juhist
Вчера 22:15
Каковы преимущества и недостатки воздушных фильтров из пеноматериала и бумаги?
В автомобилях обычно используется бумажный воздушный фильтр. В небольших двигателях могут использоваться разные фильтры: например, в моём аварийном генераторе используется один поролоновый воздушный фильтр, который должен быть смазан маслом, а в моей газонокосилке установлен бумажный воздушный фильтр. Однако в более старой версии той же газонокосилки было два поролоновых воздушных фильтра, один из которых должен был быть смазан маслом.
У этих двух разных технологий, безусловно, есть свои преимущества и недостатки. В чём они заключаются? В каких случаях лучше использовать бумажный воздушный фильтр, а в каких — поролоновый?
Я понимаю, что полностью очистить бумажный воздушный фильтр невозможно, поэтому, если постукивание по фильтру не помогает, его следует заменить (а найти подходящую деталь для малолитражного двигателя 20-летней давности, скорее всего, не получится). С другой стороны, поролоновый фильтр сложно чистить (поскольку для этого нужны моющее средство и масло, а воду после очистки нужно как-то утилизировать без вреда для окружающей среды), но, вероятно, его можно чистить большее количество раз. Есть ли у него другие преимущества и недостатки?
Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/89324/what-are-the-benefits-and-drawbacks-of-foam-and-paper-air-filter-elements
Пена - Естественное разрушение
Поролоновые фильтры со временем могут прийти в негодность, и тогда достаточно будет просто коснуться их подушечками пальцев, чтобы они разрушились, даже если фильтр и связанный с ним двигатель не используются. На это могут уйти годы и много тепла, но такое разрушение вполне возможно, особенно в случае с небольшими двигателями, которые часто не имеют хорошего обдува для охлаждения. Эта чрезвычайно мелкая пенная пыль может легко попасть в двигатель и, скорее всего, не сгорит полностью/чисто (особенно если в двигатель попадут целые куски пены), оставив небольшой осадок на горячих клапанах или стенках цилиндров, который расплавит пенную пыль и фактически приклеит её к стенкам впускного коллектора или двигателя. И нетекучие (твёрдые) пенопласты, и жидкий бензин/дизельное топливо/масло являются неполярными соединениями, поэтому жидкое топливо/масло со временем растворят пенопласт при контакте с ним, но система непосредственного впрыска не очистит седла клапанов, в отличие от системы с распределённым впрыском.
Пена — устойчивость к повреждениям, ремонтопригодность
Пенные фильтры, особенно с толстым слоем пены, могут выдержать значительные физические нагрузки, например, порезы острыми предметами или падения. Я бы не стал называть их «самовосстанавливающимися», но они могут
Смазанная цель
Из этого источника следует, что масляные воздушные фильтры хорошо подходят для помещений с относительно высокой влажностью, так как они улавливают влагу из воздуха в более широких воздушных промежутках между слоями пропитанной маслом ткани, предотвращая попадание слишком влажного воздуха в двигатель.
Засоренный масляный фильтр, дисбаланс давления воздуха, пробитый фильтр, неполное сгорание
Сухие фильтры (пенопластовые или «бумажные»/хлопковые) лучше всего подходят для помещений с сухим и пыльным воздухом. Почему? Вы знаете, что для борьбы с пылью можно распылить в запыленном помещении несколько капель воды? Жидкости (особенно полярные, такие как вода) собирают пыль/частицы из воздуха. Использование воздушного фильтра с пропиткой маслом, безусловно, предотвратит попадание пыли в двигатель (по крайней мере, на первых порах), но пыль будет прилипать к промасленным слоям, создавая и накапливая «засор»/слой грязи на каждом волокнистом слое, что будет препятствовать прохождению воздуха через волокна фильтра с пропиткой маслом. Влажный воздушный фильтр (например, из-за дождя, сильного конденсата или брызг от автомобиля, проезжающего по луже) будет действовать примерно так же, как фильтр с пропиткой маслом. Вы можете подумать: «Ладно, значит, мне придётся чаще чистить масляный фильтр, но, по крайней мере, воздух будет чище». Однако ограничение воздушного потока также означает, что в двигатель, который очень старается втянуть воздух (особенно в двигатель с турбонаддувом, нагнетателем или большим рабочим объёмом цилиндров), попадает меньше воздуха. Таким образом, возникает очень большой дисбаланс давления воздуха между внешней стороной фильтра (атмосферой Земли) и внутренней стороной фильтра (неограниченным потоком воздуха, поступающим в двигатель), как будто вы пытаетесь высосать яблоко через соломинку. Большой дисбаланс давления с двух сторон фильтра может привести к возникновению большой силы, и эта сила (в некоторых случаях) достаточно велика, чтобы проделать дыру в воздушном фильтре и выровнять давление! Теперь ваш фильтр фактически бесполезен, потому что он больше не фильтрует загрязнения. Как будто этого было недостаточно, уменьшение потока воздуха иногда приводит к непреднамеренному «обеднению» топливно-воздушной смеси, что вызывает перегрев цилиндров (из-за избытка горючего кислорода и недостатка аэрозольного бензина, который охлаждает цилиндры), ускоряет износ масла из-за перегрева и приводит к увеличению выбросов оксидов азота (соединений, вызывающих смог) (из-за того, что каталитическому нейтрализатору требуется определённая минимальная концентрация углеводородов/сажи для разрушения NOx).
Бумага или пенопласт — очистка воздуходувкой
При очистке только с помощью давления воздуха бумажные фильтры требуют более бережного обращения по сравнению с поролоновыми, так как бумага не рассеивает большую часть энергии воздуходувки. При использовании воздуходувки в бумажном фильтре может легко образоваться дыра, особенно при первом воздействии. Поролоновые фильтры также могут быть повреждены воздуходувкой, но поролон поглощает часть энергии, поэтому вероятность прокола несколько ниже. Кроме того, вентилятор может проталкивать пыль через все типы фильтров, а не только удалять её снаружи, откуда она пыталась проникнуть внутрь, что приводит к попаданию пыли в двигатель после очистки вентилятора.