История и эволюция воздушных фильтров

Если в двигатель транспортного средства попадёт большое количество пыли, это очень плохо скажется на его состоянии: поршни и внутренние поверхности цилиндров будут царапаться, подвижные детали начнут стираться, а масло очень быстро начнёт вязнуть. Для очистки воздуха, попадающего в мотор, используются воздушные фильтры. С развитием технологий их конструкция и технологии изготовления многократно менялись, из-за чего современные фильтры очень сильно отличаются от старых.

Основные этапы развития воздушных фильтров

Самые первые воздушные фильтры были инерционными. Первичная очистка в них обеспечивалась тем, что при прохождении такого фильтра поток воздуха резко менял своё направление, а пыль из-за инерции задерживалась внутри корпуса. Оставшиеся после этого загрязнения задерживались специальной подушкой, изготовленной из капроновой лески, что называется вторичной очисткой. Однако такие фильтры не могли обеспечить достаточную чистоту воздуха, а также были очень громоздкими. Они нуждались в регулярной очистке, для проведения которой требовалось очень большое количество времени и усилий. Плюсом таких фильтров можно назвать их долговечность: крупный металлический корпус не изнашивался в процессе использования, поэтому при регулярной очистке мог использоваться очень долго.

Чтобы обеспечить более качественную очистку воздуха, попадающего в мотор, производители техники разработали масляно-инерционные воздушные фильтры. Они отличаются от предыдущих тем, что поток воздуха в них меняет своё направление прямо над ванночкой с моторным маслом, в котором оседает гораздо большее количество пыли, чем в инерционных фильтрах. Кроме того, масло попадает также и на подушку их капроновой лески, что увеличивает эффективность вторичной очистки. Такие фильтры намного эффективнее инерционных и настолько же долговечны, однако они всё ещё требуют регулярной очистки и занимают много пространства.

Следующим шагом в развитии этих комплектующих стали бумажные воздушные фильтры, запатентованные компанией Knecht Filterwerke в 1957 году. Для удержания пыли в них применяется специальная бумага, уложенная спирально-складчатым способом, что позволяет поместить в фильтр гораздо больше материала, чем при использовании других методов. Кроме того, спирально-складчатый способ укладки позволяет распределить фильтрующий материал наиболее равномерно, что увеличивало эффективность очистки воздуха. Такие фильтры менее долговечны, чем предыдущие, однако они намного эффективнее очищают поток воздуха от загрязнений и занимают гораздо меньше места. Кроме того, они могут быть легко заменены, а следовательно не требуют регулярной очистки.

Поскольку бумага оказывает очень большое сопротивление потоку воздуха, спустя некоторое время производители автозапчастей стали использовать вместо неё фильтрующий материал из целлюлозы. Он не только легче пропускает воздух, но и задерживает при этом больше пыли, чем бумага. Однако целлюлозные фильтры очень быстро разрушаются при контакте с влагой или агрессивными веществами в воздухе. Чтобы решить эти проблемы, производители автозапчастей пропитывают фильтрующий материал специальными составами на основе фенолов и смол. Кроме защиты от влаги и химических веществ пропитка придаёт таким фильтрам огнеупорные свойства.

В самых современных фильтрах для очистки воздуха используются синтетические волокна. Они отлично выдерживают не только воздействие влаги и агрессивных веществ, но и высокие температуры. Для более эффективной очистки воздуха в таких фильтрах используется синтетическое полотно переменной плотности, содержащее электростатический заряд. Такое строение фильтрующего материала позволяет ему использовать для задержки пыли весь свой объём, благодаря чему он может вбирать в себя большое количество загрязнений без уменьшения эффективности. Это положительно сказывается на долговечности таких фильтров.