Filtr Powietrza w Silnikach Samochodowych Lat 50. - Budowa i Zasada Działania
- 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.
Rola i Zasada Działania Filtrów Powietrza
Jak działa filtr 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.
Zadaniem układu dolotowego jest zasysanie powietrza, filtrowanie go i przekazywanie dalej, do cylindrów silnika. By silnik spalinowy odpowiednio działał, do jego pracy niezbędne jest powietrze. To dzięki niemu możliwe jest spalanie paliwa. Powietrze atmosferyczne jest zasysane przez filtr powietrza. Następnie oczyszczone powietrze przechodzi przez zawór ssący i trafia do bloku śrubowego.
Rodzaje Filtrów Powietrza
Silniki ciągnikowe pierwszych generacji, np. Ursusa C-45, nie stawiały wysokich wymagań co do paliwa i czystości powietrza. Rzecz uległa zmianie wraz z powojennym rozwojem ciągników, ponieważ rosnące wymagania wymusiły na projektantach zupełnie inne podejście do jakości powietrza zasysanego przez silniki. Filtry powietrza stosowane w systemach wentylacyjnych można podzielić na trzy podstawowe grupy: wstępne, dokładne i absolutne.
Przeczytaj także: Sędziszów Filtr Powietrza do Astry H - Testy i Opinie
- Filtry suche (powietrze przechodzi przez materiał filtracyjny)
- Filtry mokre (medium filtracyjnym jest olej pokrywający filtr)
Filtry Mokre
Filtr powietrza mokry w ciągniku składa się z obudowy w kształcie walca z doczepianą od spodu miską. Wewnątrz znajdują się dwa lub trzy wkłady filtrujące wykonane z kłębków drutu, plastiku lub gąbki o różnym stopniu gęstości. Przed filtrem znajduje się monocyklon, czyli filtr wstępny. za zadanie wychwycić i zatrzymać grube zanieczyszczenia. Urządzenie posiada łopatki, dzięki którym zasysane przez silnik powietrze wprowadzane jest w ruch wirowy, ułatwiający odrzucanie piachu i cięższych frakcji. Monocyklon ma prostą budowę, jednak wymaga przeprowadzenia co jakiś czas czynności serwisowych.
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. W zależności od zapotrzebowania silnika na powietrze, czyli jego pojemności skokowej, w filtrze mokrym powietrza znajduje się kilka wkładów, których gęstość i rodzaj wypełnienia zależą od konstrukcji maszyny.
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. Suche filtry powietrza w ciągnikach i maszynach rolniczych są łatwe w utrzymaniu - wystarczy odpiąć pokrywę obudowy i wyciągnąć oba filtry, które doraźnie można odkurzać.
Filtry Wstępne, Dokładne i Absolutne
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.
Przeczytaj także: Jak wymienić filtr w Vespa LX 50?
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).
Budowa Filtra Powietrza
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.
Materiał Filtracyjny
Podstawowym materiałem stosowanym w większości filtrów montowanych w pojazdach jest papier na bazie celulozy z różnymi dodatkami, nasączony dodatkowo żywicami. Zdolność pochłaniania zanieczyszczeń wynosi w granicach 190-220 g/m². Papier filtracyjny nie jest gładki, ale ma charakterystyczne zagięcia zabezpieczone przed potencjalną deformacją za pomocą nitki kleju. Plisowanie jest zabiegiem celowym, zwiększa bowiem powierzchnię filtracyjną bez zwiększania rozmiarów filtra.
Dodatkowo w celu zwiększenia chłonności filtrów, na płaskich powierzchniach papieru filtracyjnego wykonywane są specjalne przetłoczenia.
Kiedy Wymieniać Filtr Powietrza?
Filtry powietrza należy wymieniać zgodnie z zaleceniami producenta danego pojazdu, ale zależnie od środowiska, w jakim porusza się pojazd. Pamiętaj, że odpowiednie serwisowanie jest bardzo ważne. Efekty nieprofesjonalnych, samodzielnie wykonywanych napraw bywają opłakane w skutkach. Kierowca, który nie posiada niezbędnej wiedzy oraz narzędzi powinien udać się do serwisu: problem może leżeć w zanieczyszczonym kolektorze, zapchanym filtrze powietrza lub zniszczonej uszczelce.
Przeczytaj także: Oczyszczacz Duux: konserwacja filtra
Po upływie przewidzianego przez producenta ciągnika czasu wkład filtracyjny w filtrze suchym ulegnie zapchaniu, a olej w filtrze mokrym, podobnie jak separator, będzie zbyt zanieczyszczony, by móc dalej efektywnie pracować. Dla zachowania silnika w dobrym stanie konieczne będzie systematyczne czyszczenie filtrów oraz ich wymiana. W większości maszyn dopuszczalny czas pracy wynosi około kilkuset motogodzin i jest ściśle uzależniony od specyfiki danej konstrukcji.
Objawy Uszkodzonego Filtra Powietrza
Jeśli jeździsz swoim autem już od dłuższego czasu, to prawdopodobnie każda zmiana w sposobie pracy silnika natychmiast zwróci Twoją uwagę. Są usterki, które ciężko jest na początku zauważyć - na szczęście awarie układu dolotowego dają dość charakterystyczne symptomy.
- Spadek mocy auta
- Zwiększenie spalania
- Nierówna praca silnika na biegu jałowym
- Problemy z rozruchem pojazdu
Diagnostyka Układu Dolotowego
Podejrzewasz, że układ dolotowy powietrza w Twoim samochodzie jest nieszczelny? Diagnostyka w warsztacie wiąże się na ogół z wykonaniem serii testów, które z pewnością wykryją źródło problemu - usługa nie należy do najtańszych, ale wiedza specjalistów pomoże szybko odnaleźć źródło problemów. Zanim jednak wybierzesz się do mechanika, możesz spróbować domowych metod, które pozwolą Ci sprawdzić szczelność układu dolotowego.
Wpływ Zużytego 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!
Wymiana i Konserwacja 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. 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.
Zaniedbanie wymiany filtrów i ich konserwacji może prowadzić do zwiększenia kosztów eksploatacyjnych, obniżenia jakości powietrza oraz uszkodzenia elementów systemu, takich jak wymienniki ciepła czy wentylatory. Regularna kontrola i odpowiednia konserwacja to najlepszy sposób na utrzymanie sprawnego działania systemów wentylacyjnych. Standardowo filtr powietrza w samochodzie powinno wymieniać się co 12-24 miesiące (15-40 tys. km). 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.
Filtr powietrza to jedna z najtańszych części każdego silnika - niezależnie od tego czy to silnik benzynowy czy wysokoprężny (diesel), ta część kosztuje najwyżej kilkadziesiąt złotych, aczkolwiek różnice pomiędzy poszczególnymi sprzedawcami potrafią być naprawdę zaskakujące.
Zasada jest prosta - filtr powietrza winno się wymieniać podczas każdego przeglądu serwisowego (czyli przy wymianie oleju).
Producenci Filtrów Powietrza
Lista firm produkujących filtry powietrza jest bardzo długa, ponieważ jest to jeden z podstawowych elementów eksploatacyjnych każdego silnika.
- PZL Sędziszów produkuje szerokie spektrum filtrów przeznaczonych do samochodów osobowych, ciężarowych, autobusów, maszyn budowlanych i rolniczych. Firma istnieje na rynku ponad 75 lat i należy do światowych liderów z dziedziny filtracji.
- Wix Filters to amerykański producent filtrów działający od 1939 roku. Firma spełnia normy w zakresie projektowania i wytwarzania filtrów oraz posiada liczne patenty technologiczne.
- Filtron to firma specjalizująca się w produkcji wysokiej jakości filtrów. Została założona w 1982 roku w Gostyniu, a w 2016 roku dołączyła do grupy Mann+Hummel.
Oprócz tego 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.
Sprawny układ dolotowy jest gwarancją optymalnego spalania paliwa i wydajnej pracy auta. Wiesz już, czym jest układ dolotowy i w jaki sposób dbać o jego prawidłowe funkcjonowanie. Pierwszym sygnałem, który świadczy o takim uszkodzeniu, będzie zazwyczaj spadek mocy auta i zwiększenie spalania. Jeśli auto traci moc, przestało sprawnie przyspieszać i spala więcej paliwa, niż zwykle - nie ma na co czekać!
tags: #filtr #powietrza #w #silnikach #samochodowych #lata
