильтра размещается фильтрующий элемент в виде бумажного гофра, прикрытый сверху металлической или пластиковой решеткой. По контуру фильтра панельного типа размещены уплотнительные элементы для герметичного размещения в корпусе. Несмотря на несколько более затратную технологию изготовления, фильтры панельного типа более производительны, т. е. имеют большую пропускную способность по сравнению с круглыми фильтрами (при одинаковых размерах), великолепно очищают воздух, более практичны и долговечны.

Бескаркасные воздушные фильтры отличаются от панельных отсутствием жесткой решетки, и содержат лишь фильтрующий бумажный гофр и резиновые или поролоновые уплотнительные элементы для установки в корпус воздушного фильтра.

Воздушный фильтр двигателя: устройство, принцип действия

Нормальную работу карбюраторного двигателя обеспечивают много систем и механизмов. Не последнюю роль в этом процессе играет воздушный фильтр. Подача воздуха в двигатель (воздухозаборник), его фильтрация (сменный фильтрующий элемент) и подогрев (терморегулятор) – основная задача воздушного фильтра.

Воздушный фильтр двигателя: устройство, принцип действия

— Расположение на автомобиле

На карбюраторных двигателях автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 корпус воздушного фильтра установлен на 4-х шпильках крышки карбюратора. Соединение имеет резиновую уплотнительную прокладку и самоконтрящиеся гайки.

— Устройство воздушного фильтра двигателя, схема

— Корпус и крышка

Воздушный фильтр состоит из стальных, окрашенных грунтовкой, корпуса и крышки. Крышка устанавливается на корпус в строго определенном положении (выштампованные стрелки на впускном патрубке корпуса и крышки должны совпадать). Ее соединение с корпусом уплотнено полиуретановой прокладкой, приклеенной по краю крышки. Крепится крышка четырьмя пружинными защелками по бокам и гайкой по центру.

Корпус воздушного фильтра снизу имеет резиновую уплотнительную прокладку и патрубок для отвода картерных газов из-под клапанной крышки в полость фильтра на холостом ходу, сбоку расположен впускной патрубок, для подачи воздуха в двигатель.

— Фильтрующий элемент

Внутри корпуса устанавливается сухой гофрированный картонный фильтрующий элемент. Он имеет по кругу пылесборник из синтетической ваты, внутри жестяные перфорированные усилители и прорезиненные верхнюю и нижнюю части (для герметичной посадки между корпусом и крышкой).

— Терморегулятор

На приемном патрубке корпуса воздушного фильтра установлен терморегулятор с двумя патрубками: один на воздухозаборник (для холодного воздуха), другой, через гофру соединен с заборником теплого воздуха на двигателе. Терморегулятор в своем пластмассовом корпусе имеет заслонку, связанную через тягу и толкатель с термосиловым элементом. Наполнитель термосилового элемента при нагревании расширяется и при температуре выше плюс 35º, воздействуя на тягу, перекрывает заслонкой поступление теплого в корпус фильтра через патрубок от двигателя. При температуре ниже плюс 25º заслонка наоборот, перекрывает поступление холодного воздуха в двигатель через воздухозаборник.

Терморегулятор воздушного фильтра ВАЗ 2108, 2109, 21099

Примечания и дополнения

— Воздухозаборник воздушного фильтра установлен на патрубке терморегулятора и имеет разную конструкцию для автомобилей ВАЗ 2108, 21081, 21083 и ВАЗ 2109, 21091, 21093, 21099.

Воздухозаборники холодного воздуха автомобилей ВАЗ 2108 и 2109