مقالات فیلتر هوا:
چرا باید فیلتر هوا را تعویض کنم و هزینه‌ای بابت آن بپردازم؟ مگر خودرو مثل انسان بوده که هوای کثیف روی آن تاثیر بگذارد؟ یا مگر خودرو نیز باید هوای تمیز استفاده کند؟همان‌طور که در مسیر منزل هستید احساس می‌کنید شتاب‌گیری خودرو بسیار بهتر شده است. بعد از مدتی متوجه می‌شوید مصرف سوخت نیز به حالت اول رسیده و گویا از قبل نیز کمتر شده است. شاید جوابی نه چندان دقیق در مقابل سوال خود دریافت کرده باشید اما هنوز جواب دقیق آن را نمی‌دانید؟
همان‌طور که ذکر شد در این هفته می‌خواهیم به موضوع فیلترینگ هوا پرداخته و این موضوع را بررسی کنیم.
فیلترینگ در معنی لغوی به معنی تصفیه کردن و پاک کردن است. حال ممکن است این تصفیه کردن بر روی هر سیالی انجام شود. در این هفته ما قصد داریم به تصفیه کردن هوا و تمیز کردن آن در خودرو دقیق‌تر نگاه کرده و نقش فیلتر هوا را به درستی بیان کنیم. همان‌طور که ذکر شد تمامی موتور‌های احتراق داخلی همانند بدن انسان تنفس کرده و هوای تمیز و پر اکسیژن را مکیده و در مقابل گازهای دیگری چون دی‌اکسید کربن و مونو‌اکسید کربن هیدرو‌کربن‌های نسوخته و ... را بیرون می‌دهد.
اما نکته مهم در اینجا این است که همان‌طور که در بدن انسان آلودگی هوا قبل از ورود توسط موهای بینی و مخاط آن گرفته می‌شود در موتور هم آلودگی هوا توسط فیلتر هوا گرفته شده و سپس هوای تمیز وارد می‌شود.
با بزرگ‌شدن شهرها و زياد شدن آلودگي‌هاي مختلف و از طرفي حساس بودن قطعات مكانيكي موتور در حين كار، نياز به وجود فيلتر هوا و ورود هواي بدون ناخالصي به محفظه احتراق بيشتر احساس مي‌شود. انواع آلودگي‌هاي محيطي مثل دود خروجي اگزوز وسايل نقليه احتراقي و يا گرد و غبار هوا در شهرها و همچنين دودهاي خروجي كارخانه های صنعتي و ... همگی مواردی هستند که باید قبل از ورود به موتور گرفته شوند. به طور كلي ذرات وارد شده به فيلتر هوا قطرهاي مختلفي دارند و بين 0.1 ميكرون (گرده‌هاي كوچك ) تا 2 ميلي‌متر (ذرات شن مي‌توانند باشند كه تقريباً 75درصد از ذرات داراي قطري بين 5 تا 100 ميكرون دارند. جرم موادي كه در فيلتر، طي زمان روشن بودن موتور به جا مي‌مانند به شرايط آب و هوايي كه خودرو در آن استفاده مي‌شود بستگي دارد. همچنین به کیفیت فیلتر نیز بستگی داشته که بسیار مهم است.
فيلتر هواي موتورهاي احتراق داخلي در واقع از ورود آلودگي‌هاي مضري كه سلامتي بعضي از قطعات مانند رينگ‌ها، ديواره سيلندرها و يا بلبرينگ‌ها را به خطر مي‌اندازد جلوگيري مي‌كند.
فیلتر هوا بایستی به حد کافی آلودگی‌ها را جذب کند. اما نباید آنقدر مسدود شود که توان مکش موتور را کاهش دهد. برای محترق شدن یک لیتر سوخت در یک موتور درون‌سوز، 10 الی 12 هزار لیتر هوا از میان فیلتر هوا توسط موتور مکیده می‌شود. این مقدار زیادی هوا بوده که ذرات فراوان موجود در آن جذب فیلتر می‌شوند، به خصوص اگر خودرو در یک محیط آلوده یا جاده‌های خاکی حرکت کند.
در طراحي فيلتر هوا معمولاً با درنظر گرفتن شرايط اقتصادي و شرايط نگهداري خودرو ميزان جذب ذرات را براي آن تعيين ميكنند. براي مثال فيلترهايي كه در خودروهاي جنگي به كار مي‌روند داراي عمر بالايي هستند زيرا زمان براي تعميرات و رسيدگي به آن كم است، امروزه با پيشرفت‌هايي كه انجام شده فيلترهاي هوا مي‌توانند تا حدود 99.8درصد كل هواي وارد شده را در شرايط مناسب فيلترينگ كنند، براي تست فيلترهاي هوا آنها را تحت شرايط ديناميكي قرار مي‌دهند و مقاومت آنها را در مقابل سوراخ شدن و مواد شيميايي ويا عبور سريع جريان هاي مرطوب آزمايش ميكنند.، فيلتر هوا به مقدار اندكي سرعت ورود هوا به موتور را كم مي‌كند. در نتیجه فيلترهايي بهتر هستند كه با كمترين افت دبي وردي هوا بيشترين فيلترينگ هوا را انجام دهند. انواع شكل هندسي فيلترها استوانه‌اي بود و در مدل‌هاي جديد تر از فيلترهاي مستطيلي و مسطح استفاده مي‌شود، در تمام آنها لايههاي تاخورده و صفحه‌بندي شده به كار رفته است تا بتواند در كوچكترين فضا بيشترين دريافت هوا را داشته باشد جنس آنها مي‌تواند از كاغذ يا فيبر سلولز با يك پوشش بيروني ويژه باشد.
البته در گذشته فیلترهای روغنی نیز در خودروها عمومیت داشت. در این فیلترها مقدار اندکی روغن موتور در محفظه فیلتر هوا ریخته می‌شد. فیلتر این خودروها مجموعه‌ای از سیم‌های فلزی باریک بود که در یک محفظه به هم فشرده شده بودند.
با روشن شدن موتور، هوایی که توسط یک لوله باریک از بالای کاربراتور به زیر محفظه فیلتر هوا می‌آمد باعث پخش شدن روغن در محیط می شد که در نهایت سیم‌های فلزی آغشته به روغن می‌توانستند ذرات معلق هوا را جذب کنند. نمونه‌ای از این فیلترها را می‌توان در پژو504 دید. زمان تعويض فيلتر به زمان توصيه شده توسط كارخانه بستگي دارد براي مثال در محصولات ايران خودرو و پژو زمان تعويض پس از طي 10 هزار كيلومتر است. در بعضي از خودروهاي خاص اين زمان به شش سال يا 40 هزار كيلومتر نيز مي‌رسد.
هامر را می‌توان از این دسته خودروها نامید که زمان رسیدگی به آن برای تعویض روغن یا فیلتر هوا بسیار طولانی است. البته همان‌گونه که در دفترچه راهنمای خودروها نیز توصیه شده است در صورتی که خودرو در محیط پر گرد و غبار حرکت می‌کند زمان تعویض فیلتر باید کوتاه‌تر باشد.
امروزه به خاطر محدوديت‌هاي بسته‌بندي و درخواست بازار براي فيلترهاي كوچك‌تر و با كارآيي بالاتر رقابت و نوآوري در ساخت اين محصول زياد شده است و مي‌توان گفت از نيازمندي‌هاي مصرف‌كننده بالابردن زمان سرويس است. این کار سبب می‌شود تا فرد میل به تعویض بیشتری داشته برای انجام این کار زمان زیادی صرف نکند.
اکثر فیلترهای هوا از سلولز تغییر کرده (کاغذ) که با فیبر‌های مصنوعی ترکیب شده‌اند ساخته می‌شوند. آنها اکسید سیلیسیم و سایر ذرات آلوده را در خود جذب می‌کنند و این ذرات با بافت فیلتر ترکیب می‌شوند. نوعی فیلتر هوا ذرات آلوده 5 تا 6 میکرونی و بزرگتر را جذب نموده و همچنین قادر است 80 تا 90درصد ذراتی که کوچکتر از 2 میکرون هستند را جذب خود نماید. بعضی از بهترین فیلترهای هوا می‌توانند تمامی ذرات 2 میکرونی و بزرگتر و اکثر ذرات یک میکرونی را در خود نگه دارند.
يكي از نوآوري‌هاي توليد در ساخت فيلتر استفاده از فيلترهايي با فيبر مصنوعي است. با ورود ذرات به داخل فيلتر ذرات در لايههاي آخري گير كرده و با توجه به فضايي كه اشغال كرده‌اند به سرعت روزنه‌هاي هوا را مي‌بندند اما دراين فيلتر ذرات به دام افتاده طوري قرار مي‌گيرند كه قطرشان كم شده و چگالي آنها زياد مي‌شود و در نتيجه اجازه عبورهوا را بيشتر مي‌دهند. در این حالت حتی زمانی که عمر فیلتر رو به آخر است باز هم موتور می‌تواند به درستی تنفس کرده و بازده بالایی داشته باشد.
اثر الكتريسيته ساكن هم در فيلتر بايد وجود داشته باشد تا بتواند ذرات را بهتر به سطح جذب نمايد. امروزه فیلتر‌هایی با بار الکتریکی مثبت ذرات را به سمت خود کشانده و آنها را به دام می‌اندازند. ممكن است در يك تقسيم‌بندي فيلترها را به انواع عميق و سطحي نيز نام ببرند، فيلترهاي نوع عميق با نوع لايه‌بندي نا موازي كه دارند مي‌توانند ذرات بيشتري را به خود جذب كنند. این فیلترها از نظر هزینه تولید بالاتر از سایرین بوده و کمی گران‌تر هستند. به همین دلیل استفاده آنها نسبت به انواع دیگر کمتر است. اما اثر فیلترینگ آنها بسیار خوب بوده و بسیار موثر هستند.
تشخیص فیلتر آلوده
برای بررسی فیلتر ، درپوش محفظه آن را باز کنید (که با بست‌ها یا سایر اتصالات نگه داشته شده است). موقع باز کردن کمی دقت کنید تا برای بستن به مشکلی برنخورید. همچنین اتصال یا سیمی را جدا نکنید. سپس فیلتر را درآورده و در برابر تابش نور آفتاب قرار دهید. اگر فیلتر خیلی تیره و پرتوهای عبوری از آن کم باشند، نشانه گرفتگی بیش از حد فیلتر است و باید آن را تعویض نمود.
با ضربه زدن به فیلتر بر روی یک سطح صاف و یا با استفاده از مکنده می‌توان اندکی عمر آن را تمدید کرد و با کاهش رسوبات قسمت‌های گرفته شده، تا حدی منافذ آن قسمت‌ها را باز کرد. اگر دمنده هوا یا پمپ باد در اختیار دارید نیز می‌توانید با فشار باد گرفتگی و آلودگی‌های فیلتر را تا حد زیادی رفع کنید. انجام این کارها رسوبات سطحی را برطرف می‌کند ولی برای جداسازی ذراتی که با بافت فیلتر ترکیب شده‌اند، سودی ندارد.
هرگز فیلتر کاغذی خشک را نشویید، زیرا این کار سبب خرابی فیلتر می‌شود. انجام این کار کمی در عمر فیلتر موثر است.ولی در نهایت باید آن را تعویض کنید. توجه داشته باشید سوراخ کردن فیلتر کثیف برای بهبود جریان هوای آن، هر چند در کوتاه مدت می‌تواند تنفس موتور را بهتر کند اما ممکن است باعث عبور ذرات گرد و خاک شود که این امر در بلند مدت آسیب‌های جبران‌ناپذیری را به موتور وارد می‌کند.
همان‌طور که ذکر شد در این هفته می‌خواهیم به موضوع فیلترینگ هوا پرداخته و این موضوع را بررسی کنیم.
فیلترینگ در معنی لغوی به معنی تصفیه کردن و پاک کردن است. حال ممکن است این تصفیه کردن بر روی هر سیالی انجام شود. در این هفته ما قصد داریم به تصفیه کردن هوا و تمیز کردن آن در خودرو دقیق‌تر نگاه کرده و نقش فیلتر هوا را به درستی بیان کنیم. همان‌طور که ذکر شد تمامی موتور‌های احتراق داخلی همانند بدن انسان تنفس کرده و هوای تمیز و پر اکسیژن را مکیده و در مقابل گازهای دیگری چون دی‌اکسید کربن و مونو‌اکسید کربن هیدرو‌کربن‌های نسوخته و ... را بیرون می‌دهد.
اما نکته مهم در اینجا این است که همان‌طور که در بدن انسان آلودگی هوا قبل از ورود توسط موهای بینی و مخاط آن گرفته می‌شود در موتور هم آلودگی هوا توسط فیلتر هوا گرفته شده و سپس هوای تمیز وارد می‌شود.
با بزرگ‌شدن شهرها و زياد شدن آلودگي‌هاي مختلف و از طرفي حساس بودن قطعات مكانيكي موتور در حين كار، نياز به وجود فيلتر هوا و ورود هواي بدون ناخالصي به محفظه احتراق بيشتر احساس مي‌شود. انواع آلودگي‌هاي محيطي مثل دود خروجي اگزوز وسايل نقليه احتراقي و يا گرد و غبار هوا در شهرها و همچنين دودهاي خروجي كارخانه های صنعتي و ... همگی مواردی هستند که باید قبل از ورود به موتور گرفته شوند. به طور كلي ذرات وارد شده به فيلتر هوا قطرهاي مختلفي دارند و بين 0.1 ميكرون (گرده‌هاي كوچك ) تا 2 ميلي‌متر (ذرات شن مي‌توانند باشند كه تقريباً 75درصد از ذرات داراي قطري بين 5 تا 100 ميكرون دارند. جرم موادي كه در فيلتر، طي زمان روشن بودن موتور به جا مي‌مانند به شرايط آب و هوايي كه خودرو در آن استفاده مي‌شود بستگي دارد. همچنین به کیفیت فیلتر نیز بستگی داشته که بسیار مهم است.
فيلتر هواي موتورهاي احتراق داخلي در واقع از ورود آلودگي‌هاي مضري كه سلامتي بعضي از قطعات مانند رينگ‌ها، ديواره سيلندرها و يا بلبرينگ‌ها را به خطر مي‌اندازد جلوگيري مي‌كند.
فیلتر هوا بایستی به حد کافی آلودگی‌ها را جذب کند. اما نباید آنقدر مسدود شود که توان مکش موتور را کاهش دهد. برای محترق شدن یک لیتر سوخت در یک موتور درون‌سوز، 10 الی 12 هزار لیتر هوا از میان فیلتر هوا توسط موتور مکیده می‌شود. این مقدار زیادی هوا بوده که ذرات فراوان موجود در آن جذب فیلتر می‌شوند، به خصوص اگر خودرو در یک محیط آلوده یا جاده‌های خاکی حرکت کند.
در طراحي فيلتر هوا معمولاً با درنظر گرفتن شرايط اقتصادي و شرايط نگهداري خودرو ميزان جذب ذرات را براي آن تعيين ميكنند. براي مثال فيلترهايي كه در خودروهاي جنگي به كار مي‌روند داراي عمر بالايي هستند زيرا زمان براي تعميرات و رسيدگي به آن كم است، امروزه با پيشرفت‌هايي كه انجام شده فيلترهاي هوا مي‌توانند تا حدود 99.8درصد كل هواي وارد شده را در شرايط مناسب فيلترينگ كنند، براي تست فيلترهاي هوا آنها را تحت شرايط ديناميكي قرار مي‌دهند و مقاومت آنها را در مقابل سوراخ شدن و مواد شيميايي ويا عبور سريع جريان هاي مرطوب آزمايش ميكنند.، فيلتر هوا به مقدار اندكي سرعت ورود هوا به موتور را كم مي‌كند. در نتیجه فيلترهايي بهتر هستند كه با كمترين افت دبي وردي هوا بيشترين فيلترينگ هوا را انجام دهند. انواع شكل هندسي فيلترها استوانه‌اي بود و در مدل‌هاي جديد تر از فيلترهاي مستطيلي و مسطح استفاده مي‌شود، در تمام آنها لايههاي تاخورده و صفحه‌بندي شده به كار رفته است تا بتواند در كوچكترين فضا بيشترين دريافت هوا را داشته باشد جنس آنها مي‌تواند از كاغذ يا فيبر سلولز با يك پوشش بيروني ويژه باشد.
البته در گذشته فیلترهای روغنی نیز در خودروها عمومیت داشت. در این فیلترها مقدار اندکی روغن موتور در محفظه فیلتر هوا ریخته می‌شد. فیلتر این خودروها مجموعه‌ای از سیم‌های فلزی باریک بود که در یک محفظه به هم فشرده شده بودند.
با روشن شدن موتور، هوایی که توسط یک لوله باریک از بالای کاربراتور به زیر محفظه فیلتر هوا می‌آمد باعث پخش شدن روغن در محیط می شد که در نهایت سیم‌های فلزی آغشته به روغن می‌توانستند ذرات معلق هوا را جذب کنند. نمونه‌ای از این فیلترها را می‌توان در پژو504 دید. زمان تعويض فيلتر به زمان توصيه شده توسط كارخانه بستگي دارد براي مثال در محصولات ايران خودرو و پژو زمان تعويض پس از طي 10 هزار كيلومتر است. در بعضي از خودروهاي خاص اين زمان به شش سال يا 40 هزار كيلومتر نيز مي‌رسد.
هامر را می‌توان از این دسته خودروها نامید که زمان رسیدگی به آن برای تعویض روغن یا فیلتر هوا بسیار طولانی است. البته همان‌گونه که در دفترچه راهنمای خودروها نیز توصیه شده است در صورتی که خودرو در محیط پر گرد و غبار حرکت می‌کند زمان تعویض فیلتر باید کوتاه‌تر باشد.
امروزه به خاطر محدوديت‌هاي بسته‌بندي و درخواست بازار براي فيلترهاي كوچك‌تر و با كارآيي بالاتر رقابت و نوآوري در ساخت اين محصول زياد شده است و مي‌توان گفت از نيازمندي‌هاي مصرف‌كننده بالابردن زمان سرويس است. این کار سبب می‌شود تا فرد میل به تعویض بیشتری داشته برای انجام این کار زمان زیادی صرف نکند.
اکثر فیلترهای هوا از سلولز تغییر کرده (کاغذ) که با فیبر‌های مصنوعی ترکیب شده‌اند ساخته می‌شوند. آنها اکسید سیلیسیم و سایر ذرات آلوده را در خود جذب می‌کنند و این ذرات با بافت فیلتر ترکیب می‌شوند. نوعی فیلتر هوا ذرات آلوده 5 تا 6 میکرونی و بزرگتر را جذب نموده و همچنین قادر است 80 تا 90درصد ذراتی که کوچکتر از 2 میکرون هستند را جذب خود نماید. بعضی از بهترین فیلترهای هوا می‌توانند تمامی ذرات 2 میکرونی و بزرگتر و اکثر ذرات یک میکرونی را در خود نگه دارند.
يكي از نوآوري‌هاي توليد در ساخت فيلتر استفاده از فيلترهايي با فيبر مصنوعي است. با ورود ذرات به داخل فيلتر ذرات در لايههاي آخري گير كرده و با توجه به فضايي كه اشغال كرده‌اند به سرعت روزنه‌هاي هوا را مي‌بندند اما دراين فيلتر ذرات به دام افتاده طوري قرار مي‌گيرند كه قطرشان كم شده و چگالي آنها زياد مي‌شود و در نتيجه اجازه عبورهوا را بيشتر مي‌دهند. در این حالت حتی زمانی که عمر فیلتر رو به آخر است باز هم موتور می‌تواند به درستی تنفس کرده و بازده بالایی داشته باشد.
اثر الكتريسيته ساكن هم در فيلتر بايد وجود داشته باشد تا بتواند ذرات را بهتر به سطح جذب نمايد. امروزه فیلتر‌هایی با بار الکتریکی مثبت ذرات را به سمت خود کشانده و آنها را به دام می‌اندازند. ممكن است در يك تقسيم‌بندي فيلترها را به انواع عميق و سطحي نيز نام ببرند، فيلترهاي نوع عميق با نوع لايه‌بندي نا موازي كه دارند مي‌توانند ذرات بيشتري را به خود جذب كنند. این فیلترها از نظر هزینه تولید بالاتر از سایرین بوده و کمی گران‌تر هستند. به همین دلیل استفاده آنها نسبت به انواع دیگر کمتر است. اما اثر فیلترینگ آنها بسیار خوب بوده و بسیار موثر هستند.
تشخیص فیلتر آلوده
برای بررسی فیلتر ، درپوش محفظه آن را باز کنید (که با بست‌ها یا سایر اتصالات نگه داشته شده است). موقع باز کردن کمی دقت کنید تا برای بستن به مشکلی برنخورید. همچنین اتصال یا سیمی را جدا نکنید. سپس فیلتر را درآورده و در برابر تابش نور آفتاب قرار دهید. اگر فیلتر خیلی تیره و پرتوهای عبوری از آن کم باشند، نشانه گرفتگی بیش از حد فیلتر است و باید آن را تعویض نمود.
با ضربه زدن به فیلتر بر روی یک سطح صاف و یا با استفاده از مکنده می‌توان اندکی عمر آن را تمدید کرد و با کاهش رسوبات قسمت‌های گرفته شده، تا حدی منافذ آن قسمت‌ها را باز کرد. اگر دمنده هوا یا پمپ باد در اختیار دارید نیز می‌توانید با فشار باد گرفتگی و آلودگی‌های فیلتر را تا حد زیادی رفع کنید. انجام این کارها رسوبات سطحی را برطرف می‌کند ولی برای جداسازی ذراتی که با بافت فیلتر ترکیب شده‌اند، سودی ندارد.
هرگز فیلتر کاغذی خشک را نشویید، زیرا این کار سبب خرابی فیلتر می‌شود. انجام این کار کمی در عمر فیلتر موثر است.ولی در نهایت باید آن را تعویض کنید. توجه داشته باشید سوراخ کردن فیلتر کثیف برای بهبود جریان هوای آن، هر چند در کوتاه مدت می‌تواند تنفس موتور را بهتر کند اما ممکن است باعث عبور ذرات گرد و خاک شود که این امر در بلند مدت آسیب‌های جبران‌ناپذیری را به موتور وارد می‌کند.
نظرات شما عزیزان:
