Дизель-сервис: Фильтры: Воздушные фильтры

      Для работы любого двигателя внутреннего сгорания необходим воздух, особенно требовательны к качеству и чистоте воздуха - дизельные двигатели.
      Мощнону дизельному двигателю, например, грузовика или погрузчика для работы требуется до 20 м³/мин воздуха. Путем несложных арифметических расчетов получаем:

20 м³/мин × 60 мин/час × 8 час/день × 365 дней/год = 3 504 000 м³/год
Величина довольно впечатляющая!
      И при этом в воздухе содержатся загрязняющие вещества, такие как пыль, смог, выхлопные газы, и другие частицы и взвеси. Подобно температуре и влажности они невидимы, но они вредят двигателю и могут привести к серьёзным повреждениям всех компонентов двигателя. При низкой влажности воздуха и ветре в нормальных дорожных условиях в воздухе может содержаться около 20 - 40 мг/м³, а для местностей с высокой запыленностью, например, карьеров эта величина может достигать нескольких сотен мг/м³.

40 мг/м³ × 3 504 000 м³/год = 140 160 000 мг/год = 140 кг/год
      А по данным испытаний компании Cummins Inc., чтобы вывести дизельный двигатель из строя, необходим всего лишь один грамм пыли на одну лошадиную силу. Поэтому, «главным фильтром» для дизельного двигателя является воздушный. Не экономите на очистке воздуха, т.к. ремонт двигателя значительно дороже.
      Воздухозабор двигателя представляет собой полностью открытую систему. Воздушные фильтры чрезвычайно важны для мощных дизельных двигателей, ведь вдыхаемый ими воздух должен быть как можно чище и в достаточном количестве. Забитые воздушные фильтры ухудшают рабочие параметры двигателя, повышают расход топлива, увеличивают объем выхлопных газов, что наносит вред окружающей среде.
      Воздушные фильтры существенно отличаются друг от друга по степени очистки воздуха, даже если разница в их показателях эффективности кажется на первый взгляд несущественной. Ниже приведены значения пропускаемой фильтром пыли при различной его эффективности

При эффективности 99,00 % - 1 401 600 мг/год ≈ 1401 г/год
При эффективности 99,50 % - 700 800 мг/год ≈ 701 г/год
При эффективности 99,90 % - 140 160 мг/год ≈ 140 г/год
При эффективности 99,95 % - 70 080 мг/год ≈ 70 г/год

Воздушные фильтры Donaldson имеют эффективность фильтрации 99,95 % . Многие потребители устанавливают фильтры других производителей, только лишь потому, что они имеют привлекательную цену и часто не уделяют должного внимания качеству фильтров. Например, стандарт Польши для производителей воздушных фильтров устанавливает эффективность фильтрации не менее 96%. Можно подсчитать во сколько раз такой фильтр пропустит пыли больше, чем фильтр, эффективность которого составляет 99,95%, несмотря на то, что по стоимости эти фильтры отличаются не более чем на 15 – 20%.

Компания Donaldson является мировым лидером в производстве фильтров и воздушных фильтров в частности. В отличие от многих других производителей, Donaldson имеет собственное производство бумажных и синтетических фильтроматериалов высокого качества. Технология изготовления рабочих материалов Donaldson удовлетворяет всем техническим требованиям, в том числе к размерам пор, размеру и форме волокон, толщине бумаги, плетению и механической прочности. Для того чтобы "гофры" не были сжаты или растянуты как меха у гармони, Donaldson делает специальную плиссировку бумаги, которая позволяет уложить максимально необходимое количество бумаги в фильтр. Система гофрированных материалов Donaldson обеспечивает равномерное распределение плис и одинаковую воздушную нагрузку на их поверхность, что позволяет достичь максимальную производительность и срок службы фильтра.

Равномерная укладка бумаги позволяет фильтру пропускать воздух равномерно по всей поверхности, а, следовательно, увеличивает его срок службы. Фильтры, где не соблюдается равномерность укладки, выходят из строя быстрее и их необходимо чаще менять. "Растянутая" поверхность бумаги очень скоро забивается пылью, а "сжатая" совсем не пропускает воздух. Пропитка бумаги специальными смолами значительно улучшают её рабочие характеристики.
Все фильтры Donaldson проклеены по наружному диаметру тонкими полосками термоклея. Это обеспечивает правильное осевое расположение плис и необходимо для того, чтобы бумага не вибрировала от потока воздуха, проходящего с большой скоростью через фильтр. В фильтрах, не имеющих такой клеевой дорожки, от вибрации на сгибах бумаги образуются микротрещины, через которые пыль проникает в двигатель.

Еще одной разработкой компании Donaldson является система уплотнения Radial Seal, сочетающая в себе простоту конструкции и максимальную надежность и удобство эксплуатации, в сравнении со стандартной аксиальной схемой уплотнения. Для смены фильтроэлемента не требуется инструмента. Материалом уплотнения является полиуретан - это высокотехнологичный материал, в корне отличающийся от полиуретана, используемого в автомобильной промышленности. Он имеет очень высокие механические характеристики (сжатие, прогиб, износ, вибрация), необходимые для использования при тяжелых нагрузках. Он был составлен и разработан компанией Donaldson и эксклюзивно используется только ей. Этот материал используется как для закрытых, так и для открытых концевых пробок элемента Radial Seal. Использавание такой системы уплотнения практически исключает вероятность неправильной установки элемента. Форма уплотнения расчитана таким образом, чтобы обеспечивать оптимальное прилегание элемента к корпусу фильтра, а материал имеет хорошую эластичность и отсутствие остаточных деформаций.

Кроме основного фильтроэлемента в воздушных фильтрах используются предохранительные фильтры (Safety element). Назначение данного элемента - защита двигателя в случае проблем с основным фильтром. (Неправильная установка, неправильное обслуживание, использование неподходящего элемента, пропускание воздуха через уплотнение, повреждение фильтоматериала из-за неправильного обращения и др.). Он также защищает каналы чистого воздуха, когда основной фильтоэлемент извлечен из корпуса при обслуживании. Предохранительный элемент выполнен из специального синтетического фильтрующего или целлюлозного материала с очень малым допустимым удержанием пыли, так что он засоряется очень быстро. Следует помнить, что предохранительный элемент не предназначен для длительной эксплуатации, а служит для кратковременного обеспечения необходимой чистоты воздуха при проблеме с основным фильтроэлементом.

Для увеличения ресурса фильтроэлементов конструкция фильтров Donaldson предусматривает турбулентную предочистку воздуха, т.е. при попадании в фильтр воздушный поток определенным образом закручивается, проходя вдоль наружных стенок корпуса, при этом более крупные частицы отсеиваются в специальный отстойник и затем выводятся из корпуса через клапан отстойника Vacuator.

Кроме встроеных существуют также внешние предочистители воздуха TopSpin. Данные предочистители имеют очень высокую стопень очистки и пропускную способность. Эффективность фильтрации TopSpin составляет 99% для частиц величиной 20 мкр и более. Общая эффективность фильтрации составляет 81 - 83,5% в соответствии с методиками испытаний ISO 5011/SAE J726. Пропускная способность предочистителей до 12,7 м³/мин.
Принцип действия TopSpin заключается в создании турбулентного завихрения потока воздуха, вследствие чего происходит отделение тяжелых абразивных частиц от воздушного потока. Также удалению из потока частиц способствует наличие вращающейся крыльчатки. Отличительной особенностью предочистителей TopSpin от других производителей является отсутствие необходимости в обслуживании, абразивные частицы выводятся наружу сразу после их отделения от потока воздуха. Использование предочистителей значительно улучшает условия работы основных фильтров, а следовательно и их ресурс, особенно это актуально для карьерной техники, где уровень запыленности многократно превосходит все возможные нормы.

Для определения необходимости замены фильтра наиболее правильно и эффективно использовать датчики загрязненности. Когда фильтр покрыт пылью, он достигает максимального уровня эффективности. Если вы меняете фильтр слишком часто, вы не сможете воспользоваться преимуществами самого эффективного периода защиты двигателя. Фильтры, которые кажутся слишком грязными, могут все еще иметь достаточно долгий срок службы. Замена фильта на основании визуального осмотра не всегда адекватна, как расчет периодичности замены по моточасам, т.к. техника при одной и тойже наработке может использоваться при различной запыленности воздуха. использование же индикатора замены элемента обеспечивает наиболее эффективное и экономичное использование вашего фильтра.
Срабатывание индикатора происхотит при загрязнении фильтра, когда перепад давления на фильтре принимает определенное значение, установленное различными производителями двигателей. Индикаторы могут быть механического или электронного исполнения, каждый из которых прост и удобен в эксплуатации.

Наверх