Filtr Powietrza: Budowa, Zasada Działania i Konserwacja
- Szczegóły
Filtr powietrza to element, o którym posiadacze ciągników i maszyn rolniczych często zapominają. 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.
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.
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. Polegają one na zdjęciu go z rury ssącej, rozebraniu i oczyszczeniu z zebranego piasku.
Przeczytaj także: Sędziszów Filtr Powietrza do Astry H - Testy i Opinie
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.
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).
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. 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).
Przeczytaj także: Jak wymienić filtr w Vespa LX 50?
Panelowe Filtry Powietrza
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. 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.
Wady i Zalety Panelowych Filtrów Powietrza
Panelowy filtr powietrza ma wady. Są dwie główne. Pierwszą jest cena. 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. Wspominając o cenach sportowych wkładek filtra powietrza, trzeba nadmienić, że najdroższe są modele wielokrotnego użytku. Czyli te, które można samodzielnie czyścić i regenerować. Na szczególną uwagę, jako opcja dla wymagających, zasługują wkładki filtrów powietrza K&N oraz Pipercross. Te marki nie bez powodu były już kilkakrotnie „przywoływane do tablicy”. 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. W ofercie Pipercross są między innymi wydajne filtry powietrza (wkładki) do wielu popularnych modeli aut. 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. Oczywiście w ofercie są też sportowe wkładki filtrów powietrza do „cywilnych” wozów.
Stożkowe Filtry Powietrza
Jeśli ktoś szuka czegoś innego i godzi się na montaż z wykorzystaniem adapterów, to z pewnością doceni stożkowe filtry powietrza (znane też jako airboxy). Pojawia się pytanie, jak zamontować filtr stożkowy? 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 i Konserwacja Filtrów Powietrza
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.
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.
Przeczytaj także: Oczyszczacz Duux: konserwacja filtra
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).
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!
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.
Filtry Ciśnieniowe i Elementy Przygotowania Sprężonego Powietrza
Elementy przygotowania sprężonego powietrza mają zastosowanie m.in. w lakierniach, narzędziach pneumatycznych (zwiększając ich efektywność i przedłużając żywotność) czy siłownikach pneumatycznych.
Filtracja powietrza ma na celu uzyskanie sprężonego powietrza odznaczającego się:- Nie występowaniem wody w żadnej postaci- Poziomem substancji zanieczyszczających nie przekraczającym 5 um.- Brakiem olejów czy też innego rodzaju cieczy w formie kropel
Filtrowanie powietrza - proces filtracji powietrza polega na tym że powietrze wchodzi do filtra poprzez ruch wirowy powietrza. Następnie przechodzi przez wkład filtracyjny a zanieczyszczenia zostają odseparowane na wkładzie filtracyjnym. Finalnie, czyste powietrze wychodzi drugim otworem z filtra.
W celu uzyskania takiego efektu polecamy: Zespoły przygotowania sprężonego powietrza - różne warianty wykonania (w tym ze stali nierdzewnej) oraz konfiguracji połączeń. Bloki składają się z trzech elementów: reduktora, filtra i smarownicy. Rolą zespołów jest przygotowanie powietrza wychodzącego z kompresora dla różnych procesów technologicznych.
W bloku przygotowania powietrza każdy element jest odpowiedzialny za wykonanie określonych funkcji:- Filtry oczyszczają, zapewniają filtrację powietrza poprzez zatrzymanie substancji zanieczyszczających oraz częściowo olej wychodzący ze sprężarki- Reduktory zapewniają redukcję ciśnienia wychodzącego z kompresora do wartości wymaganej w danym procesie- Smarownice wykonują operację smarowania powietrza mgiełką olejową. W zależności od aplikacji (niektóre tego wymagają, inne nie) stosowanie smarownic nie zawsze jest konieczne w zespołach przygotowania powietrza.
Filtry ciśnieniowe - w tym filtry powietrza (wstępne, dokładne, liniowe, dla wysokich wartości ciśnienia, lub ze stali nierdzewnej) i filtry do wody. 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. Warto pamiętać że częste wymiany wkładów filtracyjnych poprawiają jakość jakość sprężonego powietrza na wyjściu. W przypadku filtrów dokładnych, 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. Z kolei 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.
Reduktory ciśnienia - bardzo szeroki wybór reduktorów ciśnienia powietrza, gazów itd. Smarownice mgłą olejową - służą do nasycania olejem czynnika roboczego w celu ochrony przed korozją i zmniejszenia zużycia współpracujących detali elementów pneumatyki. Zaworo-filtry - do powietrza i wody w kilku wersjach, także w wykonaniu ze stali nierdzewnej. Zaworo-filtr jest złożony z dwóch elementów: filtra i reduktora sprężonego powietrza. Jako jeden element posiada kompaktową obudowę. Standardowo filtr odpowiada za filtrację powietrza, natomiast reduktor pozwala na wyregulowanie sprężonego powietrza do wymaganego ciśnienia. Kombibloki - to bloki przygotowania powietrza w jednym elemencie. Stosowane są wszędzie tam gdzie nie ma miejsca na stosowanie standardowych zespołów przygotowania powietrza. Za filtrowanie powietrza odpowiada filtr powietrzny, zawór redukcyjny reguluje ciśnienie sprężonego powietrza, a smarowniczka „smaruje” powietrze mgiełką olejową. Kostki rozdzielcze - pozwalają połączyć kolejne elementy zespołów przygotowania powietrza.
| Rodzaj filtra | Zalecany okres wymiany |
|---|---|
| Filtry wstępne | 3-6 miesięcy (w zależności od zanieczyszczeń) |
| Filtry powietrza w samochodzie | 12-24 miesiące (15-40 tys. km) |
tags: #filtr #powietrza #budowa #zasada #działania
