Filtr powietrza: Budowa, zasada działania i znaczenie
- Szczegóły
Dla poprawnego działania jednostki napędowej niezbędny jest nie tylko dokładnie oczyszczony olej czy pozbawione zabrudzeń paliwo, ale także czyste powietrze. Właśnie dlatego producenci wyposażają jednostki napędowe w filtry powietrza. Zatem, nie będzie przesadą stwierdzenie, że filtr powietrza pełni rolę swoistych płuc samochodu.
Historia i ewolucja filtrów powietrza
Przez pierwsze kilka dekad swojej obecności samochody nie posiadały żadnych rozwiązań pozwalających na filtrowanie powietrza. Pierwszym samochodem fabrycznie wyposażonym w filtr powietrza był Packard Twin Six, a samo wydarzenie miało miejsce w roku 1916. Tenże model zapisał się na kartach historii również z innego powodu - był to bowiem pierwszy na świecie samochód wyposażony w jednostkę dwunastocylindrową, z widlastym (czyli V) układem cylindrów. Od 1916 filtr przeszedł oczywiście szereg zmian konstrukcyjnych, a unowocześnieniu uległy także materiały z których wykonane są filtry.
Zasada działania filtra powietrza
Jego obecność jest istotna zarówno dla samej jednostki napędowej, jak również dla komfortu pasażerów w kabinie. Rolą filtra jest zatrzymanie cząstek stałych z powietrza - czy to pyłów przemysłowych czy też kurzu unoszącego się z dróg. Powietrze skierowane do kabiny jest później dodatkowo oczyszczane przez filtr kabinowy. To właśnie dzięki temu nie ma ryzyka, że pasażerowie nagle zaczną oddychać unoszącymi się w okolicy drogi zabrudzeniami, a w silniku owe cząstki stałe zablokują poprawne działanie poszczególnych elementów.
Wpływ zanieczyszczonego filtra na pracę silnika
Uszkodzony, źle dobrany bądź niewłaściwie zamontowany filtr powietrza powoduje, że do silnika nie dociera odpowiednia ilość powietrza, co automatycznie podnosi obciążenie (rośnie spalanie) oraz negatywnie wpływa na moc. I na sam koniec zjawisko, które może się zdarzyć każdemu, a które zdecydowanie świadczy o tym, że z jednostką napędową jest coś nie w porządku. Jeżeli w samym filtrze bądź jego obudowie zauważysz resztki oleju silnikowego, lepiej jak najprędzej oddaj auto do specjalisty!
Rodzaje filtrów powietrza
Wyróżnia się filtry suche (powietrze przechodzi przez materiał filtracyjny) oraz mokre (medium filtracyjnym jest olej pokrywający filtr). Filtr powietrza składa się z obudowy i umieszczonego w jej wnętrzu materiału filtracyjnego. Obudowa wykonana jest z poliuretanu, stanowiąc jednocześnie uszczelkę dla materiału filtracyjnego. Od dokładności jej przylegania do tego ostatniego zależy jakość filtracji zasysanego powietrza - dopuszczalna maksymalna utrata powietrza przez nieszczelności wynosi 200 cm³/min w przedziale temperatur od -40 do +100 st. Podstawowym materiałem stosowanym w większości filtrów montowanych w pojazdach jest papier na bazie celulozy z różnymi dodatkami, nasączony dodatkowo żywicami.
Przeczytaj także: Sędziszów Filtr Powietrza do Astry H - Testy i Opinie
Filtry mokre
Filtr powietrza nazywamy mokrym dlatego, że ważną częścią filtracji jest przepuszczenie strumienia powietrza przez mgłę olejową. Do miski znajdującej się na spodzie obudowy wlewamy oznaczoną na podziałce pewną ilość oleju silnikowego. Zasysane przez pracujący silnik powietrze rozbryzguje olej w misce, dzięki czemu topią się w nim mniejsze zanieczyszczenia. Następnie strumień dostaje się do komory z wkładami filtrującymi. Zmiana średnicy sprawia, że masa powietrza zostaje gwałtownie rozprężona. Filtry powietrza mokre stosowane były od kilkudziesięciu lat w Zetorach, Ursusach, MTZ, Jumz i T-25 Władymirecach. Utrzymane w odpowiedniej czystości układy zapewniały dość skuteczną filtrację powietrza pod warunkiem dokonywania okresowej wymiany wkładów filtrujących i oleju.
Filtry suche
W związku z tym do konstrukcji ciągników wprowadzono suche filtry powietrza, będące wkładami papierowymi o różnym stopniu przepustowości. W porównaniu z systemami znanymi w motoryzacji wprowadzono tu kilka zmian. W plastikowej lub metalowej tubie umieszczono dwa papierowe walce w siatkowej obudowie. Siatka ta i wykończone gumą brzegi zabezpieczają wkłady przed zassaniem i zniszczeniem ich struktury. Wkłady występują zazwyczaj w parach: duży - wstępny i mniejszy - dokładny, zwany powszechnie bezpiecznikiem.
Sportowe filtry powietrza
Sportowy filtr powietrza należy do niepozornych podzespołów eksploatacyjnych, których montaż może przynieść spore korzyści. Zauważalny wzrost mocy czy dynamiki to pierwsza z nich. Kolejną może być też ograniczenie zużycia paliwa. Brzmi paradoksalnie? Ale tylko na pozór, ponieważ stożkowy lub panelowy filtr powietrza zwiększa ilość tlenu dostarczanego do komory silnikowej, w porównaniu do filtrów tradycyjnych, co przekłada się na zwiększenie wydajności.
Rodzaje sportowych filtrów powietrza
Pośród sportowych filtrów powietrza stosuje się dwa rozwiązania. Pierwsze - nieco bardziej zaawansowane - to filtr stożkowy. Drugie - panelowy filtr powietrza (ten termin, rozumiany jako wkładki sportowe do filtrów powietrza, będzie dominował w niniejszym tekście). Standardowo filtr powietrza w samochodzie powinno wymieniać się co 12-24 miesiące (15-40 tys. km). Zasada działania filtra panelowego zasadniczo jest taka sama jak tradycyjnego. Sportowy panelowy filtr powietrza przede wszystkim wyłapuje zanieczyszczenia, chroniąc przed przedostawaniem się ich do komory spalania. Ponadto filtr powietrza panelowy reguluje dopływ powietrza, co zapewnia odpowiednią proporcję mieszanki. Co istotne, filtry tego typu mają lepszą przepustowość od klasycznych - akurat o tyle, aby polepszyć przepływ bez obaw o nieodpowiednie proporcje mieszanki paliwowo-powietrznej. Za to odpowiada wkładka o zwiększonej przepustowości. O ile w seryjnych filtrach powietrza stosuje się papier, to sportowe (panelowe i stożkowe) zamiast tego mają wkładkę bawełnianą lub z gąbki.
Panelowy filtr powietrza
Filtr panelowy cieszy się sporą popularnością zarówno ze względu na właściwości, jak i łatwość montażu. Wkładka sportowa filtra powietrza (to też spotykana nazwa) montowana jest w miejscu zwykłej, fabrycznej. Bez konieczności żadnych przeróbek czy stosowania adapterów. Ile kosztuje sportowy panelowy filtr powietrza? Markowe modele takich marek, jak Pipecrooss czy K&N, mogą kosztować nawet więcej niż 300 zł. Oczywiście do niektórych aut można znaleźć tańsze sportowe wkładki filtra - także markowe.
Przeczytaj także: Jak wymienić filtr w Vespa LX 50?
Stożkowy filtr powietrza
Ale jeśli ktoś szuka czegoś innego i godzi się na montaż z wykorzystaniem adapterów, to z pewnością doceni stożkowe filtry powietrza (znane też jako airboxy). Nowy powinien znajdować się w miejscu po seryjnym airboxie bądź w oddzielnej obudowie (oczywiście zależy to od auta oraz producenta filtra). Mimo że zamiana stożkowego filtra powietrza wydaje się łatwa, warto zlecić ją profesjonalistom.
Wymiana filtra powietrza
Zasada jest prosta - filtr powietrza winno się wymieniać podczas każdego przeglądu serwisowego (czyli przy wymianie oleju). W regionach o dużym zapyleniu (w Polsce jest to na przykład Górny Śląsk oraz okolice Krakowa) warto rozważyć zmniejszenie interwału wymiany filtra powietrza o połowę. Krótko mówiąc taki filtr przestaje chronić silnik przed zanieczyszczeniami. Jeżeli ten element w Twoim aucie uległ znacznemu zabrudzeniu możesz go oczywiście oczyścić za pomocą sprężonego powietrza, ale...nie ma to większego sensu, zważywszy na to, że nowy filtr do swojego auta kupisz już za kilkadziesiąt złotych. Szczegóły takiej operacji zależą oczywiście od konkretnego silnika, natomiast sama procedura jest bardzo prosta i praktycznie nie wymaga żadnych specjalistycznych narzędzi. Filtr powietrza znajdziemy w specjalnej plastikowej obudowie, zazwyczaj przykręconej na kilka śrub. Wystarczy zdjąć obudowę, wyciągnąć stary filtr (niekiedy blokują go klipsy) oraz włożyć nowy.
Czyszczenie filtrów powietrza
W przypadku filtrów suchych najlepszym rozwiązaniem jest ich delikatne przedmuchanie sprężonym powietrzem tak, by zgromadzone zanieczyszczenia zostały wyrzucone na zewnątrz. Strumień powietrza powinien być skierowany od strony wylotu filtra, a jego siła dobierana w ten sposób, aby gwałtowny podmuch nie uszkodził powierzchni filtracyjnej. Zabiegi te mogą przedłużyć trwałość filtra, nie eliminują jednak konieczności jego wymiany, która powinna być połączona nie tylko z wyjęciem starego filtra i włożeniem nowego, ale również z dokładnym czyszczeniem obudowy, w jakiej się znajduje.
Filtry powietrza w systemach wentylacyjnych
Filtry powietrza odgrywają ważną rolę w funkcjonowaniu systemów wentylacyjnych, zarówno nawiewnych, jak i wywiewnych. W systemach nawiewnych oczyszczają powietrze z zanieczyszczeń, chroniąc komponenty, takie jak wymienniki ciepła i wentylatory, przed uszkodzeniami. Filtry powietrza stosowane w systemach wentylacyjnych można podzielić na trzy podstawowe grupy: wstępne, dokładne i absolutne.
Rodzaje filtrów w systemach wentylacyjnych
- Filtry wstępne: są pierwszym etapem filtracji, usuwając z powietrza największe zanieczyszczenia, takie jak kurz czy pył. Chronią elementy systemów wentylacyjnych, takie jak wentylatory i wymienniki ciepła przed uszkodzeniem.
- Filtry dokładne: stanowią drugi stopień filtracji, zatrzymując mniejsze cząsteczki, takie jak drobny pył czy mikroorganizmy.
- Filtry absolutne: to trzeci stopień filtracji, stosowany w miejscach o najwyższych wymaganiach higienicznych, takich jak szpitale, czy laboratoria. Te filtry charakteryzują się bardzo wysoką skutecznością zatrzymywania nawet submikronowych cząstek.
Klasyfikacja filtrów
Normy europejskie precyzyjnie określają klasy filtrów w zależności od ich skuteczności. Przykładowo filtry wstępne są oznaczane jako G1-G4, filtry dokładne jako M5-M6 i F7-F9, a filtry absolutne jako H10-H14 (HEPA) lub U15-U17 (ULPA).
Przeczytaj także: Oczyszczacz Duux: konserwacja filtra
Wymiana i konserwacja
Regularna wymiana i konserwacja filtrów to kluczowe działania zapewniające sprawność systemów wentylacyjnych, optymalną jakość powietrza oraz długą żywotność instalacji. Okresy wymiany filtrów zależą od rodzaju filtra oraz warunków pracy instalacji. Filtry wstępne należy wymieniać co 3-6 miesięcy, w zależności od poziomu zanieczyszczeń powietrza zewnętrznego. Procedury konserwacji obejmują kontrolę stanu filtrów, czyszczenie instalacji i regularne sprawdzanie szczelności systemu.
Producenci filtrów
Lista firm produkujących filtry powietrza jest bardzo długa, ponieważ jest to jeden z podstawowych elementów eksploatacyjnych każdego silnika. Począwszy od budżetowych propozycji w rodzaju produktów firmy Blue Print czy polski Filtron, przez średniej klasy filtry Bosch oraz Champion, skończywszy na wyrobach firmy Purflux czy amerykańskiej firmy Wix Filters. PZL Sędziszów produkuje szerokie spektrum filtrów przeznaczonych do samochodów osobowych, ciężarowych, autobusów, maszyn budowlanych i rolniczych. Wix Filters to amerykański producent filtrów działający od 1939 roku. Filtron to firma specjalizująca się w produkcji wysokiej jakości filtrów. Firma K&N została założona w latach 60. XX wieku przez aktywnych kierowców wyścigowych i od tego czasu proponuje rozwiązania idealnie dopasowane do samochodów o ponadprzeciętnych osiągach. Pipercross to brytyjska marka, której produkty są wykorzystywane nie tylko przez aktywnych fanów tuningu, ale też przez wyczynowych zawodników i konstruktorów silników o sportowej charakterystyce.
Filtry sprężonego powietrza
Filtry sprężonego powietrza odgrywają kluczową rolę w zapewnieniu wysokiej jakości powietrza, które jest niezbędne w wielu zastosowaniach przemysłowych. Działają one poprzez usuwanie zanieczyszczeń i cząstek stałych, które mogą negatywnie wpływać na wydajność urządzeń oraz jakość końcowego produktu. Filtry sprężonego powietrza pełnią kluczową rolę w ochronie zarówno urządzeń zasilanych tym medium, jak i produktów końcowych. Ich głównym zadaniem jest usuwanie zanieczyszczeń, które mogą występować w postaci cząstek stałych, wilgoci czy oleju. Dzięki filtrom systemy pneumatyczne działają efektywnie i niezawodnie, minimalizując ryzyko awarii oraz zapewniając wysoką jakość produkcji.
Rodzaje filtrów sprężonego powietrza
- Filtry ciśnieniowe: w tym filtry powietrza (wstępne, dokładne, liniowe, dla wysokich wartości ciśnienia, lub ze stali nierdzewnej) i filtry do wody.
- Filtry wstępne: Filtracja powietrza przy użyciu filtrów wstępnych polega na eliminacji zgrubnych zanieczyszczeń. Filtrowanie powietrza przebiega na poziomie 20 mikronów, w przypadku większych filtrów filtracja wynosi 50 mikronów. Filtry wstępne montowane są zaraz za sprężarką.
- Filtry dokładne: montaż wykonać należy przy samych punktach poboru sprężonego powietrza. Ich zadaniem jest przygotowanie powietrza dla danych aplikacji. Filtry dokładne zawsze muszą być poprzedzone filtrem wstępnym. Filtrowanie powietrza w zależności od aplikacji wynosi 5 mikronów; 0,3 mikrona lub nawet 0,01 mikrona.
- Filtry liniowe: montowane są tam gdzie fizycznie nie ma miejsca na standardowe filtry. Bardzo często stosowane są przed narzędziami pneumatycznymi. Filtracja powietrza takich filtrów wynosi 20-30 mikronów.
Filtr sprężonego powietrza należy wymieniać regularnie, aby zapewnić optymalną wydajność i ochronę urządzeń. Częstotliwość wymiany zależy od kilku czynników, takich jak rodzaj używanego filtra, warunki pracy oraz intensywność eksploatacji systemu. Zazwyczaj zaleca się kontrolę i ewentualną wymianę filtrów co 3 do 6 miesięcy. W trudnych warunkach pracy warto robić to częściej. Regularna konserwacja pozwala uniknąć kosztownych napraw i przedłuża żywotność sprzętu.
Różnice między filtrem ciśnieniowym wstępnym a dokładnym
Filtr ciśnieniowy wstępny i filtr dokładny różnią się przede wszystkim funkcją i stopniem filtracji. Filtr ciśnieniowy wstępny jest zaprojektowany do usuwania większych zanieczyszczeń, takich jak piasek czy rdza, chroniąc tym samym kolejne etapy systemu przed ich negatywnym wpływem. Z kolei filtr dokładny odpowiada za eliminację drobniejszych cząstek, często o wymiarach mikronowych, zapewniając wyższą jakość oczyszczonego medium.
tags: #filtr #powietrza #budowa #zasada #działania
