Воздушный фильтр нулевого сопротивления

Как работает?

Для полноценной работы ДВС в любом транспортном средстве требуется подача достаточного количество воздуха. С этой целью двигатель забирает воздушные массы из атмосферы. Однако окружающий нас воздух не славится чистотой, по этой причине в ДВС могут попасть инородные объекты (грязь, пыль, пух…), которые могут нанести большой вред. Для избежания вышеописанного процесса используется воздушный фильтр, который защищает двигатель от частичек пыли, песка и других предметов. Заводские фильтры обеспечивают непроходимый барьер для подобного рода веществ, но вместе с этим сильно препятствуют проникновению воздуха на входе. Помимо этого, штатный фильтр постепенно забивается, в итоге мощность двигателя становится меньше.

У нулевого фильтра плюсы и минусы сильно отличаются от стандартного. Во-первых, он не мешает забору воздуха, тем самым ДВС «дышит полной грудью» и работает без перебоев. Больше всего это заметно на больших оборотах, ведь именно на них требуется больше всего воздуха. Стандартный фильтр на больших оборотах с такой задачей справиться не может ввиду своих особенностей.

Однако главная задача для воздушного фильтра – это не пропускная способность, а создание барьера для защиты двигателя внутреннего сгорания от инородных предметов. Как правило нулевики изготавливаются из синтетики или из хлопка, при этом слой делают как можно меньше.

Как работает?

Преимущества и недостатки

И действительно, штатный фильтрующий элемент способствует снижению мощности двигателя. В отличие от него, нулевик способен этот показатель повысить. Но давайте начнем с того, для чего вообще ставят фильтрующие элементы? Правильно, для того, чтобы задерживать входные отверстия от неизбежно попадающих в различные системы частичек грязи, пыли и всего того, что содержит воздух. Плюсы штатного фильтра очевидны — он создается из нескольких слоев очень плотной бумаги, которая надежно очищает поступающий воздух. С другой стороны, доступ его во впускные коллекторы затрудняется, а вот это уже неизбежные минусы.

Подытожим сильные и слабые стороны такой процедуры. К плюсам отнесем:

незначительную прибавку мощности;
изменение звучания мотора из-под капотного пространства.

К минусам, соответственно:

дополнительные затраты и высокий уровень требований к нулевикам по их качеству;
попадание через фильтр грязи в двигатель;
необходимость регулярного ухода и обслуживания (об этом речь ниже).

Благодаря нулевику цилиндры получают воздуха больше, что означает — будет больше сжигаться и бензина. Таким образом, можно повысить мощность мотора примерно на 2–5%. Коэффициент, на самом деле, не настолько велик, чтобы рисковать цилиндрами и другими деталями поршневой группы. Поэтому считается, что установка такого приспособления имеет смысл если автомобиль затачивается под гонки.

Электричество

Прежде чем подключать дополнительный насос на печку “Газель”, схема подключения для ознакомления должна быть рассмотрена. Существует несколько вариантов. Один из простейших способов — это вывести кнопку на два положения в салон авто. Здесь просто: вкл/выкл. К примеру, холодно – можно включить, тепло – выключили.

Это простой способ, и он обладает минусом. Если забыть выключить дополнительный насос, то при следующем запуске машины на прогрев с брелока сигнализации помпа запустится и заберет тепло у холодного мотора. Это увеличит время разогрева двигателя.

Профессионалы рекомендуют воспользоваться сложным, но более эффективным способом. Здесь будет двойная система управления. Такая кнопка предназначена лишь для включения зимой и выключения с приходом весны. Это делается, чтобы насос не работал лишнее время.

Когда кнопка включена, насос дополнительный отопителя печки «Газель» будет включаться/выключаться полностью автоматически, когда двигатель заводится, а автомобиль едет. Для этой схемы понадобится двухпозиционное реле. Насос имеет определенную мощность, поэтому реле нужно под ток 3 A.

Особенности обслуживания

Существенное преимущество «нулевика» перед бумажным фильтром заключается в том, что его не нужно выбрасывать через 15-20 тысяч километров пробега, а можно просто чистить, причем до 20 раз. Даже если чистку выполнять каждые 5 000 километров (допустимо и каждые 10 000 км), совокупный пробег на одном фильтре составит 100 000 километров, то есть выгода очевидна. Само обслуживание сложным не является и выполняется в несколько этапов:

снятие фильтра и его очистка от пыли с помощью мягкой щетки;
обработка фильтра специальным чистящим средством;
промывка фильтрующего элемента водой;
просушка;
осмотр на предмет качества очистки и установка обратно на двигатель.

Фильтр должен высохнуть естественным способом – нагревать и обдувать его теплым воздухом нельзя.

Особенности установки

Многие автолюбители допускают большую ошибку — они неправильно устанавливают «нулевик» из-за чего тот не способен нормально выполнять свои функции.

К примеру, фильтр устанавливается слишком близко к раскаленному мотору или коллектору выпуска. Здесь впору вспомнить физику.

Плотность холодного воздуха выше, чем у горячего. Как следствие, «впихнуть» в камеру сгорания проще холодный воздух, чем горячий.

Следовательно, «нулевик» должен быть расположен как можно дальше от любых источников тепла (мотора, коллектора выпуска и прочих).

Кроме этого, не рекомендуется ставить фильтр в нижней части подкапотного пространства. В такой ситуации изделие быстро загрязнится и теряет свои лучшие качества.

Кроме этого, загрязненный фильтр придется «чинить», что также займет какое-то время.

Сегодня есть масса моделей нулевых фильтров, которые предназначены для монтажа на различные типы авто — с инжектором или карбюратором.

В качестве материала может применяться сетка, поролон или хлопок. Наивысшая степень очистки у фильтров из поролона, но и сопротивления у них больше, чем у «собратьев».

Монтаж «нулевика» на разных авто производится по-разному, но в общем нужно следовать следующему алгоритму:

отбрасывайте разъем от ДМРВ (датчик массового расхода топлива);
используйте отвертку для отсоединения резиновой трубки от ДМРВ;
крепеж датчика снимайте с корпуса (для этого придется открутить пару болтов);
демонтируйте корпус и снимайте резиновые фиксаторы (используйте утконосы или плоскогубцы);
откручивайте крепление от группы проводов;
крепите пару болтов от фиксатора ДМРВ к крепежу «нулевика»;
ставьте новый фильтр на ДМРВ, протягивайте зажимной хомут и подключайте датчик.

Вот и все, новый фильтр установлен на авто.

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:

Способы установки

Существует два варианта установки элемента:

штатно, используя заводскую коробку;
отдельно.

Отдельный воздушный фильтр выпускается в форме конуса и устанавливается вместо штатного элемента. Деталь закрепляется хомутом на впускном патрубке, к кузову узел крепится через металлический кронштейн. Большинство производителей рекомендуют покупать фильтры, имеющие отдельную установку, обещая прирост мощности до 7%.

Водители отмечают, что практически, после установки “нулевика” в отдельное место, увеличения мощности автомобиля не происходит. Это связано с тем, что фильтр производит забор воздуха из моторного отсека, где тот имеет низкую плотность за счет прогрева от работающего двигателя. В составе горячего воздуха, который поступает в «нулевик», содержится на 39% меньше кислорода, чем в воздухе, который поступает в фильтр, установленный в штатное место.

“Нулевик” для установки в штатное место

Штатная установка предполагает замену заводского фильтра с целлюлозными экранами на новый, без смены места врезки. Стандартно заводской элемент имеет форму коробки, забор воздуха происходит снизу двигателя или возле крыла, где температура в 3 раза ниже, чем над ДВС.

Замена штатной детали на усовершенствованный позволяет увеличить мощность мотора, но не на 5-7%, как уверяют производители, а на 2-3% после проверок машины на динамометрическом стенде.

Виды “нулевиков”

В качестве фильтрующего элемента в нулевых фильтрах используется хлопковая ткань, которая по своей структуре мягче целлюлозы, не дает высокого сопротивления при всасывании воздуха. Полотно экрана сложено гармошкой, благодаря чему увеличивается площадь фильтрации.

Для увеличения эффекта производители используют специальную пропитку фильтрующего экрана. Вязкая среда лучше улавливает мельчайшие частицы пыли. Сегодня производители предлагают два варианта конструкции:

сухой;
с пропиткой (“мокрый”).

Расположение фильтра не в штатном месте Фильтрующий материал в сухой конструкции снижает мощность мотора на 1-1,5%. Фильтр с пропиткой обеспечивает практически нулевое сопротивление и возвращает двигателю потерянные 5-7% мощности. Хлопковый экран пропитывают специальным составом, который необходимо обновлять каждые 2 000 – 3 000 км пробега.

Особенности установки

Кроме этого, загрязненный фильтр придется «чинить», что также займет какое-то время.

Монтаж «нулевика» на разных авто производится по-разному, но в общем нужно следовать следующему алгоритму:

отбрасывайте разъем от ДМРВ (датчик массового расхода топлива);
используйте отвертку для отсоединения резиновой трубки от ДМРВ;
крепеж датчика снимайте с корпуса (для этого придется открутить пару болтов);
демонтируйте корпус и снимайте резиновые фиксаторы (используйте утконосы или плоскогубцы);
откручивайте крепление от группы проводов;
крепите пару болтов от фиксатора ДМРВ к крепежу «нулевика»;
ставьте новый фильтр на ДМРВ, протягивайте зажимной хомут и подключайте датчик.

Вот и все, новый фильтр установлен на авто.

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.

Как ухаживать за такими фильтрами?

Как уже упоминалось, один из главных недостатков фильтра — необходимость регулярного ухода.

После покупки и установки изделия его нужно регулярно промывать и обрабатывать. При этом обработка по принципу «снял-помыл-установил» уже не пройдет — здесь требуется особый алгоритм.

Периодичность промывки — каждые 5-6 тысяч километров. Если авто эксплуатируется в местности с повышенной запыленностью или по бездорожью, то чистить фильтр необходимо чаще.

Если же забыть об обслуживании устройства, то машина становится «прожорливой» и «тупой».

Алгоритм действий выглядит следующим образом:

демонтируйте нулевой фильтр с машины и убирайте с него всю пыль с помощью специальной щетки;
вымывайте узел в специальной емкости со специальным промывочным составом, после чего промывайте фильтр под давлением воды;
стряхивайте фильтрующий элемент и производите его осмотр. При наличии светлых пятен фильтр нуждается в пропитке спецсредством;
обрабатывайте изделие с помощью специальной пропитки (как правило, она продается отдельно от «нулевика»);
возвращайте «нулевик» на прежнее место.

Для ухода за «нулевиками» есть даже специальные комплекты, в составе которых есть промывка и пропитка. Несколько манипуляций, которые описаны выше, и изделие выглядит как новое.

Учтите, что обще количество промывок может быть ограничено и составляет около 20 штук. После этого стоит установить новый фильтр.

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.

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.

Что такое нулевик (фильтр нулевого сопротивления)?

Классический воздушный фильтр выглядит вот так:

Обычно он изготовлен из специальной бумаги и фильтрует за счет микропор т.е. частицы больше определенного размера просто не могут проникнуть внутрь.

Естественно в процессе эксплуатации фильтр постепенно забивается, сопротивление воздушному потоку возрастает, а мощность двигателя падает. На ТО 2 (обычно раз в 20 000 км) фильтр заменяют новым.

Фильтр нулевого сопротивления выглядит вот так:

Сделан он из специальных прессованных волокон и работает несколько сложнее чем его бумажный аналог. Волокна пропитываются специальной жидкостью, воздух же проходя через фильтр стремиться пройти по пути наименьшего сопротивления (через волокна) и пыль из воздуха, прилипает к волокнам за счет специальной пропитки.

Да фильтр нулевого сопротивления действительно оказывает меньшее сопротивление
воздушному потоку, но если пропустить, ТО, не промыть фильтр и не пропитать спец жидкостью – вся пыль полетит прямиком в двигатель!

Плюсы от фильтра нулевого сопротивления:

снижение сопротивления потоку воздуха на впуске
долгий срок службы (100 000 км или 20 промывок каждые 5 000 км)
самый доступный тюнинг технической части

Минусы от установки фильтра нулевого сопротивления:

шум на впуске
необходимость частого ТО
при пропуске планового ТО пыль попадает в двигатель, и он выходит из строя
необходимость просчета впускного тракта (на некоторых инжекторных двигателях)

Вот довольно занятное видео про фильтры нулевого сопротивления:

На всех современных автомобилях впускной и выпускной тракт рассчитаны на определенный режим эксплуатации и на определенный расход воздуха и сопротивление впуска. Я думаю, что многие слышали про «настройку» впуска и «настройку» выпуска. Автор этой статьи ранее занимался свапом тойотовских двигателей в отечественный автопром. Конкретно у нас была популярна установка двигателя 1uz-fe в волги.

Выглядело это примерно вот так:

Так вот – когда мы собирали впуск сами т.е. использовали штатный волговский фильтр и случайные конфигурации патрубков-воздуховодов, как правило, двигатель «ел» больше 20 литров бензина, при установке же стандартного фильтра от тойоты расход приходил в норму.

Так получалось из-за того, что штатная система измерения расхода и температуры воздуха не могла работать с нестандартным фильтром. Т.е. наша замена фильтра заставляла блок управления двигателем делать топливную смесь богаче, при этом ухудшалась динамика и увеличивался расход.

Установка фильтра нулевого сопротивления на не подготовленный для этого инжекторный двигатель лишена смысла.
Для каждого конкретного двигателя нужно рассчитывать последствия! И самое главное – если забывать проводить ТО фильтру, он очень быстро придет в негодность и начнет пропускать пыль в двигатель, а дальше, пыль сделает свое черное дело – и ему потребуется дорогостоящий капитальный ремонт.

Фильтр нулевого сопротивления и карбюраторный двигатель – есть ли смысл?

Коллеги, карбюратор работает на эффекте Бернулли, т.е. чем больше разница давлений воздуха на входе и выходе из карбюратора, тем лучше он сможет дозировать смесь (диапазон рабочих давлений расширится), и любое снижение сопротивления на впуске это БЛАГО, мощность двигателя с карбюраторной системой питания при переходе не фильтр нулевого сопротивления вырастет! Но не забывайте обслуживать фильтр.

Кстати, заказать фильтр нулевого сопротивления
можно напрямую у производителя.

На этом у меня сегодня все. Я надеюсь, что статья «воздушный фильтр нулевого сопротивления плюсы и минусы использования» полностью раскрыла тему. Если у вас остались вопросы или вы хотите дополнить статью – пишите комментарии.

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.