Воздушный фильтр нулевого сопротивления или как добавить лошадиных сил
Каждый автолюбитель рано или поздно задумывается о доработке двигателя. Первое, чем можно усилить двигатель – воздушный фильтр нулевого сопротивления. Увы, в силу заводской сборки, штатные фильтры значительно «съедают» мощность движка. Однако чтобы исправить подобную проблему и вернуть лошадиные силы автомобилю достаточно установить фильтр нулевого сопротивления.
Воздушный фильтр нулевого сопротивления – зачем он?
Среднестатистический автомобиль потребляет 12–15 м3 воздуха на каждые 100 км пробега. Чтобы избежать попадания пыли и мусора из воздуха в двигатель под капотом размещают воздушный фильтр.
Помимо механической очистки, фильтр в бензиновых двигателях становится регулятором температуры горючей смеси и обеспечивает шумоизоляцию впускного тракта. Штатные фильтры изготавливают из плотной бумаги, сложенной в несколько слоев. Плотный материал оказывает сильное сопротивление поступающему воздуху и уменьшает мощность двигателя, примерно на 5–10%.
Однако если убрать узел из подкапотного пространства, попадающие внутрь абразивные частицы могут ускорить износ деталей цилиндро-поршневой группы. В заводских фильтрах все частицы мусора задерживаются на бумаге, что в дальнейшем может привести к чрезмерному обогащению смеси и неполному ее сгоранию.
Чтобы оградить себя от подобных проблем достаточно установить фильтр нулевого сопротивления. Благодаря продуманной конструкции нулевик уменьшает уровень сопротивления на впуске воздушного потока, не теряя при этом пропускной потенциал.
На современных спорткарах фильтр нулевого сопротивления устанавливают сразу при сборке. Однако помимо фильтрующего элемента на спортивных автомобилях доработана система отвода отработанных газов. Подобный ход позволяет без ущерба для машины вывести увеличенное количество газов на высоких оборотах и свести потерю мощности при пуске воздушного потока к минимуму.
Детально ознакомится со структурой и свойствами фильтра перед покупкой или установкой можно на видео:
Чем фильтр нулевого сопротивления отличается от обычного?
Стандартные фильтры изготавливают из сжатых бумажных волокон, а массы воздуха проникают через микроотверстия, в структуре материла. После того как абразивные частицы забивают проникающие отверстия, возникает явление «поверхностной нагрузки». Воздушный поток «ищет» другой путь для попадания внутрь, поскольку поверхность фильтрующего элемента оказывает высокое сопротивление. В таком случае мощность двигателя будет снижаться, а расход топлива непомерно расти.
Согласно стандартам минимальной очистки, материал для штатных фильтров должен быть жестким, а волокна максимально спрессованы, из-за чего бумажные фильтры имеют большее сопротивление по умолчанию.
В конструкции фильтра нулевого сопротивления используется хлопковая ткань, которая зажимается между алюминиевым экраном. Тканевые волокна пропитываются специальным маслом. В результате, частицы пыли задерживаются на волокнах и становятся частью фильтрующего узла, что приводит в действие новую схему очистки. Такая система позволяет увеличить рабочую область элемента приблизительно в пять раз и пропустить дополнительный воздушный поток.
Плюсы и минусы нулевика
Ознакомившись с конструкцией и отличиями заводского бумажного фильтра и нулевика, можно с уверенностью назвать преимущества второго:
- Благодаря сложной конструкции, нулевик обеспечивает низкое сопротивление без снижения качества очистки, защищая систему впуска от попадания мусора, а двигатель от износа.
- Конфигурация ткани позволяет не менять фильтр каждые 10 тыс. км пробега. Достаточно просто обновить пропитку и промыть элемент.
- После замены узла автомобилист получит несколько дополнительных лошадиных сил. Вероятнее, увеличится крутящий момент при средних и низких оборотах.
Тем не менее, как и любой апгрейд, тюнинг силового узла при помощи современного фильтра имеет и свои недостатки:
- Для получения фактического увеличения крутящего момента придется проделать несколько дополнительных операций: демонтировать штатный элемент вместе с вкладышем и установить конусный нулевик на датчик массового расхода или на его патрубок.
- Устанавливать фильтр на двигатель объемом до 1,8–2 литров – не имеет смысла. Прирост в мощности составит не более 5 лошадиных сил, а физически даже самый опытный водитель не сможет это почувствовать.
Показателем объема двигателя можно пренебречь, если производится комплексная доработка: установка спортивных распредвалов и расточка цилиндров. Для повышения отдачи впускной системы вместе с нулевиком приобретают увеличенную дроссельную заслонку.
Разновидности фильтров нулевого сопротивления
На сегодняшний день автомобильная промышленность предлагает всего два вида воздушных фильтров нулевого сопротивления:
- С пропиткой. Самый распространенный и эффективный вариант. Добавляет до 7% мощности, хорошо очищает воздушный поток. Среди минусов выделяют частую необходимость обслуживания и замену масляного состава.
- Сухой. Визуально похож на стандартный бумажный фильтр, однако дает прирост мощи до 5% благодаря хлопковой начинке. Не требует постоянной замены жидкости, но, как показывает практика, на деле менее эффективен.
Многие производители дополняют конфигурацию очистных элементов своими наработками и усовершенствованиями. Определить для себя лучшего производителя необходимо опираясь не на содержимое инструкции и хорошую рекламу, а на возможности и потребности автомобиля.
Установка воздушного фильтра в автомобиль
Существует два способа установка элемента под капот. Если первый весьма простой и стандартный, то второй путь придумали заядлые автомобилисты в погоне за красотой и мощностью.
- В штатное место. Для установки достаточно демонтировать заводской фильтр и установить новый нулевик. Производители уверяют, что при подобной установке можно получить только до 5% дополнительной мощности. Тем не менее заводская система подсоса воздуха находится около крыльев или снизу двигателя, где температура воздуха заведомо ниже. Если нулевик установить в стандартное место, то воздух будет захватываться снизу – холодный, увеличивая мощь, таким образом, на дополнительные пару процентов.
- Отдельный. Изготовители считают, что установка фильтра в обход штатного места – лучший вариант. Смотрится под капотом максимально эффектно, дает рост мощности до 7–10%. Однако чаще всего автомобилисты устанавливают такой нулевик около двигателя. А разогретый мотор увеличивает температуру воздуха до 50–60°С. Плотность горячего воздуха значительно ниже, чем у холодного и при захвате такого потока фильтр теряет до 10% обещанной мощности.
Плотность воздуха при 20°С равна 1,204 кг/см3, а при 50°С приблизительно 1,109 кг/см3. Разница в 10% может принести автомобилю больше вреда, чем пользы.
Обслуживание фильтра и его сохранность – особенности очистки
Поскольку фильтр нулевого сопротивления предполагает многоразовое использование, каждые 10–15 тысяч км пробега его нужно промывать. Фильтр рассчитан на 20 промывок, после чего его стоит заменить новым.
Фильтрующую поверхность очищают от мусора и грязи, возможно с применением щетки. Делать это необходимо в теплой воде с использованием мыльного раствора или шампуня. Чтобы удалить устаревший масляный состав используют специальное вещество, приобрести которое можно в любом автосалоне. Реагент оставляют на фильтре в течение 10–15 минут, а затем смывают под проточной водой.
После мытья элемент встряхивают и обрабатывают новым слоем масляного вещества. Сушить фильтр запрещено, тем более с применением фена или другого нагревательного оборудования.
В целом, использование нулевика будет целесообразно на спортивных автомобилях. Заметить изменения тяги на семейном авто практически невозможно. В финансовом плане, нулевик обслуживать дешевле, но изначальная его стоимость значительно превышает штатный.
Вконтакте
Google+
Одноклассники
Мой мир
pricurivatel.ru
Разрушенный миф о нулевиках. Что дает нулевой воздушный фильтр?
Давным-давно, еще до создателей единорогов существовали одноклеточные организмы. Однажды один вылез из океана и тут же начал спорить о достоинствах нулевиков. Сейчас мы узнаем, есть ли на самом деле от них какой-нибудь толк. Приведем в пример несколько машин и замерим их мощности. Установка нулевиков наверное самый популярный вид тюннинга в народе. Заводские фильтры считаются слишком задушеными, поэтому люди вместо всей коробки ставят эти конусообразные фильтры рассчитывая получить от них большую пропускную способность и прибавку к мощности за счет этого. Противники нулевиков говорят, что фильтры установлены в подкапотном пространстве и забирают горячий воздух. Дает ли нулевик какую-нибудь прибавку к мощности? Сейчас узнаем. Сейчас мы находимся у специалиста, который долгие годы уже занимается тюннингом автомобилей. Он подгоняет автомобили с разными воздушными фильтрами, и посмотрим, какой фильтр дает больше всего мощности. Начнем мы с Daihatsu со слабым двигателем объемом 1,3. Это представитель распространенных атмосферных двигателей небольшого изменения с системой измерения ФАЗ ГРМ. Большинство ставят нулевики в погоне за большей мощностью, поэтому сегодня мы будем смотреть только на пиковую мощность.
Начнем с самого дешевого нулевика который нам довелось найти. Он стоит меньше 20 долларов. При первом же прогоне синее ведерко выдало аж 66 лошадиных сил. Для подтверждения результата мы сделали еще один прогон. Мы получили 67,6 лошадиных сил. Нам есть с чем сравнивать, поэтому мы поменяли фильтр на более дорогой нулевик. Он дороже примерно в 4 раза. Посмотрим, дадут ли нам лишние траты прибавку к мощности. Фильтр, который мы только что купили, победил в одной из номинаций «Лучший нулевик». Для честности сравнений включим фары, они должны съедать приблизительно 0,5 лошадки. На дорогом нулевике мы получили 68,7. Для подтверждения результатов сделаем второй прогон. На дешевом нулевике мы получили 67,6, а на более дорогом нулевике получили незначительное увеличение 68,7 лошадиных силы. Судя по этим цифрам для ускорения машины проще сбросить собственный вес (похудеть). У нас в синем ведерке стоит МАС, а не МАФ. Также у него есть еще один датчик температуры. Нам пришлось его установить в нулевик для точности результатов. Сейчас все это перекочует в заводской фильтр и посмотрим, что он покажет. Заводской фильтр установлен — он полностью стоковый. Внутри стоят бумажные фильтрующие элементы.
Это декоративная трубка служит воздухозаборником холодного воздуха снаружи. Мы такого раньше не видели. Давайте посмотрим, как себя покажет заводская система. Если она покажет большую мощность, то любители ставить нулевики на Daihatsu сгорят от стыда. Мы только что получили на заводском фильтре мощность большую, чем на нулевике. Убрали нулевик и поставили заводской фильтр. Получили прибавку. 10-процентную разницу в мощности Вы почувствуете, а меньше уже нет. Так что если серьезно, то полторы лошадиные силы из 70 — это около 2%. Вы ни за что не ощутите разницу. Убрали ведерко со стенда. Настало время пенсионерского турбированного универсала. Конечно, у нулевиков есть преимущества, они красивые и хорошо звучат. Звук впуска звучит очень хорошо. Здесь нужно понять, что Вам важнее мощность или звук. Естественно правильный ответ для хорошего тюннинга это мощность. Это оттюниная Subaru Liberty версии RF. На ней стоит 2-х литровый турбодвигатель, полный выхлоп, большие инжектора, турбины и прошитые мозги.
Обычно она ездит на килограмме буста на одной атмосфере. Большая разница между этими тестами в том, что в ведерке маленький движок и он не турброванный. Поэтому он не получил всех преимуществ большей пропускной способности нулевиков. А вот на тюнинной машине дают ли они хото какую-нибудь разницу. Мы не будем возиться с дешевым нулевиком. Сразу проверим на дорогом нулевике, который показал нам лучшие результаты на синем ведерке. Я знаю о чем Вы думаете? Вы ставили в свое из 15 на нитфоспиде и небольшой индикатор мощности возле крутящейся машины в гараже машины увеличился на 3 лошадиных силы. Но это неправда. Настало время для первого прогона. Мы получили 210,7 лошадиных силы. Сделаем еще один прогон. При втором прогоне мы получили 204,3 лошадиных силы. Это лучшая демонстрация сравнительного тестирования.
Вы можете получить разные результаты в зависимости от условий прогона на стенде. Мы установили абсолютно новый фильтрующий элемент и теперь посмотрим, сколько мощности получим на нем. Мы получили 207,8 лошадиных силы. Как раз посредине между двумя прогонами на нулевике, т.е. разница незначительна. Разгоним тачку на диностенде и проверим. Есть разница между простым бумажным фильтром до 20 долларов или дорогим нулевиком, стоящим в районе 120 долларов. Получается, что он даст прибавку к мощности за счет мощной пропускной способности. Но у некоторых автомобилей могут возникнуть проблемы из-за того, что она на масле. Но из-за большой популярности такого тюннинга мы проверим, есть ли разница между 20 и 120 долларами. Если в машине стоит маф или мап, подключенный сразу за фильтром при долговременном использовании масло из фильтра выдувается и оседает на датчике и изолирует контакт. Из-за этого получает бедная смесь, что нежелательно на турбированной машине. Значит, что при долговременном использовании проблемы есть. На автомобилях, которые ездят на промасленных фильтрах, может выйти из строя двигатель. Подобный промасленный фильтр легко установить и он входит в заводской корпус наружного фильтра.
Давайте понадеимся на то, что за дополнительную сотню долларов мы получим значительную прибавку к мощности. После прогонки можем заметить, что прибавки к мощности нет и мы даже потеряли одну лошадиную силу. Самое главное следить за чистотой фильтра. Меняйте его вовремя. Поменяем фильтр обратно на заводской. Он нам дал прибавку почти в одну лошадиную силу. Итак, на стоковом атмосфернике объемом 1,3 теряем мощность, как на дешевом, так и на дорогом нулевике. На тюнинной 2-х литровой Subaru не получили существенной разницы не на дорогом нулевике ни на дорогом промасленном фильтре в штатном месте. Сегодня мы провели тест не совсем по-научному, но думаю, что охватили большую часть автомобилей, на которые люди ставят нулевики. При тесте на атмосфернике Daihatsu со стоковым движком и впускным тактом мы потеряли в мощности на обоих нулевиках. На турбированной машине при первом прогоне мы потеряли в мощности, при другом приобрели. В среднем получилось одно и то же. Все зависит от того, какая у Вас машина и как вы тюнните. Если Вы тюнните машин определенным образом или если Вам нужно место под капотом для огромной турбины. Например, в Новом Уэльсе установка нулевиков преследуется законом. Так что в нашем случае нулевики пойдут в мусорку.
motorstate.com.ua
Фильтр нулевого сопротивления — есть ли смысл в установке?
«Фильтр нулевого сопротивления» (хотя корректно говорить о «сниженном» сопротивлении, нулевым он быть не может) – один из тех атрибутов тюнинга двигателей внутреннего сгорания, что утвердился в массовом сознании как вещь категории must have. Увидеть фильтр-нулевик можно и на серьезном тюнинговом проекте, и на китайском скутере. Причем владельцы подобных фильтров вовсе не представляют ни их принцип работы, ни правила ухода за фильтрами пониженного сопротивления.
Что дает фильтр нулевого сопротивления?
В двигателе внутреннего сгорания рабочим телом является атмосферный воздух. Чем больше его попадает в цилиндр, тем больше в нем сгорает топлива, выше температура и давление во время рабочего хода поршня. Отсюда – рост крутящего момента и мощности.
Но, чем выше обороты двигателя, тем сильнее влияние сопротивления впускного тракта на наполнение цилиндров. Если на низких оборотах для бензинового двигателя наполнение все равно урезается дросселем, то в режиме «тапка в пол» мощность уже зависит от конфигурации впуска, настройки ресивера и сопротивления воздушного фильтра.
Для чего нужен фильтр «нулевого» сопротивления? Воздушный фильтр по определению оказывает сопротивление потоку воздуха. Даже если снять фильтр, турбулентность у среза патрубка воздухозаборника создаст некоторые потери в наполнении – не зря в спортивных ресиверах используют раструбообразные формы.
Причем качественный фильтр, имеющий высокую степень очистки, при равной площади поверхности «душит» мотор больше, чем пропускающий всю пыль в цилиндры. Поэтому раньше на спортивных двигателях воздушные фильтры не устанавливались вовсе – максимум в воздухозаборниках крепились сеточки для защиты от случайных камней. Ресурс у моторов все равно рассчитывался на несколько гонок, и увеличенный абразивный износ цилиндропоршневой группы не был критичен.
Но у техники, которая использовалась не в столь экстремальных режимах, да и просто без богатых спонсоров, проблема снижения ресурса из-за отсутствия фильтрации воздуха стояла остро. Поэтому «нулевой фильтр» стал своеобразным компромиссом между пропускной способностью и степенью очистки воздуха.
Конструктивно «нулевики» выполняются из двух типов материалов: хлопка или крупнопористого поролона, но суть работы остается одинаковой. Сама шторка фильтра не осуществляет фильтрации в достаточной степени, размер пор в ней эффективен только против сравнительно крупных частиц. Это обеспечивает малое сопротивление потоку воздуха.
С мелкой пылью же борется пропитка для фильтра нулевого сопротивления – специальное липкое масло, обволакивающее микроячейки в шторке фильтра. Пока поток воздуха проходит сквозь «лабиринт» шторки, микрочастицы налипают на масляную пленку.
По этой причине фильтрам такого типа требуется регулярная промывка, удаляющая загрязнения и старое масло, и новая пропитка.
Наиболее эффективными в плане очистки воздуха являются поролоновые фильтры: недаром они уже с завода используются на многих мотоциклах, рабочие обороты которых способны перевалить за пятизначную отметку. Поролон легко моется, имеет достаточную толщину, чтобы пыль успевала налипать на стенки ячеек. Хлопковые «конусы» и шторки же гораздо менее удобны в очистке из-за жесткой армирующей сетки внутри, а их эффективность (особенно у дешевых моделей) меньше.
Вас также заинтересует:
Плюсы и минусы: есть ли толк «нулевика»?
В реальности разницу с фильтром и без замечают разве что на динамометрическом стенде. Польза от снижения сопротивления только одного элемента системы впуска появляется исключительно в режиме «полного дросселя» на высоких оборотах, в стандартном цикле городской езды эффект от «нулевого фильтра» ровно нулевой.
Даже форсированным двигателям уменьшение сопротивления на впуске дает копейки выгоды. Возьмем для примера график, снятый на динамометрическом стенде с Nissan Skyline ECR33, чей двигатель RB25DET уже успел отойти от стандартной конфигурации:
Итог неплох – 250 лошадиных сил на колесах. Но, если вообще снять воздушный фильтр — обеспечить снижение сопротивления впуска даже большее, чем у качественного «нулевика» — мы получим второй график:
Падение мощности после пика 5000 об/мин стало более плавным, но разница в цифрах ничтожна: ее прирост без фильтра составляет только 8 лошадиных сил. При 250 л.с., которые уже есть, это невозможно заметить где-то, кроме трека, когда счет идёт на сотые доли секунды.
И за эти копейки приходится платить усложнением обслуживания и ухудшением очистки воздуха.
«Право на жизнь» фильтры «нулевого» сопротивления имеют только на высокофорсированных двигателях (причем в первую очередь на форсированных по оборотам, а не наддувом). Но и там установка «нулевика» – это один из множества этапов доводки: установки широкофазных распредвалов, подгонки и шлифовки впускных каналов, настройки ресивера. В другом случае нулевой воздушный фильтр– не более чем вредный, хотя и красивый, аксессуар.
К тому же масляная пропитка «нулевиков» сама способна доставить проблемы на двигателях, оснащенных датчиками массового расхода топлива. Воздушный поток, проходя сквозь фильтр, увлекает за собой микрочастицы масла, которые затем оседают на стенках впускных патрубков и непосредственно на поверхности чувствительного элемента ДМРВ. Из-за этого слоя, работающего как теплоизолятор, ДМРВ начинает «врать», давая некорректный сигнал на ЭБУ впрыска. И тут уже на «ушедшем» составе топливовоздушной смеси разговор пойдет не о микроскопическом приросте пиковой мощности, а об ощутимом падении.
В ряде случаев установка ФНС сама по себе способна даже снизить максимальную мощность двигателя. Устанавливая модный хлопковый «конус» или поролоновый «гриб», приходится демонтировать штатный короб воздушного фильтра и воздухозаборник. При неудачной компоновке моторного отсека после этого «антитюнинга» двигатель получает не воздух, близкий по температуре к атмосферной, а уже нагревшийся, проходя через радиатор. Увеличение температуры воздуха на каждые 10 градусов Цельсия дает потерю в плотности 0,04 кг/м3 – а средний атмосферный двухлитровый мотор, раскрученный до 5000 об/мин, в минуту прогоняет через себя 35 — 40 кубометров! В результате двигатель с воздушным фильтром нулевого сопротивления получает меньше по массе воздуха, чем со штатным, якобы «задушенным», впуском.
Неизбежный вред от использования нулевых воздушных фильтров – ускорение износа цилиндропоршневой группы. Даже заявленные ведущими мировыми производителями (например, K&N) результаты очистки воздуха у этих фильтров не превышают 99% при идеальных условиях и с применением недешевого фирменного масла для пропитки. Воздушный фильтр с бумажной шторкой способен обеспечить фильтрацию от 99,5 до 99,9 процентов пыли. Казалось бы, разница невелика – но за несколько десятков тысяч километров речь уже пойдет о разнице в целых граммах пыли, попавшей в цилиндры двигателя. Причем по мере загрязнения бумажный фильтр только увеличивает степень фильтрации: пыль, забивая поры, уменьшает пропускное сечение, и они становятся способными задерживать более мелкие частицы, хотя и ценой роста сопротивления.
У «нулевиков» же загрязнения на поверхности пор уменьшают вероятность прилипания новых частиц, а сечение пор остается все равно больше, чем размер фильтруемых частиц, по мере загрязнения степень очистки снижается при мало меняющемся сопротивлении. Тем же страдали ранее применявшиеся контактно-масляные воздушные фильтры, где масло пропитывало набитую внутрь леску (конструкции, знакомые, например, по старым советским грузовикам и мотоциклам). «Нулевики» стали более компактной и легкой версией этих фильтров, давно вытесненных бумажными.
И ошибки при обслуживании фильтра темпы износа делают только выше. Кто-то умудряется не пропитывать фильтры, кто-то использует дешевые аэрозоли или вовсе неподходящие для пропитки масла. Попробуйте потереть между пальцами каплю фирменного масла для пропитки: оно настолько липкое, что даже стереть его с пальцев непросто. Другое масло не даст сколь бы то ни было заметного улучшения очистки в сравнении с фильтром, не пропитанным вообще.
Единственным плюсом для двигателей, не подвергнутым серьезному тюнингу, от установки «нулевиков» можно считать отсутствие необходимости в регулярной замене: надо вовремя мыть и заново пропитывать один и тот же фильтр.
Видео: Воздухофильтры «нулевики» — зло или тюнинг?
avtomotoprof.ru