Многие автолюбители весьма щепетильно относятся к вопросу технического обслуживания своего автомобиля и в большинстве случаев даже неплохо разбираются в устройстве и принципе работы его основных агрегатов. Однако существует ряд второстепенных деталей и систем, которым автовладельцы не уделяют должного внимания, считая их малозначимыми. Например, практически любой обладатель машины непременно позаботится о своевременной замене воздушного фильтра, являющегося частью впускной системы двигателя. А вот о необходимости замены фильтрующего элемента, ответственного за очистку поступающего в салон автомобиля воздуха, частенько забывают. Некоторые же из водителей вообще не догадываются о его существовании, пока не познакомятся с регламентом технического обслуживания. Итак, в этой статье поговорим об автомобильном салонном фильтре.
Перед тем, как приступить к рассмотрению конструкции и схемы работы современных фильтров салона, кратко вспомним историю появления этих очистителей воздуха. Интересно, что они начали применяться гораздо позже классических воздушных фильтров, предназначенных для очистки поступающих во впускной коллектор двигателя потоков. Осознание необходимости фильтрации попадающего внутрь автомобиля воздуха пришло в конце 70-х – начале 80-х гг, когда количество транспортных средств стало стремительно увеличиваться и начали появляться первые пробки, вокруг которых буквально создавалось облако из отработавших газов. Впервые салонный фильтр был установлен на серийный автомобиль в 1991 году. Он представлял собой фильтровальную бумагу, улавливающую частицы размером более 5 мкм, и был бессилен в борьбе с токсичными газами. Во второй половине 90-х в Европе салонные фильтры стали массово устанавливаться на автомобили средней ценовой категории. Это были уже более продвинутые фильтрующие элементы с добавлением активированного угля, способного поглощать молекулы вредных веществ, таких как оксиды азота, серы и прочих. В настоящее время салонный фильтр является неотъемлемым атрибутом большинства автомобилей. Лишь некоторые бюджетные модели, и то, как правило, в начальных комплектациях, не предусматривают установку подобных элементов для фильтрации воздуха.
Назначение салонного фильтра
Выше мы уже отмечали, что воздушный фильтр салона предназначен для удаления различного рода вредных веществ, проникающих во внутреннее пространство автомобиля по воздуховодам системы вентиляции. Многие, наверное, зададутся вопросом – зачем уделять большое внимание фильтрации воздуха, если он попадает в салон не только через воздухозаборник, а еще и через зазоры в уплотнениях и просто при открывании дверей автомобиля. Это действительно так, однако превышение концентрации опасных для здоровья человека веществ характерно лишь для зоны интенсивного движения, когда поток транспорта достаточно плотный и скорость его перемещения невелика. В этой ситуации выхлопная труба впередиидущего транспортного средства практически вплотную примыкает к воздухозаборнику движущегося следом автомобиля. Именно в непосредственно близости от системы выпуска отработавших газов допустимые нормы концентрации вредных компонентов могут быть превышены в 10-15 раз. Если же сделать замеры в нескольких метрах от работающего на открытом воздухе автомобиля, то здесь превышение будет или несущественным, или его не будет вообще.
Помимо токсичных веществ салонный фильтр автомобиля должен улавливать частицы пыли, сажи, резины. Эти частицы достаточно крупные и проблем с их отсеиванием обычно не возникает даже у простейших фильтрующих элементов, поэтому на них останавливаться не будем, а лучше уделим внимание более трудноуловимым продуктам сгорания.
Выхлопные газы содержат целую россыпь вредных соединений, при определенной концентрации оказывающих негативное влияние на здоровье человека. Речь идет как о сиюминутных последствиях вроде головной боли, непроизвольного чихания и рези в глазах, так и об опасности возникновения в перспективе серьезных хронических заболеваний. Предельно допустимая концентрация неблагоприятных химических веществ определяется нормативами ГН 2.1.6.1338-03, которые устанавливают максимальную разовую и среднесуточную концентрации, а также класс опасности каждого из веществ.
Самым опасным из вредных веществ является угарный газ – бесцветное ядовитое соединение, лишенное вкуса и запаха. Этот газ образуется в результате неполного сгорания топлива, вызывая при больших дозировках сильнейшее отравление. В пробках допустимая концентрация CO может быть превышена в несколько десятков раз, и, что самое неприятное, практически ни один из видов салонных фильтров не способен эффективно бороться с угарным газом. Так что по возможности лучше избегать длительного простаивания в автомобильных заторах, иначе легкое отравление, можно считать, гарантировано. Одним из вариантов борьбы с попаданием угарного газа внутрь салона является активация режима рециркуляции, исключающего забор воздуха извне.
Оксиды азота, негативно воздействующие на органы дыхания, также составляют изрядную долю загрязненного городского воздуха. Соединения NO в результате фотохимических реакций с водой в атмосфере приводят к образованию азотной кислоты, которая вместе с осадками выпадает на землю в виде так называемых кислотных дождей. Для автолюбителей утешением является тот факт, что любые окислы азота успешно нейтрализуются салонными фильтрами, правда, только теми, которые имеют в составе активированный уголь. При этом надо учесть, что адсорбционные свойства угольных фильтров в плане улавливания NO ухудшаются в процессе эксплуатации, что приводит к существенному снижению эффективности их работы.
Формальдегид, относящийся к ряду алифатических альдегидов, является токсичным бесцветным газом с резким запахом. При больших дозировках может привести к отравлениям, однако даже в сильно загазованном выхлопами воздухе его концентрация редко превышает предельно допустимые значения. К тому же угольные салонные фильтры очень даже неплохо справляются с формальдегидами.
На остальных вредных веществах подробно останавливаться не будем. Отметим лишь, что все они, будь то алифатические углеводороды (метан, этилен и другие) или обычная сажа, хорошо отсеиваются угольными салонными фильтрами.
Виды салонных фильтров
Использующиеся в автомобиле фильтры салона подразделяются на две наиболее распространенные группы:
- Обычные противопылевые фильтры;
- Угольные фильтры.
Простые пылевые фильтры осуществляют очистку воздуха от пыли и сажи, а также от пыльцы растений и прочих аллергенов. В качестве фильтрующего элемента в таких фильтрах используется бумага или синтетическое волокно, которые способны задерживать частицы размером до 1 микрона. Материалы из синтетических волокон могут быть наэлектризованы, поэтому кроме механического удержания имеют способность улавливать частицы посредством притягивания. Основным отличием пылевых салонных фильтров от воздушных фильтров системы питания двигателя является более низкая плотность фильтрующего материала. Это обусловлено тем, что система вентиляции автомобиля не способна создать столь сильную тягу, которую обеспечивает разрежение во впускном коллекторе. К минусам пылевых салонных фильтров стоит отнести их абсолютную беспомощность в борьбе с токсичными газами и неприятными запахами.
Угольные салонные фильтры способны очищать воздух от любых вредных соединений, испытывая определенные трудности только с угарным газом. В качестве рабочего элемента данного типа фильтров используется активированный уголь – пористое вещество, обладающее большой удельной поверхностью. Она формируется за счет множества микроскопических пор, самые небольшие из которых имеют размер около одного нанометра. Именно за счет этих пор и осуществляется улавливание молекул контактирующих с активированным углем токсичных газов, причем захват производится имеющими большие размеры макро- и мезопорами, а затем происходит транспортировка к микропорам. Это явление получило название адсорбции. Углубляться в природу возникновения межмолекулярных сил, позволяющих реализовать подобное «засасывание» одних веществ другими, не будем, отметим лишь, что чем крупнее молекулы поглощаемого вещества, тем легче осуществляется их захват и удержание. Эффективность адсорбции угольным фильтром не в последнюю очередь зависит от таких факторов, как скорость проходящего потока и температура воздуха.
Если же обратиться к конструктивным особенностям салонных фильтров, то использующийся для них активированный уголь представляет собой гранулы размером около 0.5 мм, закрепленные на специальной подложке из текстильного материала. Большинство угольных фильтров имеет многослойную структуру, в которой «угольные» слои чередуются со слоями из обычного противопылевого волокна. Каждая из прослоек ответственна за улавливание частиц определенного типа и размера. В итоге подвергшийся многоэтапной обработке воздух поступает в салон в абсолютно чистом и безопасном для вдыхания виде.
Где находится салонный фильтр и как его заменить
Несмотря на то, что автомобили разных производителей имеют существенные конструктивные отличия, они используют, как правило, салонные фильтры одной и той же формы. Обычно это прямоугольная кассета с характерным гофрированным фильтрующим элементом и более или менее жестким каркасом по периметру, обеспечивающим монтаж без перекосов с соблюдением требуемой плотности прилегания кромок. Места установки фильтров салона также не сильно разнятся. Обычно они находятся либо в подкапотном пространстве, либо под передней панелью в зоне сиденья пассажира (часто за перчаточным ящиком). Ответить на вопрос, где находится салонный фильтр в конкретной модели машины, сможет только руководство по ее эксплуатации. В нем же описана последовательность действий при замене.
Сама процедура замены салонного фильтра в зависимости от автомобиля может потребовать разных трудозатрат. Например, владельцам Тойоты Королла для выполнения этого действия не придется прилагать много усилий. В данном случае блок кондиционирования, в который вставляется салонный фильтр, расположен сразу за перчаточным ящиком. Последний можно откинуть, сняв боковой ограничитель и сжав сам ящик с обеих сторон. Доступ к салонному фильтру получен, так что теперь достаточно вынуть старую кассету и заменить ее на новую.
На некоторых моделях есть определенные нюансы, связанные с заменой салонного фильтра. Например, в ряде случаев добраться до места расположения фильтрующего элемента не так просто, поэтому при установке возникает риск замять какую-либо кромку фильтра или недостаточно плотно посадить его в блок фиксации. Понятное дело, что возникновение даже минимальной щели в зоне фильтрации приведет к явному снижению эффективности работы системы очистки. Еще один момент, уже не зависящий от автомобиля, это необходимость учета направления движения воздушных потоков. Установить салонный фильтр должным образом помогут соответствующие стрелки, наносимые на боковые грани элемента.
Периодичность замены воздушного фильтра салона
В процессе эксплуатации салонный фильтр неминуемо засоряется, поэтому рано или поздно потребуется его замена. В руководстве к автомобилю указывается конкретный интервал замены фильтрующего элемента, привязанный к выполнению плановых регламентных работ. Однако целесообразно осуществлять эту процедуру по фактическому состоянию фильтра салона, так как оно зависит от целого ряда факторов. Очевидно, что замену придется производить чаще, если автомобиль эксплуатируется в условиях сильной запыленности или загазованности. Например, фильтр явно быстрее придет в негодность при регулярной езде по грунтовым дорогам, где концентрация в воздухе различного рода частиц значительно выше, чем на мало загруженных городских улицах. Большая нагрузка на салонный фильтр ложится и в крупных мегаполисах, буквально утопающих в смоге от выбросов автомобилей и промышленных предприятий. Также на срок службы воздушного фильтра салона оказывает влияние тип материала, из которого он изготовлен. Более качественные фильтрующие элементы способны нормально функционировать и после 15-30 тыс. км пробега, в то время как подделка не протянет даже и половину этого срока.
Существует несколько признаков, говорящих о необходимости замены салонного фильтра:
- Снижение производительности системы вентиляции, т.е. поток воздуха из дефлекторов стал менее интенсивным, чем раньше;
- Появление стойкого запаха в салоне, явно не связанного с внешними источниками;
- Повышенное запотевание стекол.
Многие автолюбители в целях экономии предпочитают чистить салонные фильтры своими руками, а затем повторно их использовать. Затея, надо сказать, неудачная, так как никакая чистка подручными средствами не может на сто процентов восстановить первоначальные свойства материалов. Особенно это актуально для угольных фильтров, принцип работы которых основан на весьма сложных внутренних процессах, происходящих на молекулярном уровне.
Выводы
Из всего вышесказанного можно сделать однозначное заключение: салонный фильтр – необходимый компонент, своевременное обслуживанию которого является залогом сохранения внутри автомобиля приятной атмосферы, исключающей риск возникновения легких недомоганий и серьезных заболеваний. При выборе очистителя воздуха стоит обратить внимание на изделия известных брендов, находящиеся в более высокой ценовой категории. Это как раз тот случай, когда можно переплатить и получить заведомо более качественную продукцию, в разы лучше выполняющую свои функции и в то же время сохраняющую работоспособность при пробеге до нескольких десятков тысяч километров. Выбирая между пылевым и угольным салонными фильтрами, предпочтение следует отдать последним, потому что они эффективнее противостоят токсичным веществам.