Oro filtras

Oro filtras - neatsiejama visų automobilių dalis, kurių paskirtis – sulaikyti ore esančius teršalus. Oro filtrus reikėtų keisti pagal gamintojų nustatytus intervalus arba kai susidėvi.

Kas yra oro filtras?

Oro filtras - tai transporto priemonės eksploatacinis elementas, kurio paskirtis – sulaikyti ore esančius teršalus. Jis neleidžia patekti į variklį dulkėms, smėliui ir įvairiems kitiems kietiems teršalams. Atmosferos oras užterštas smulkiomis dalelėmis, kylančiomis nuo kelio paviršiaus ir pramoninėmis dulkėmis. Didžiausia dulkių koncentracija susidaro maždaug 0,5 m aukštyje, t. y. ten, kur yra automobilio oro įsiurbimo angos. Dėl netinkamo filtravimo dulkės patenka į variklį, paskui į alyvą, o tai sukelia stūmoklių žiedų, cilindrų paviršių, turbokompresoriaus guolių ir kt. dilimą.

Oro filtrų efektyvumas

Geros kokybės lengvųjų automobilių oro filtrai geba sulaikyti 99,8 proc. teršalų, o komercinio transporto – net 99,95 proc.

Oro filtro efektyvumą galima apibrėžti keliais būdais. Efektyvumo rodiklis gali būti dalelių sulaikymo lygis procentais. Taip pat gali būti apibrėžiamas naujo filtravimo sluoksnio pirminis sulaikymo lygis. Filtrai vertinami atliekant normalizuotus testus ir naudojant nustatytus matavimo metodus.

Atlikus testus braižoma sulaikymo arba atskyrimo kreivė. Brėžinyje kreivė prasideda nuo dalelių dydžio, kurios 100 proc. pereina per oro filtrą, o baigiasi visiškai sulaikomų dalelių dydžiu.

Kaip filtravimo medžiagos yra naudojamas popierius, popierius su dirbtiniu pluoštu arba tik dirbtinis pluoštas (pvz., poliesteris). Svarbus šių medžiagų storis, oro pralaidumas, siūlų storis arba atsparumas pradūrimui. Kartais naudojamas alyvoje išmirkytas pluoštas, kurio dulkių sulaikymo geba itin didelė — apie 1000 g/m³, o popieriaus reikšmė siekia vos apie 200 g/m³.

Standartinėms filtravimo medžiagoms būdingi keli pagrindiniai principai:

• kuo filtravimo medžiagos plotas, storis ir pralaidumas didesnis, tuo didesnis jos sugeriamumas (talpa),
• kuo medžiaga storesnė, tuo ji efektyvesnė,
• kuo mažesni pasipriešinimai, tu didesnis pralaidumas,
• mažas tankis užtikrina didelę talpą ir atvirkščiai,
• kuo didesnis efektyvumas, tuo mažesnė talpa.

Oro filtrų sandara ir filtrų projektavimas

Projektuojant oro filtrą yra svarbūs keli veiksniai, būdingi konkrečiam automobilio modeliui, kuriame filtras bus naudojamas. Kibirkštinio uždegimo variklio, dyzelinio variklio, variklio su turbokompresoriumi arba be jo oro poreikiai yra skirtingi.

Filtravimo pertvara dažniausiai gaminama iš celiuliozės (popieriaus) pagrindo medžiagos su įvairiais priedais, kurie yra svarbūs filtravimo savybėms.

Tinkamas filtravimo medžiagos parinkimas iš esmės lemia filtravimo parametrus. Atsižvelgiant į tai, kas bus filtruojama, kiek ilgai, kokiomis sąlygomis ir kokiu tikslumu, būtina parinkti tinkamą filtravimo medžiagą.

Parenkant kombinaciją  iš įvairių celiuliozės pluoštų ir įmirkant juos tam tikromis medžiagomis, dažniausiai dervomis, galima reguliuoti konkrečios filtravimo medžiagos savybes ir parinkti optimalią medžiagą, kurios parametrai atitinka konkretaus oro filtro reikalavimus.

Be grynai filtravimo parametrų, kaip antai pralaidumas, slėgio kritimas, akytumas arba filtravimo efektyvumas, labai svarbi savybė yra atsparumas išoriniams veiksniams (drėgmei, temperatūrai, cheminėms medžiagoms, ugniai), kurį galima reguliuoti įmirkant filtravimo popierių cheminėmis medžiagomis (pvz., derva, alyva), turinčiomis įtakos šioms savybėms.

Visomis išvardytomis savybėmis siekiama užtikrinti filtravimo medžiagos parametrus, nustatytus konkrečiam filtrui, ir aukščiausius šiuolaikinės rinkos keliamus filtrų reikalavimus.

Taip pat svarbus optimalus filtravimo medžiagos išdėstymas klostėmis, nes taip užtikrinamas didelis filtravimo plotas. Tinkamai sudėtos klostės atsiremia viena į kitą ir yra atsparesnės sulipimui. Oro filtro tarnavimo laikotarpiui pailginti naudojamas skirtingo siūlų tankio pluoštas. Gradientinė oro filtro sandara yra grindžiama principu išvalyto oro pusėje naudoti tankesnį pluoštą.

Toks skirtingas tankis leidžia palaipsniui ir selektyviai sulaikyti daleles filtravimo medžiagoje. Gradientiniai pluoštai, palyginti su standartiniais popieriniais celiuliozės pagrindo atitikmenimis, sulaiko teršalus net apie 50 proc. geriau.

Svarbu, kad oro filtrai turėtų ne tik geros kokybės filtravimo klostes, bet ir sandarų korpusą. Didesnis įeinančio oro pralaidumas ir šoninis įsiurbimas gali sukelti tokias pat rimtas pasekmes, kaip ir klosčių pažeidimas.

Oro filtro padėtis ir filtro korpuso konstrukcija

Labai svarbi oro filtro montavimo vieta ir oro srauto greitis toje vietoje. Kad oras būtų tinkamai išvalytas, jo srauto tekėjimo per filtrą greitis negali būti didesnis nei kiekvienai filtravimo medžiagai nustatytas kritinis greitis.

Svarbus oro filtravimo elementas yra oro filtro korpusas. Jis projektuojamas atsižvelgiant į turimą montavimo erdvę ir kad būtų lengva pakeisti įdėklą. Kad viduje būtų užtikrintas tolygus oro srautas, korpuso sandarumo lygis turi būti aukštas.

Korpusas taip pat privalo riboti vandens įsiurbimo su oru galimybę, nes oro filtras vandens nesulaiko ir jis gali patekti į variklį. Tam naudojami prieš oro filtrą montuojami papildomi vandens separatoriai.

Oro filtro keitimas

Oro filtrą rekomenduojama keisti kas 15–40 tūkst. km, bet visada geriau patikrinti automobilio instrukciją, kokias rekomendacijas pateikia automobilio gamintojas.

Ekspertai oro filtrą rekomenduoja keisti kartą per metus, jei važinėjama trumpais nuotoliais arba keliais, kuriuose yra daug dulkių. Geriausiai oro filtrą keisti kartu su varikline alyva.

Savarankiškai pakeisti oro filtrą nėra sudėtinga, tereikia tinkamai nustatyti jo montavimo vietą. Dažniausiai oro filtras būna dešinėje arba kairėje variklio kameros pusėje, o senesniuose automobiliuose gali būti virš variklio. Tai yra dėžutė, kurioje yra oro filtravimo elementas. Didesni varikliai gali turėti du oro filtrus.

Keičiant oro filtrą pirmiausia išimamas senasis. Reikia įdėmiai apžiūrėti korpusą ir patikrinti, ar jis neįtrūkęs, ar gerai veikia segtukai arba varžtai. Taip pat galima patikrinti plastikinių vamzdžių, kuriais oras patenka į įsiurbimo kolektorių, būklę. Visos šios dalys turi būti sandarios. Jei jos nesandarios, būtina jas pakeisti arba taisyti, nes kitaip yra rizika, kad į variklį pateks dulkės ir teršalai. Tada montuojamas naujas filtras ir prispaudžiama jo tarpinė, o paskui uždedamas korpuso dangtis.

Oro filtrų valymas

Dažniausiai oro filtro valyti nerekomenduojama – geriau keisti jį nauju.

Oro filtro negalima prapūsti suslėgtu oru. Suslėgtas oras įspaudžia mikroskopines teršalų daleles dar giliau į filtravimo popierių, o tai sumažina filtro pralaidumą. Be to, stipriai suslėgtas oras gali suplėšyti filtravimo popierių.

Oro filtrų rūšys

Automobiliuose naudojami kelių rūšių oro filtrai. Jie skirstomi pagal tai, iš kokios medžiagos pagamintos filtravimo klostės. Klostės gaminamos iš:

• popieriaus,
• popieriaus ir dirbtinio pluošto,
• poliesterio pluošto,
• alyvoje įmirkyto pluošto, užtikrinančio didesnį dulkių sugeriamumą.

Alyvoje įmirkyto dirbtinio pluošto filtravimo geba siekia 1000 g/m³, o popierinių klosčių – 200 g/m³. Taigi geriausi yra oro filtrai, pagaminti iš dirbtinių medžiagų. Klostės iš natūralių medžiagų, net impregnuotos, yra mažiau atsparios ir greitai praranda intensyvaus filtravimo savybes. Be to, veikiamos išorinių sąlygų jos gali išsipūsti ir užsikimšti. Be to, natūralūs filtrai nėra atsparūs aukštai temperatūrai.

Anksčiau transporto priemonėse buvo naudojami vadinamieji šlapieji oro filtrai, sudaryti iš kelių sluoksnių metalinio tinklelio, padengto specialia alyva. Teršalų dalelės, patenkančios į tokį filtrą, prilimpa prie tinklelio, bet dalis teršalų vis tiek patenka į variklį, todėl šie oro filtrai greitai buvo pakeisti kitokiais.

Ar oro filtras turi įtakos degalų sąnaudoms?

Užterštas ir per ilgai nekeistas oro filtras turi įtakos didesnėms degalų sąnaudoms ir transporto priemonės galios sumažėjimui. Verta atsiminti, kad filtravimo elementas yra oro įsiurbimo sistemos pradžioje ir lemia oro masės srautą. Užsikimšus oro filtrui, į variklį patenka mažiau oro, o tai trikdo degalų degimo procesą.

Dėl oro filtro pralaidumo sumažėjimo oro srauto matuoklis į transporto priemonės variklio valdymo bloką siunčia klaidingus duomenis. Dėl to padidėja degalų sąnaudos, o kartais variklis gali imti veikti avariniu režimu.

Užterštas oro filtras nustoja atlikti pagrindinę savo funkciją – šalinti iš oro smulkias daleles. Į variklį patenkančios dulkių dalelės, purvas gali sukelti rimtą variklio pažeidimą. Dėl šios priežasties verta pagal gamintojo nurodymus reguliariai keisti automobilio oro filtrą.