Изучаем воздушный фильтр

    Собственно мысли изучить влияние воздушного фильтра на мощность атмосферного ДВС у меня были давно. Сейчас это стало проще сделать, так как дописал программу, вирутальный диностенд, она по логу жпс трекера строит график мощности и момента двигателя. Это более точный подход, замер делается на третьей передаче тапок в пол с 40 км\ч до отсечки, 110-120 км\ч. При этом исключается фактор случайности при стартовом рывке и при переключении передач. По фен шую надо разгоняться строго на одном участке в одну сторону, потом обратно, так делается замер для записи рекордов. На досуге попробую проверить влияние вакуум-корректора, а также наглядно посмотреть влияние УОЗ, положения регулировки трамблёра.

    Сам эксперимент был таким - разогнался на третьей передаче с 40 км\ч до отсечки. Сперва с воздушным фильтром, потом без. Вообще, есть объективный показатель мощности двигателя - максимальная скорость, в данном случае с фильтром была 114 км\ч, без я увидел до 118 км\ч. Изначально предполагал увидеть разницу в пределах статистической погрешности. Но по итогу прирост получился объективным, игнорировать который не выйдет.

    Вот данные виртуального диностенда:

Абсолютные показатели зависят от поправочных коэффициентов, я их подобрал, чтобы до портинга ГБЦ было 100 лошадиных сил. Сейчас с фильтром оказалось поменьше. Вероятно, клапана пора регулировать. По лучшему на данный момент разгону выходило 104 л.с. Итоги такие мощность без фильтра 102 против 98, максимальный крутящий момент 171 против 166 Нм, то есть имеем потери мощности от воздушного фильтра 3-4 %. Также максимальные обороты на ходу составили 5050 оборотов вместо 4950. По графику видно, что прирост абсолютно во всём диапазоне оборотов двигателя.

    Таким образом, фильтры нулевого сопротивления не выглядят уж полной фигнёй, однако в статьях про них обещают прирост до 7%, что думаю звиздёжь. Если отсутствие фильтра даёт прирост в 4%, то пусть и улучшенный даст думаю от силы 2%. Кроме того высокоэффективные фильтры с пропиткой засирают инжекторный ДМРВ. Засрут ли они жиклёры карба вопрос, однако при любом раскладе волшебства не бывает, при любом раскладе фильтр нулевого сопротивления пропустит больше грязи и ресурс двигателя сократится.

    Немного цифр, воздушный фильтр отсекает частицы крупнее 5 микрон, это 0.005 мм, или в 10 раз тоньше человеческого волоса. Пылесосные HEPA фильтры отсекают до 0.3 микрон, то есть ещё в 15 раз меньше обычного фильтра. Также попробовал посчитать в mesh - это характеристика фильтрующих сеток, для изучения вовзможности самостоятельного изготовления фильтра, при толщине сетки равной диаметру отверстия выходит, что для замены воздушного фильтра нужна сетка 2500 mesh. Стальные бывают до 400 mesh. Дальше уже идут плетёные, но под микроскопом видно, что там сильное переплетение нитей, а процент свободного пространства мал.

    Также сгенерировал видео разгона с 40 и 66 км\ч с фильтром и без. Не особо наглядно, но выходит что выигрыш без воздушного фильтра будет примерно 1-2 корпуса на квоттере - Рутуб Вк.

    4% процента на дороге не валяется, так что итоги заезда меня несколько озадачили. Пока мне видится два вариант оптимизации, более крупный воздушный фильтр, либо импеллер\электрический нагнетатель. Второй вариант технологичнее, сейчас бесщёточные двигатели достигли ужасающих мощностей, к примеру есть компактные воздуходувки на 3 кВт, то есть его даже мой генератор на 135 Ампер не прокормит. В общем этот вариант на стадии изучения. Это ещё не наддув, то есть если вентилятор просто устранит потери на фильтре, это даст прибавку в 4%. Но надо считать и мерять.

    Дополнено Я тут на досуге прикинул, 3 кВт это примерно 4 лс, 4% прибавки от компенсации потерь в воздушном фильтре, это тоже примерно 4 лс. То есть потратить 3 кВт, чтобы заработать 3 кВт, это несколько сомнительная стратегия :) . То есть остаётся только вариант увеличения производительности воздушного фильтра, и вроде как это реально. Что касается вдувания вентилятором, оно имеет смысл именно при избыточном давлении, и краткосрочно.