Filtracja Powietrza w Silnikach Spalinowych: Rodzaje i Znaczenie
- Szczegóły
Filtr powietrza to element, o którym posiadacze ciągników i maszyn rolniczych często zapominają. Jak zbudowany jest filtr powietrza, jakie jego rodzaje dostępne są na rynku, na czym polega skuteczne czyszczenie?
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.
Filtr Powietrza Mokry
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.
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.
Przeczytaj także: Filtracja i przepływ powietrza w silnikach spalinowych
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.
Filtr Powietrza Suchy
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.
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.
Przeczytaj także: Definicja i pomiar filtracji kłębuszkowej
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.
Znaczenie Filtrów Powietrza w Samochodach Osobowych
W każdym samochodzie znajduje się kilka podstawowych filtrów, które wymagają regularnej wymiany. Każdy z tych filtrów spełnia kluczową funkcję w zapewnieniu prawidłowej pracy samochodu.
- Filtr oleju: Odpowiada za oczyszczanie oleju, który smaruje silnik, chłodzi go i chroni przed zanieczyszczeniami. Jeśli filtr oleju zostanie zatkany, olej przestanie być efektywnie oczyszczany, co może prowadzić do gromadzenia się zanieczyszczeń w silniku.
- Filtr powietrza: Odpowiada za oczyszczanie powietrza z zanieczyszczeń, takich jak kurz, pył, piasek czy owady, które mogłyby uszkodzić silnik lub zakłócić jego pracę. Zatkany filtr powietrza obniża jakość powietrza docierającego do silnika, co skutkuje gorszą wydajnością i większym zużyciem paliwa. Wymiana filtra powietrza jest zalecana co 15-30 tysięcy kilometrów.
- Filtr paliwa: Odgrywa kluczową rolę w układzie paliwowym, oczyszczając paliwo z wszelkich zanieczyszczeń, które mogłyby uszkodzić wtryskiwacze lub pompę paliwową. Zanieczyszczony filtr paliwa obniża przepływ paliwa do silnika, co prowadzi do spadku mocy, problemów z przyspieszaniem oraz nierównej pracy silnika. Filtr paliwa powinien być wymieniany co 30-60 tysięcy kilometrów.
- Filtr kabinowy: Nazywany także filtrem przeciwpyłkowym, oczyszcza powietrze, które dostaje się do wnętrza samochodu przez układ wentylacyjny. Zatrzymuje pyłki, kurz, spaliny, zanieczyszczenia przemysłowe oraz mikroorganizmy, które mogą wpłynąć na jakość powietrza w kabinie. Zanieczyszczony filtr kabinowy nie tylko obniża jakość powietrza wewnątrz pojazdu, ale również zmniejsza efektywność układu wentylacyjnego. Filtr kabinowy zaleca się wymieniać co 15-30 tysięcy kilometrów lub co najmniej raz do roku.
Podsumowując, filtry w samochodzie pełnią kluczową rolę w zapewnieniu jego prawidłowej pracy i długowieczności. Ich regularna wymiana to jedna z najważniejszych czynności konserwacyjnych, której nie należy zaniedbywać.
Filtracja Powietrza w Ogniwach Paliwowych
Nowe technologie pozyskiwania energii elektrycznej otwierają przed rynkiem wiele możliwości, ale także wyłaniają nowe potrzeby. Jedną z nich jest przygotowanie powietrza, które bierze udział w reakcjach, jakie zachodzą wewnątrz ogniwa paliwowego. Tlen niezbędny do wywołania reakcji elektrochemicznej z wodorem ogniwa pozyskują z powietrza z otoczenia.
Jednak nie wszędzie jest ono takie samo, a jego właściwości zależą od takich czynników, jak m.in. temperatura, wysokość nad poziomem morza czy lokalne zanieczyszczenia. W związku z tym, opracowując katodowy filtr powietrza, należy wziąć pod uwagę miejsce, w którym będzie on wykorzystywany, ponieważ z uwagi na zróżnicowaną jakość powietrza rozwiązania skuteczne w jednym regionie świata niekoniecznie będą działały prawidłowo w innym.
Przeczytaj także: Webber AP8400 - wymiana filtrów
Filtracja powietrza w przypadku ogniw paliwowych odgrywa jeszcze ważniejszą rolę niż w tradycyjnych silnikach. Badania wykazały, że nawet bardzo małe ilości cząstek gazowych (PPM, PPB) mogą znacząco zmniejszyć wydajność i skrócić żywotność ogniw. Wynika to z kilku czynników. Jednym z nich jest zanieczyszczenie katalizatora, który uruchamia reakcje niezbędną do przekształcenia wodoru i tlenu w energię elektryczną i wodę.
Budowa Katodowego Filtra Powietrza
Katodowy filtr powietrza pełni podwójną funkcję (filtracja cząstek stałych, pochłanianie zanieczyszczeń gazowych) i składa się z dwóch warstw. Pierwsza warstwa pełni funkcję bariery fizycznej, oddzielając cząstki stałe. Jej budowa jest podobna do filtra powietrza w silnikach spalinowych. Syntetyczne medium ma jednak inną strukturę i grubość, aby zapewnić większą zdolność akumulacji i niskie spadki ciśnienia w układzie. Umożliwia to zatrzymywanie wszystkich rodzajów pyłu, w tym drobnych cząstek, a nawet soli, która jest używana zimą na drogach lub unosi się w powietrzu na terenach nadmorskich. Warstwa ta służy ochronie węgla aktywnego, który znajduje się w drugiej warstwie. Jest on bowiem wrażliwy na obecność cząstek stałych, które ograniczają zdolność pochłaniania gazów.
Druga warstwa pełni funkcję chemiczną, eliminując zanieczyszczenia gazowe przez adsorpcję. Medium filtracyjne składa się z włókniny, która zawiera różne rodzaje węgla aktywnego. Pionierskim rozwiązaniem jest modyfikacja tradycyjnie stosowanego węgla aktywnego w procesie obróbki cieplnej i reakcji chemicznej z solami nieorganicznymi. W ten sposób, oprócz otworów o różnych rozmiarach (stworzonych w wyniku obróbki powierzchni), węgle uzyskały zdolność pochłaniania gazów, łącząc się z nimi przez wiązania chemiczne różnego rodzaju. Różnorodne mieszanki węgla aktywnego pozwalają dostosować produkt do warunków typowych dla obszaru, w którym samochodu będzie sprzedawany.
Dodatkowe Elementy
W przypadku niektórych zastosowań oprócz filtra, który składa się z dwóch warstw, stosuje się elementy wstępnego oczyszczania powietrza.
Wybór Filtrów FEBI
Każdy samochód osobowy wyposażony jest w różne rodzaje filtrów, które pełnią określoną rolę w aucie. Filtr oleju silnikowego odpowiada za oczyszczanie oleju z zanieczyszczeń z powietrza i produktów spalania, filtr paliwa oczyszcza benzynę z osadów i cząstek stałych, a dzięki filtrom kabinowym wewnątrz kabiny auta mamy oczyszczone z pyłków i kurzu powietrze! Te oraz inne filtry w aucie ulegają jednak szybkiemu zużyciu i należy je często wymieniać.
Dlaczego warto wybrać w tym celu filtry FEBI? Podpowiadamy!
Filtry Oleju
Smarowanie olejem jest niezbędne dla silnika spalinowego. Jego zadaniem jest nie tylko smarowanie ruchomych elementów silnika, ale również chłodzenie podzespołów, chroniąc przed korozją i utrzymując silnik w czystości. Osady produkowane w silnikach spalinowych - takie jak sadza lub inne zanieczyszczenia - muszą zostać maksymalnie jak to możliwe wychwycone z oleju. W innym przypadku mogą one powodować zniszczenie silnika przedostając się do panewek wału korbowego lub wałka rozrządu i zmniejszając właściwości smarne oleju.
Filtry do Skrzyń Biegów
Podobnie jak i silnik, również skrzynia biegów potrzebuje oleju do smarowania i chłodzenia. W przekładni automatycznej, zanieczyszczenia pochodzą od sprzęgieł tarczowych i muszą być skutecznie usunięte. Zanieczyszczony olej może powodować problem ze zmianą biegów. Wysokiej jakości filtry przez długi czas zapewniają czystość wewnątrz skrzyni biegów oraz bezproblemowe przełączanie przełożeń.
Filtry Powietrza
W silnikach spalinowych filtr powietrza ma za zadanie usunięcie zanieczyszczeń z powietrza jeszcze zanim trafią one do silnika. Na jeden litr paliwa filtr przepuszcza średnio około 10 000 litrów powietrza. Wielkość zanieczyszczeń różni się - mogą to być ziarenka piasku, drobinka brudu, cząsteczki sadzy oraz pył pochodzący ze ścierających się opon lub hamulców. Oferowane przez Ferdinand Bilstein filtry powietrza charakteryzują się wysoką wydajnością filtrowania. Zapewniają optymalną pracę silnika pod różnym obciążeniem, chroniąc przed zwiększonym zużyciem tłoki, pierścienie tłokowe, gładź cylindrów i zawory.
Filtry Paliwa
Paliwo może zawierać zanieczyszczenia, które przedostają się na przykład podczas tankowania samochodu. Jeżeli trafią dalej do silnika, mogą uszkodzić układ paliwowy. Przykładem mogą być zatarte lub zapieczone wtryskiwacze. Dlatego też wszystkie silniki spalinowe wyposażone są w filtr paliwa, który odpowiada za jego oczyszczanie. Oferowane przez firmę Ferdinand Bilstein filtry paliwa spełniają najwyższe wymagania. Są odporne na działanie nowoczesnych paliw (na przykład z wysoką zawartością etanolu lub biodiesla) i jednocześnie zapewniają wysoki przepływ w szerokim zakresie temperatur (pomiędzy -40 ° C a 100 ° C).
Filtry Kabinowe
Wychwytując z powietrza szkodliwe substancje takie jak spaliny, kurz lub pyłki, filtry kabinowe zapobiegają wdychaniu przez kierowcę i pasażerów szkodliwych substancji. Ponadto filtry kabinowe z aktywnym węglem zatrzymują w swoich porach również niebezpieczne gazy - przykładowo ozon, tlenek azotu oraz tlenki siarki, których wielkość jest 10 000 razy mniejsza od średnicy ludzkiego włosa. Filtry kabinowe marki Ferdinand Bilstein doskonale pasują do swojej obudowy dzięki perfekcyjnej precyzji dopasowania wymiarów. Przekonują wysoką zdolnością filtracyjną, zmniejszają poziom zanieczyszczeń w kabinie i poprawiają samopoczucie w samochodzie, tym samym zwiększając komfort podróżowania.
Konserwacja Filtrów w Sprzęcie Ogrodniczym
Jedną z przyczyn, dla których nie udaje się uruchomić sprzętu ogrodniczego, może być zatkany filtr paliwa lub powietrza. Te niewielkie części w urządzeniach spalinowych zużywają się podczas eksploatacji. Uszkodzony, zatkany, zdeformowany lub silnie zabrudzony filtr obniża sprawność silnika, a tym samym wydajność maszyny. Serwisanci zalecają sprawdzać stan filtra zawsze przed rozpoczęciem dłuższej pracy lub chociaż kilka razy w sezonie.
- Filtr powietrza należy zawsze wymienić w przypadku silnych zabrudzeń lub robić to okresowo co 25 h pracy silnika.
- Rozróżniamy dwa rodzaje filtrów powietrza w silnikach - gąbkowy lub papierowy. Ten pierwszy możemy wyprać w ciepłej wodzie z dodatkiem szarego mydła lub delikatnego detergentu. Czyścić możemy go jednak tylko pod warunkiem, że wkład nie jest uszkodzony lub mocno wyeksploatowany.
Trzeba mieć jednak na względzie, że wymiana każdego filtra na nowy jest i tak tylko kwestią czasu. Zakup akcesorium to jednak koszt zaledwie kilkunastu-kilkudziesięciu złotych. Nigdy nie czyśćmy filtra sprężonym powietrzem. To mogłoby spowodować przedostanie się zanieczyszczeń do wnętrza silnika i trwale go uszkodzić!
Filtr papierowy można oczyścić, opukując delikatnie jego powierzchnię lub odkurzając go. Trzeba jednak robić to ostrożnie, ponieważ łatwo może on ulec uszkodzeniu. Zabrudzone filtry papierowe najlepiej jednak od razu wymienić na nowe. Natomiast czyszczenie filtra paliwa jest czynnością zdecydowanie bardziej skomplikowaną, którą lepiej powierzyć serwisowi.
Wymiana oraz czyszczenie filtrów powietrza i paliwa należy do stałych punktów w harmonogramie prac każdego ogrodnika.
tags: #filtracja #powietrza #w #silnikach #spalinowych #rodzaje
