◉ POISK ACADEMIAАВТОМОБИЛЬ ИЗНУТРИ
ИНТЕРАКТИВНЫЙ АТЛАС

Воздушный фильтр

Задерживает пыль.

Воздушный фильтр: устройство и принцип работы

Воздушный фильтр — часть системы «Впуск». В учебной атмосферной бензиновой схеме воздух идёт через фильтр, дроссель и коллектор. Турбонаддув — дополнительный вариант, он есть не на каждом двигателе.

Очистить

Воздух проходит фильтр.

Отмерить

Дроссель и система управления регулируют наполнение.

Впустить

При открытом клапане воздух поступает в цилиндр.

Воздушный фильтр в корпусе в модели «Впуск и турбонаддув»

Гофрированная бумага площадью около 0,5 м² задерживает пыль крупнее 5–10 мкм. Чистый фильтр отнимает 15–25 мбар на полной мощности.

Признаки неисправности

Двигатель вяло тянет на высоких оборотах, турбина свистит громче и работает на пределе. Фильтр серый или чёрный, на просвет не видно лампы.

Неисправности, связанные с деталью
  • Забит воздушный фильтр. Признаки: внизу машина едет как обычно, а ближе к отсечке мощность «упирается», турбина воет громче, расход топлива чуть растёт. Что происходит внутри: пыль забила поры бумаги. Перед компрессором разрежение 80–120 мбар вместо 20. Чтобы дать тот же наддув, турбина раскручивается сильнее и греет воздух, а на высоких оборотах воздуха всё равно не хватает. Что проверить: фильтр на просвет и по пробегу (обычно 15–30 тыс. км, в пыли чаще), корпус и уплотнение крышки. Фильтр просто меняют, продувать бумагу бесполезно.

Как турбина загоняет в двигатель больше воздуха

Мощность ограничена тем, сколько воздуха поместится в цилиндр: на каждый килограмм воздуха можно сжечь около 68 г бензина. Турбина повышает давление и плотность воздуха, поэтому 1,4 л работают как 2 л.

  • Чистый и сосчитанный воздух. Фильтр задерживает пыль, ДМРВ измеряет массу воздуха горячей плёнкой. Без этого числа блок не знает, сколько топлива впрыснуть.
  • Выхлоп крутит компрессор. Турбинное колесо берёт энергию горячих газов, которая иначе ушла бы в трубу. Компрессор на том же валу сжимает воздух до 2–2,4 бар абсолютных.
  • Вестгейт ограничивает наддув. Когда давление дошло до уставки, заслонка в корпусе турбины выпускает часть газов мимо колеса. Иначе наддув рос бы с оборотами до опасного.
  • Охладить и дозировать. Интеркулер снимает тепло сжатия, плотность растёт. Дроссель по команде педали и блока решает, сколько воздуха пустить в ресивер и цилиндры.
Упрощения модели
  • Интеркулер «воздух–воздух» показан рядом с двигателем; в машине он стоит за бампером перед радиатором, и патрубки к нему длиннее.
  • Давление и температура посчитаны по простым формулам сжатия, без карты компрессора. Задержка раскрутки турбины условная, около 0,5–1,5 с.
  • Вестгейт показан с актуатором давления: пружина держит заслонку закрытой, пока наддув не дойдёт до уставки, поэтому на частичной нагрузке он закрыт. У многих современных двигателей им управляет электромотор и на частичной нагрузке часто держит открытым; такая стратегия здесь не показана.
  • Двигатель — силуэт без внутренних деталей, выпускной коллектор упрощён до общей трубы. Колёса турбины вращаются в тысячи раз медленнее настоящих.
  • Турбокомпрессор — та же 3D-модель, что в лаборатории «Турбокомпрессор», уменьшенная до колеса компрессора 45 мм; подшипники, масло и вестгейт подробно разобраны там. Нагар на оси заслонки при неисправности вестгейта — условная метка, а не точная форма отложений.

Связанные узлы и детали

Модель показывает принцип работы. Геометрия и режимы упрощены для обучения.