DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2025.12(43).2.188-195
Дослідження надійності та періодичності заміни повітряних фільтрів двигунів
Про авторів
Новицький Юрій Андрійович , здобувач вищої освіти на третьому (освітньо-науковому) рівні, Національний університет біоресурсів і природокористування України, м. Київ, Україна, https://orcid.org/0000-0003-1115-1747, e-mail: Novickii_yurka@ukr.net
Анотація
В статті досліджені ключові аспекти надійності та обгрунтування періодичності заміни повітряних фільтрів двигунів внутрішнього згоряння. Оптимальний інтервал заміни повітряного фільтра є критично важливим для забезпечення ефективної роботи двигуна та зниження зносу деталей, мінімізації витрат на паливо та ефективності використання мобільного енергетичного засобу. Метою представленої статті є аналіз факторів, що впливають на надійність повітряних фільтрів двигунів та обґрунтування оптимальної періодичності їх заміни на основі статистичного аналізу.
Розглянуто методики досліджень, які включають лабораторні та експлуатаційні випробування, збір статистичної інформації. Граничний стан повітряного фільтра двигуна оцінено за сукупність прямих і непрямих ознак. Представлено результати періодичності заміни повітряних фільтрів двигунів автомобілів Mazda з їх статистичною обробкою. Розрахунками встановлені показники періодичності заміни повітряних фільтрів двигунів: середня періодичність заміни становить 10,1 тис. км; середнє квадратичне відхилення середнього значення періодичності – 2,99 тис. км; коефіцієнт варіації – 0,44; зміщення початку розсіювання середньої періодичності заміни – 3,25 тис. км. Встановлені межі довірчих інтервалів середнього значення періодичності заміни повітряного фільтра двигуна для закону нормального розподілу: 6,03 тис. км – нижня довірча межа; 14,17 тис. км – верхня довірча межа.
Висновки підкреслюють важливість комплексного підходу до визначення періодичності заміни повітряних фільтрів двигунів із врахуванням умов експлуатації, якості фільтрувальних елементів та заводу виробника. Для досягнення ефективності використання та економії коштів на технічне обслуговування та ремонтування, рекомендується враховувати фактичні умови експлуатації мобільних енергетичних засобів та технічний стан фільтрів.
Ключові слова
повітряний фільтр двигуна, надійність, мобільний енергетичний засіб, періодичність заміни
Повний текст:
PDF
Посилання
1. Novytskyi, A., Karabyniosh, S., Ruzhylo, Z., & Novytskyi, Yu. (2018). Air cabin filters for vehicles. Agroexpert, 2(115), 82–84. [in Ukrainian].
2. Novytskyi, A., Ruzhylo, Z., Karabyniosh, S., & Novytskyi, Yu. (2018). Air filters for internal combustion engines and features of their maintenance. Agroexpert, 1(114), 64–67. [in Ukrainian].
3. Synák, F., Kalašová, A., & Synák, J. (2020). Air filter and selected vehicle characteristics. Sustainability, 12(22). https://doi.org/10.3390/su12229326.
4. Ravi Chander, R., Sudheer Prem Kumar, V., Vijaya Kumar Reddy, K., & Chakradhar Goud, S. (2014). Performance analysis of air filters for diesel engine: An experimental approach. International Journal of Research in Engineering & Applied Sciences, 4(2), 14–32. http://www.euroasiapub.org.
5. Vishal, S. R., Prataprao, K. O., Pravin, N. A., & Rammohan, A. (2017). Investigation of air filter clogging effect on performance and emissions of engines. International Conference on Microelectronic Devices, Circuits and Systems (ICMDCS), Vellore, India, 1–6. https://doi.org/10.1109/ICMDCS.2017.8211699.
6. ISO 5011:2000. Inlet air cleaning equipment for internal combustion engines and compressors – Performance testing. (2000). Edition 2. 39 p.
7. Liu, X., Shen, H., & Nie, X. (2019). Study on filtration performance of baghouse filters for ultra-low emission depending on pore size and fibre diameter. International Journal of Environmental Research and Public Health, 16(2), 247. https://doi.org/10.3390/ijerph16020247.
8. Modaqeq, T., Joia, R., Tulepov, M., & Nurgaliuly, O. A. (2025). An in-depth analysis of car air filters: Structure, function and operational mechanisms. European Journal of Theoretical and Applied Sciences, 3(1), 249–260. https://doi.org/10.59324/ejtas.2025.3(1).24.
9. Bhatt, R. K., Joshi, M. M., & Baghel, A. (2021). Review on automotive air filter performance. International Journal of Engineering Research and Applications, 11(9, Series-II), 6–13. doi.org/10.9790/9622-1109020613.
10. Dziubak, T., & Karczewski, M. (2022). Experimental study of air filter pressure drop influence on engine performance. Energies, 15(9), 3285. https://doi.org/10.3390/en15093285.
11. Akal, D., & Selvi, İ. (2023). Effects of clogged air filter on power, torque, fuel consumption and diesel engine emissions in tractors. Petroleum Science and Technology, 41(24), 2419–2433. https://doi.org/10.1080/10916466.2023.2230248.
12. Toma, M. (2014). A study of air filter maintenance for automotive internal combustion engines. U.P.B. Sci. Bull., Series, 76(2), 101–110. https://www.scientificbulletin.upb.ro/rev_docs_arhiva/full8e1_421518.pdf.
13. DSTU 3004–95. Nadiinist tekhniky. Metody otsinky pokaznykiv nadiinosti za eksperymentalnymy danymy. (1995). Kyiv, 123 p. [in Ukrainian].
14. Dziubak, T., & Bąkała, L. (2021). Problems of selecting filter partitions for passenger car intake filters. Combustion Engines, 185(2), 44–59. https://doi.org/10.19206/ce-139629.
15. Gailis, M., & Pīrs, V. (2011). Research on influence of engine air filter replacement periodicity. Engineering for Rural Development, 173–178. https://www.iitf.lbtu.lv/conference/proceedings2011/Papers/032_Gailis.pdf.
16. Aulin, V. V., et al. (2023). Optimal maintenance and repair complex to increase reliability of machine units and systems. Tsentralnoukrainskyi naukovyi visnyk. Tekhnichni nauky, 8(39)_II, 175–189. https://doi.org/10.32515/2664-262X.2023.8(39).2.175-189 [in Ukrainian].
17. Tyshchenko, S. Yu., Aulin, V. V., & Hryn'kiv, A. V. (2025). Detection of typical failures of Renault group vehicles and justification of spare parts selection. Tsentralnoukrainskyi naukovyi visnyk. Tekhnichni nauky, 11(42), Part II, 371–381. https://doi.org/10.32515/2664-262X.2025.11(42).2.371-381. [in Ukrainian].
18. Novytskyi, A. V., & Bannyi, O. O. (2021). Statistical analysis of repair service functioning in Ukraine. Machinery and Energetics, 12(2), 39–47. https://doi.org/10.31548/machenergy2021.02.039.
Пристатейна бібліографія ДСТУ
1. Новицький А., Карабиньош С., Ружило З., Новицький Ю. Повітряні фільтри салонів транспортних засобів. Agroexpert. 2018. № 2(115). С. 82–84.
2. Новицький А., Ружило З., Карабиньош С., Новицький Ю. Повітряні фільтри для двигунів внутрішнього згоряння та особливості їх обслуговування. Agroexpert. 2018. № 1(114). С. 64–67.
3. František Synák, Alica Kalašová, Ján Synák. Air Filter and Selected Vehicle Characteristics. Sustainability. 2020. № 12(22). DOI: 10.3390/su12229326.
4. Ravi Chander R., Sudheer Prem Kumar, Vijaya Kumar Reddy K., Chakradhar Goud S. Performance analysis of air filters for diesel engine: an experimental approach. International Journal of Research in Engineering & Applied Sciences. 2014. Vol. 4, Iss. 2. Р. 14–32. URL: http://www.euroasiapub.org.
5. Vishal S. R., Prataprao K. O., Pravin N. A., Rammohan A. Investigation of effect of air filter clogging on performance and emissions from engine. International Conference on Microelectronic Devices, Circuits and Systems (ICMDCS). 2017. Vellore, India. P. 1–6. DOI: 10.1109/ICMDCS.2017.8211699.
6. ISO 5011:2000. Inlet air cleaning equipment for internal combustion engines and compressors – Performance testing. Edition 2. 2000. 39 p.
7. Liu X., Shen H., Nie X. Study on the filtration performance of the baghouse filters for ultra-low emission as a function of filter pore size and fiber diameter. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2019. № 16(2). P. 247. DOI: 10.3390/ijerph16020247.
8. Taibullah Modaqeq, Reza Joia, Marat Tulepov’s, Orynkul Alisher Nurgaliuly. An In-Depth Analysis of Car Air Filters: Structure, Function and Operational Mechanisms. European Journal of Theoretical and Applied Sciences. 2025. № 3(1). Р. 249–260. DOI: 10.59324/ejtas.2025.3(1).24.
9. Rajendra Kumar Bhatt, Madan Mohan Joshi, Anand Baghel. Review on Automotive Air Filter Performances. International Journal of Engineering Research and Applications. 2021. Vol. 11, Iss. 9(Series-II). Р. 6–13. DOI: 10.9790/9622-1109020613.
10. Tadeusz Dziubak, Mirosław Karczewski. Experimental Study of the Effect of Air Filter Pressure Drop on Internal Combustion Engine Performance. Energies. 2022. № 15(9). Р. 3285. DOI: 10.3390/en15093285.
11. Akal D., Selvi İ. Effects of clogged air filter on power, torque, fuel consumption and emissions of diesel engines in tractors. Petroleum Science and Technology. 2023. № 41(24). Р. 2419–2433. DOI: 10.1080/10916466.2023.2230248.
12. Marius Toma. A study of the air filters’ maintenance for automotive internal combustion engines. U.P.B. Sci. Bull., Series. 2014. Vol. 76, Iss. 2. Р. 101–110. URL: www.scientificbulletin.upb.ro/rev_docs_arhiva/full8e1_421518.pdf.
13. ДСТУ 3004–95. Надійність техніки. Методи оцінки показників надійності за експериментальними даними. Київ, 1995. 123 с.
14. Dziubak T., Bąkała L. Problems of selecting filter partition in passenger car engine intake air filters. Combustion Engines. 2021. Vol. 185(2). Р. 44–59. DOI: 10.19206/ce-139629.
15. Gailis M., Pīrs V. Research on influence of the engine air filter replacement periodicity. Engineering for Rural Development. 2011. Р. 173–178. URL: www.iitf.lbtu.lv/conference/proceedings2011/Papers/032_Gailis.pdf.
16. Аулін В. В. та ін. Оптимальний комплекс операцій технічного обслуговування і ремонту для підвищення надійності вузлів, систем та агрегатів мобільних машин. Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. 2023. Вип. 8(39)_II. С. 175–189. DOI: 10.32515/2664-262X.2023.8(39).2.175-189.
17. Тищенко С. Ю., Аулін В. В., Гриньків А. В. Виявлення типових відмов елементів автомобілів групи Renault та обґрунтування вибору запасних частин. Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. 2025. Вип. 11(42), ч. II. С. 371–381. DOI: 10.32515/2664-262X.2025.11(42).2.371-381.
18. Novytskyi A. V., Bannyi O. O. Statistical analysis of functioning of repair service of Ukraine. Machinery and Energetics. 2021. № 12(2). Р. 39–47. DOI: 10.31548/machenergy2021.02.039.
Copyright (c) 2025 Ю. А. Новицький
Дослідження надійності та періодичності заміни повітряних фільтрів двигунів
Про авторів
Новицький Юрій Андрійович , здобувач вищої освіти на третьому (освітньо-науковому) рівні, Національний університет біоресурсів і природокористування України, м. Київ, Україна, https://orcid.org/0000-0003-1115-1747, e-mail: Novickii_yurka@ukr.net
Анотація
Ключові слова
Повний текст:
PDFПосилання
1. Novytskyi, A., Karabyniosh, S., Ruzhylo, Z., & Novytskyi, Yu. (2018). Air cabin filters for vehicles. Agroexpert, 2(115), 82–84. [in Ukrainian].
2. Novytskyi, A., Ruzhylo, Z., Karabyniosh, S., & Novytskyi, Yu. (2018). Air filters for internal combustion engines and features of their maintenance. Agroexpert, 1(114), 64–67. [in Ukrainian].
3. Synák, F., Kalašová, A., & Synák, J. (2020). Air filter and selected vehicle characteristics. Sustainability, 12(22). https://doi.org/10.3390/su12229326.
4. Ravi Chander, R., Sudheer Prem Kumar, V., Vijaya Kumar Reddy, K., & Chakradhar Goud, S. (2014). Performance analysis of air filters for diesel engine: An experimental approach. International Journal of Research in Engineering & Applied Sciences, 4(2), 14–32. http://www.euroasiapub.org.
5. Vishal, S. R., Prataprao, K. O., Pravin, N. A., & Rammohan, A. (2017). Investigation of air filter clogging effect on performance and emissions of engines. International Conference on Microelectronic Devices, Circuits and Systems (ICMDCS), Vellore, India, 1–6. https://doi.org/10.1109/ICMDCS.2017.8211699.
6. ISO 5011:2000. Inlet air cleaning equipment for internal combustion engines and compressors – Performance testing. (2000). Edition 2. 39 p.
7. Liu, X., Shen, H., & Nie, X. (2019). Study on filtration performance of baghouse filters for ultra-low emission depending on pore size and fibre diameter. International Journal of Environmental Research and Public Health, 16(2), 247. https://doi.org/10.3390/ijerph16020247.
8. Modaqeq, T., Joia, R., Tulepov, M., & Nurgaliuly, O. A. (2025). An in-depth analysis of car air filters: Structure, function and operational mechanisms. European Journal of Theoretical and Applied Sciences, 3(1), 249–260. https://doi.org/10.59324/ejtas.2025.3(1).24.
9. Bhatt, R. K., Joshi, M. M., & Baghel, A. (2021). Review on automotive air filter performance. International Journal of Engineering Research and Applications, 11(9, Series-II), 6–13. doi.org/10.9790/9622-1109020613.
10. Dziubak, T., & Karczewski, M. (2022). Experimental study of air filter pressure drop influence on engine performance. Energies, 15(9), 3285. https://doi.org/10.3390/en15093285.
11. Akal, D., & Selvi, İ. (2023). Effects of clogged air filter on power, torque, fuel consumption and diesel engine emissions in tractors. Petroleum Science and Technology, 41(24), 2419–2433. https://doi.org/10.1080/10916466.2023.2230248.
12. Toma, M. (2014). A study of air filter maintenance for automotive internal combustion engines. U.P.B. Sci. Bull., Series, 76(2), 101–110. https://www.scientificbulletin.upb.ro/rev_docs_arhiva/full8e1_421518.pdf.
13. DSTU 3004–95. Nadiinist tekhniky. Metody otsinky pokaznykiv nadiinosti za eksperymentalnymy danymy. (1995). Kyiv, 123 p. [in Ukrainian].
14. Dziubak, T., & Bąkała, L. (2021). Problems of selecting filter partitions for passenger car intake filters. Combustion Engines, 185(2), 44–59. https://doi.org/10.19206/ce-139629.
15. Gailis, M., & Pīrs, V. (2011). Research on influence of engine air filter replacement periodicity. Engineering for Rural Development, 173–178. https://www.iitf.lbtu.lv/conference/proceedings2011/Papers/032_Gailis.pdf.
16. Aulin, V. V., et al. (2023). Optimal maintenance and repair complex to increase reliability of machine units and systems. Tsentralnoukrainskyi naukovyi visnyk. Tekhnichni nauky, 8(39)_II, 175–189. https://doi.org/10.32515/2664-262X.2023.8(39).2.175-189 [in Ukrainian].
17. Tyshchenko, S. Yu., Aulin, V. V., & Hryn'kiv, A. V. (2025). Detection of typical failures of Renault group vehicles and justification of spare parts selection. Tsentralnoukrainskyi naukovyi visnyk. Tekhnichni nauky, 11(42), Part II, 371–381. https://doi.org/10.32515/2664-262X.2025.11(42).2.371-381. [in Ukrainian].
18. Novytskyi, A. V., & Bannyi, O. O. (2021). Statistical analysis of repair service functioning in Ukraine. Machinery and Energetics, 12(2), 39–47. https://doi.org/10.31548/machenergy2021.02.039.
Пристатейна бібліографія ДСТУ
1. Новицький А., Карабиньош С., Ружило З., Новицький Ю. Повітряні фільтри салонів транспортних засобів. Agroexpert. 2018. № 2(115). С. 82–84.
2. Новицький А., Ружило З., Карабиньош С., Новицький Ю. Повітряні фільтри для двигунів внутрішнього згоряння та особливості їх обслуговування. Agroexpert. 2018. № 1(114). С. 64–67.
3. František Synák, Alica Kalašová, Ján Synák. Air Filter and Selected Vehicle Characteristics. Sustainability. 2020. № 12(22). DOI: 10.3390/su12229326.
4. Ravi Chander R., Sudheer Prem Kumar, Vijaya Kumar Reddy K., Chakradhar Goud S. Performance analysis of air filters for diesel engine: an experimental approach. International Journal of Research in Engineering & Applied Sciences. 2014. Vol. 4, Iss. 2. Р. 14–32. URL: http://www.euroasiapub.org.
5. Vishal S. R., Prataprao K. O., Pravin N. A., Rammohan A. Investigation of effect of air filter clogging on performance and emissions from engine. International Conference on Microelectronic Devices, Circuits and Systems (ICMDCS). 2017. Vellore, India. P. 1–6. DOI: 10.1109/ICMDCS.2017.8211699.
6. ISO 5011:2000. Inlet air cleaning equipment for internal combustion engines and compressors – Performance testing. Edition 2. 2000. 39 p.
7. Liu X., Shen H., Nie X. Study on the filtration performance of the baghouse filters for ultra-low emission as a function of filter pore size and fiber diameter. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2019. № 16(2). P. 247. DOI: 10.3390/ijerph16020247.
8. Taibullah Modaqeq, Reza Joia, Marat Tulepov’s, Orynkul Alisher Nurgaliuly. An In-Depth Analysis of Car Air Filters: Structure, Function and Operational Mechanisms. European Journal of Theoretical and Applied Sciences. 2025. № 3(1). Р. 249–260. DOI: 10.59324/ejtas.2025.3(1).24.
9. Rajendra Kumar Bhatt, Madan Mohan Joshi, Anand Baghel. Review on Automotive Air Filter Performances. International Journal of Engineering Research and Applications. 2021. Vol. 11, Iss. 9(Series-II). Р. 6–13. DOI: 10.9790/9622-1109020613.
10. Tadeusz Dziubak, Mirosław Karczewski. Experimental Study of the Effect of Air Filter Pressure Drop on Internal Combustion Engine Performance. Energies. 2022. № 15(9). Р. 3285. DOI: 10.3390/en15093285.
11. Akal D., Selvi İ. Effects of clogged air filter on power, torque, fuel consumption and emissions of diesel engines in tractors. Petroleum Science and Technology. 2023. № 41(24). Р. 2419–2433. DOI: 10.1080/10916466.2023.2230248.
12. Marius Toma. A study of the air filters’ maintenance for automotive internal combustion engines. U.P.B. Sci. Bull., Series. 2014. Vol. 76, Iss. 2. Р. 101–110. URL: www.scientificbulletin.upb.ro/rev_docs_arhiva/full8e1_421518.pdf.
13. ДСТУ 3004–95. Надійність техніки. Методи оцінки показників надійності за експериментальними даними. Київ, 1995. 123 с.
14. Dziubak T., Bąkała L. Problems of selecting filter partition in passenger car engine intake air filters. Combustion Engines. 2021. Vol. 185(2). Р. 44–59. DOI: 10.19206/ce-139629.
15. Gailis M., Pīrs V. Research on influence of the engine air filter replacement periodicity. Engineering for Rural Development. 2011. Р. 173–178. URL: www.iitf.lbtu.lv/conference/proceedings2011/Papers/032_Gailis.pdf.
16. Аулін В. В. та ін. Оптимальний комплекс операцій технічного обслуговування і ремонту для підвищення надійності вузлів, систем та агрегатів мобільних машин. Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. 2023. Вип. 8(39)_II. С. 175–189. DOI: 10.32515/2664-262X.2023.8(39).2.175-189.
17. Тищенко С. Ю., Аулін В. В., Гриньків А. В. Виявлення типових відмов елементів автомобілів групи Renault та обґрунтування вибору запасних частин. Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. 2025. Вип. 11(42), ч. II. С. 371–381. DOI: 10.32515/2664-262X.2025.11(42).2.371-381.
18. Novytskyi A. V., Bannyi O. O. Statistical analysis of functioning of repair service of Ukraine. Machinery and Energetics. 2021. № 12(2). Р. 39–47. DOI: 10.31548/machenergy2021.02.039.
Copyright (c) 2025 Ю. А. Новицький