Вопрос

Действительно ли грязный воздушный фильтр влияет на расход топлива?

С тех пор как были изобретены воздушные фильтры, говорят, что из-за них снижается экономия топлива. Так ли это? А как же все эти датчики, компьютеры и системы управления топливовоздушной смесью в режиме реального времени, которые сейчас используются в автомобилях? Разве всё это не поддерживает идеальную топливно-воздушную смесь в зависимости от количества воздуха, которое проходит через фильтр?


Я встречал противоречивые мнения в интернете, даже на этом Stack. Есть ли опубликованные, научно обоснованные, контролируемые исследования, проведённые настоящими учёными, в которых измерялась экономия топлива при использовании чистых и грязных воздушных фильтров?


Это не Skeptics.SE, поэтому мы приветствуем любые ответы, но на самом деле я не ищу «общепринятые мнения» или суждения, основанные на опыте. Я бы хотел получить ответ, основанный на точных научных данных, полученных в ходе исследований.



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/99025/does-a-dirty-air-filter-really-hurt-fuel-economy

6 Комментариев

  1. Что ж, в современных двигателях с электронным впрыском топлива и датчиками можно компенсировать снижение расхода воздуха из-за грязного воздушного фильтра. Таким образом, при обычной езде расход топлива обычно не меняется. Однако при высокой нагрузке производительность может снизиться. Я также читал, что исследование Consumer Reports, проведённое в 2009 году, подтвердило минимальное влияние на расход топлива в современных автомобилях.


  1. Короткий ответ: нет! Загрязнённый воздушный фильтр не оказывает заметного влияния на расход топлива.


    Даже сильно засорившийся воздушный фильтр, который может провалиться в воздухозаборник из-за всасывания двигателем, не оказывает заметного влияния на расход топлива в современном автомобиле без карбюратора.


    Из-за грязного воздушного фильтра мощность и крутящий момент снижаются, но расход топлива практически не меняется.


    Важная научная работа на эту тему была опубликована в 2009 году исследователями из Национальной лаборатории Ок-Ридж при Министерстве энергетики США. Статья называется «Влияние состояния воздушного фильтра на экономию топлива в автомобиле». Полный 41-страничный документ можно скачать в формате PDF, нажав на значок Adobe Acrobat по указанной выше ссылке. В статье представлены интересные фотографии и графики, а также дополнительные данные о воздушных фильтрах вторичного рынка.


    В число тестовых автомобилей входили Buick Lucerne 2007 года выпуска, Toyota Camry 2003 года выпуска, Dodge Charger 2006 года выпуска и, для сравнения, Pontiac Grandville 1972 года выпуска с четырёхкамерным карбюратором.


    Исследователи измерили перепад давления на воздушном фильтре, из-за которого индикатор «замены фильтра» на Chevrolet Silverado 2001 года выпуска переходил в красную зону при полностью открытой дроссельной заслонке (WOT), и он составил 5,7 кПа (0,83 фунта на кв. дюйм). Это согласуется с другими оценками в литературе, согласно которым перепад давления от 5,0 до 7,0 кПа указывает на необходимость замены загрязнённого фильтра.


    Базовый расход топлива был измерен на динамометрическом стенде на всех тестовых автомобилях, оснащенных новыми чистыми воздушными фильтрами. Автомобили прошли специальный цикл прогрева, а затем стандартизированный цикл движения по данным Агентства по охране окружающей среды США, который был выполнен трижды, после чего были получены усредненные данные о расходе топлива при использовании чистого фильтра.


    Чтобы имитировать загрязнение воздушного фильтра, в воздухозаборники четырёх тестовых автомобилей было добавлено достаточное количество бумажных полотенец, чтобы создать перепад давления в 5,7 кПа на воздушном фильтре при полной нагрузке. После нового периода прогрева на динамометрическом стенде были проведены два цикла движения с имитацией засорения воздушного фильтра, и были записаны данные для второго цикла, что является общепринятой процедурой в отрасли.


    Результаты:



    Результаты показывают, что засорение воздушного фильтра не оказывает существенного влияния
    на топливную экономичность новых автомобилей (все они оснащены системой впрыска топлива с
    обратной связью, а один из них — системой MDS). Системы управления
    двигателем способны поддерживать желаемое соотношение воздух/топливо независимо от
    ограничений на впуске, поэтому расход топлива не увеличивается. В
    карбюраторном двигателе наблюдалось снижение топливной экономичности при увеличении
    ограничений. Однако уровень ограничения, необходимый для
    существенного (на 10–15 %) снижения расхода топлива (как указано в
    литературе), был настолько высоким, что управлять автомобилем было практически невозможно.
    Ускорение всех автомобилей улучшилось после замены воздушного
    фильтра.


    После того как было определено, насколько сильным должно быть ограничение, чтобы повлиять
    на расход топлива карбюраторного автомобиля, Buick Lucerne 2007 года
    был протестирован аналогичным образом. Нам не удалось добиться такого же уровня
    ограничения, как в случае с Pontiac 1972 года, на Lucerne.
    Корпус воздушного фильтра Lucerne не удерживал фильтр на месте при
    таких жёстких условиях. (Считается, что это испытание превысило
    допустимые пределы для воздушного короба.) Испытания проводились при более низком
    уровне ограничения (хотя он всё равно был значительно выше, чем
    при первоначальном испытании с засорившимся фильтром), что позволило воздушному фильтру оставаться
    на месте в воздушном коробе, и не было замечено существенных изменений в
    расходе топлива Lucerne или коэффициенте избытка воздуха в течение цикла HFET.


    Система управления с обратной связью в современных автомобилях с впрыском топлива достаточно
    сложна, чтобы засорение воздушного фильтра не влияло на
    расход топлива. Однако в более старых автомобилях с карбюратором и системой управления без обратной связи
    засорение воздушного фильтра может повлиять на расход топлива. В
    протестированном автомобиле расход топлива с новым воздушным фильтром снизился
    на 14% по сравнению с расходом при сильно засорённом фильтре (когда
    фильтр был настолько засорён, что это влияло на управляемость). При более
    типичном засорении улучшение работы нового фильтра составило от 2
    до 6%.



    Вывод: замена воздушного фильтра автомобиля в соответствии с рекомендациями по техническому обслуживанию позволяет современному автомобилю развивать максимальную мощность и ускорение, но не способствует экономии топлива.


    Замена грязного воздушного фильтра в автомобиле с карбюратором (выпущенном до 1980-х годов) повышает максимальную мощность и немного улучшает топливную экономичность.


  1. Ваш ответ можно улучшить, добавив дополнительную информацию. Пожалуйста, отредактируйте его, добавив подробности, например цитаты или документацию, чтобы другие пользователи могли подтвердить правильность вашего ответа. Дополнительную информацию о том, как писать хорошие ответы, можно найти в справочном центре.
  1. Вы можете улучшить этот ответ, нажав «Редактировать» и добавив прямую цитату из Consumer Reports с указанием месяца и года публикации. Это намного лучше, чем «кто-то сказал, что они подтвердили», и это придаст вашему ответу достаточно авторитетности, чтобы пользователи оценили его как полезную информацию.
  1. @Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2 Да, именно это и было обнаружено в ходе исследования на «Понтиаке» 1972 года. Однако потеря топливной экономичности при использовании карбюратора составила всего 2–6 % и была далеко не такой значительной, как пытаются убедить нас производители фильтров. А на современных автомобилях она практически нулевая. Purolator, Fram, Delco, Wix — вы слушаете??
  1. Теперь, когда я об этом думаю (да, я действительно пользуюсь щупом), я готов поспорить, что это пережиток эпохи карбюраторных двигателей. В карбюраторном двигателе это повлияло бы на экономию топлива. Почему? Потому что карбюраторы основаны на эффекте Вентури и разнице давлений воздуха. Чем больше разрежение на впуске внутри карбюратора, тем больше топлива он будет всасывать. Это приведёт к повышенному расходу топлива при любой нагрузке. При использовании EFI датчики могут подстраиваться под фактическое количество поступающего воздуха ... карбюратор не может этого сделать в полной мере.
Вы уже ответили на этот вопрос