فیلتر هوا

فيلترهوا وسيله ای است که درخودرو، بر سر راه هوای ورودی به موتور قرار می گيرد

(۱ذرات و ناخالصی های موجود در هوا را جذب می کند. ۲) ميزان هوای مجاز ورودی به موتور را تنظيم می کند.
فيلتر هوا و موتور خودرو:
بدون فيلتر هوا مقادير بسيار زيادی از ذرات آلاينده، قادرند اجزای مهم موتور مانند: سوپاپ ها، ياتاقان ها، رينگ ها ی پيستون و…


بدنه داخلی سيلندر را شديدا دچار سايش و فرسايش نمايند. ذرات متفاوت با اشکال واندازه های متفاوت مثل ماسه، گرد و غبار، دوده، گرده، رطوبت و… درهوایورودی به موتور وجود دارد که در صورت عدم جلوگيری از ورود آن ها به موتورباعث بروز صدمات جدی به موتور می گردند، فيلتر های هوا از ورود اين ذرات به داخل موتور جلوگيری کرده و باعث احتراق مناسب و حفاظت ازموتورمی گردد.
فيلتر هوا و مصرف بنزين:
فيلتر کثيف و نامناسب باعث افزايش ميزان مصرف بنزين می گردد. به دليل بالابودن هزينه سوخت ، تعويض دير هنگام فيلتر هوا و نيز غير استاندارد بودنآن، از نظر ا قتصادی برای دارندگان اتومبيل مقرون به صرفه نمی باشد.
فيلتر هوا و حفاظت از محيط زيست:
در اثر کثيف بودن و نامرغوب بودن فيلتر هوا ،بنزين به صورت ناقص می سوزد و ناقص سوختن بنزين، آلودگی شديد هوا را به دنبال دارد.
عمرمفيد فيلتر هوا:
تمام فيلتر های هوا، عمر محدودی دارند، که پس از آن بايد تعويض و به درستیجايگزين شوند. استاندارد تعويض فيلتر هوا بين ۳ تا ۵ هزارکيلومتر ميباشد. به کار بردن فيلتر نامرغوب و غير استاندارد علاوه بر افزايش زياد مصرف سوختمی تواند صدمات زيادی را به موتور اتومبيل وارد سازد.
جايگاه فيلتر هوا:
محل جايگيری فيلتر هوا و شکل آن در اتومبيل های مختلف، متفاوت است. درصورتی که فيلتر هوا در اين جايگاه به درستی قرار نگيرد و درزهای آن به طورصحيح بسته نشود، هوای ورودی به جای عبور از سطح کاغذ از ميان درزها، واردموتور شده و عمل فيلتراسيون انجام نمی شود.
در نتيجه به مرور زمان باورود انواع ذرات معلق در هوا به درون موتور ،علاوه بر فيلتراسيون نامناسب،آسيب های بسيار جدی به بدنه سيلندر ها و پيستون ها وارد می آيد.
-ظرفیت فیلتر هوا به چه معناست؟
به مقدار گرد و غباری که فیلتر می تواند، پس از پالایش هوا بدون برگرداندنآن به جریان هوای ورودی موتور در خود نگه دارد ظرفیت فیلتر گویند.
باپر شدن ظرفیت فیلتر زمان تعویض آن فرا می رسد. این مقدار در یک منطقه پرگرد و غبار همچون خاورمیانه حدودا ٥٠٠٠ کیلومتر برای فیلترهای کاغذی میباشد.
-هوادهی فیلتر به چه معناست؟
حجم هوایی که در واحد سطحاز فیلتر در واحد زمان می گذرد را دبی هوای گذری می نامند و با مقیاس فوتمکعب در دقیقه اندازه گیری می کنند. بطور مثال یک فیلتر هوای معمولی خوببرای پارسelx در حدود ۳۱۹ فوت در دقیقه هوادهی دارد.
-هوا دهی بالا چه نقشی در کارکرد موتور خودرو دارد؟
هوادهی بالا به معنی مقاومت کمتر فیلتر هوا در برابر جریان عبوری از فیلترو ورودی به موتور می باشد. این بدین معناست که موتور نیروی کمتری برای مکشهوا به داخل خود به کار می برد و در واقع اتلاف نیرو کم می شود. همچنینامکان رسیدن هوای کافی بنا به مقدار مورد نیاز موتور ،به معنی اکسیژن بیشتربرای احتراق سوخت در موتور می باشد و این به معنی بالا رفتن راندمان موتورو افزایش قدرت خروجی آن می باشد.
-اهمیت راندمان فیلتر های هوا در چیست؟
موتور خودرو یک محیط بسته است که تنها هوا و بنزین به آن وارد می شود. ورود ذرات میکرونی غبار هوا به داخل محوطه اتاق انفجار و چسبیدن به جدارهسیلندر آنها به مرور زمان تحت سایش قطعات متحرک که با فشار بالا در موتوردر تحرک هستند مانند ذرات کوچک سنباده عمل کرده و اصطکاک موتور و کوتاه شدنعمر آن را باعث می شود.
-اگرهوای ورودی بدون مقاومت،افزایش قدرت به ارمغان می آورد پس چرا اصلا فیلتر هوا برای موتور قرار دهیم؟
اول آنکه بدلیل جواب سوال قبلی ، عدم استفاده از فیلتر هوا برای موتوربسیار خطرناک می باشد، از طرف دیگر فشار داخلی منیفولد ورودی توسطسنسورهایی کنترل می شود که این فشار می بایست در نقطه بهینه طراحی موتورباشد و همچنین وجود پدیده ای به نام ضربات پالس ورودی(pulse induction) کهدر صورت عدم وجود آن سیلندر به خوبی پر نخواهد شد.
– آیا فیلتر هوا باعث مصرف سوخت می شود؟
بدلیل بالا رفتن راندمان موتور و احتراق کامل تر امکان استفاده مناسب ازسوخت فراهم می شود و در واقع موتور در دور پایین تر با باز شدن کمتر دریچهگاز ، بنزین یا گازوییل به قدرت موتور مورد نظر می رسد.در صورت رانندگی درشرایط مطلوب بطور متوسط ۳۰% کاهش مصرف سوخت اندازه گیری شده است.
-کثیف بودن فیلتر هوا چقدر می تواند در مصرف سوخت موثر باشد؟
این مسئله به قدری مهم است که اگر فیلتر هوا کثیف باشد و با سرعت ۸۰کیلومتر در ساعت حرکت کنید، با مصرف هر لیتر بنزین تقریبا نیم کیلومتر کمترجلو میروید. مثلا خودروی شما اگر با مصرف هر لیتر بنزین معادل ۱۵ کیلومترجلو میرود، وقتی فیلتر هوا کثیف باشد همین مقدار بنزین مصرف میکند ولیمعادل ۱۴٫۵ کیلومتر جلو میرود.
شما می توانید با تعویض به موقع فیلترهوا و استفاده از فیلتر استاندارد ضمن سالم نگه داشتن و بالا بردن عمر مفیدموتور خودرو ۲۰ تا ۳۰ درصد مصرف سوخت خودروی خود را کاهش دهید.
-چگونه فیلتر هوای خودرو خود را چک کنیم؟
برای بررسی فیلتر ، درپوش آن را باز کنید ( که با بست ها یا سایر اتصالاتنگه داشته شده است). فیلتر را درآورده و در برابر تابش نور ( آفتاب ) قراردهید.
اگر فیلتر خیلی تیره و پرتوهای عبوری از آن کم باشند ، نشانه گرفتگی بیش از حد فیلتر است و باید آن را تعویض نمود.
-آیا راهی برای تمیز کردن و استفاده بیشتر از فیلتر هوا وجود دارد؟
با ضربه زدن به فیلتر بر روی یک سطح صاف و یا با استفاده از مکنده می تواناندکی عمر آن را تمدید کرد و با کاهش رسوبات قسمت های گرفته شده ، تا حدیمنافذ آن قسمت ها را باز نمود. انجام این کارها رسوبات سطحی را برطرف میکند ولی برای جداسازی ذراتی که با بافت فیلتر ترکیب شده اند ، سودی ندارد وبهتر آن است که با تعویض به موقع فیلتر هوا عمر موتور خودرو را افزایش داد، هرگز فیلتر کاغذی خشک را نشویید ، زیرا این کار سبب خرابی فیلتر میشود.( البته من هرگز اين كار را به دوستان عزيز پيشنهاد نمي كنم! زيرابدليل آلودگي فوق العاده زياد فيلترهوا موجب بيماري هاي ريوي و دستگاههايتنفسي خواهد شد(
فیلتر هوا و تأثیر آن در کاهش مصرف سوخت
مهندسین ايراني ثابت كرده اند، كه با رعايت مجموعه اي از نكات ساده فني كهبه لحاظ علمي نيز كاملا اثبات شده است مي توان مصرف سوخت خودرو را تا ٣٠درصد كاهش داد وعمر مفید موتورخودرو خود را بالا برد و آلودگی هوا را به حداقل رساند ودرواقع رانندگان و صاحبان خودرو، با رعايت يك سري نكات فني وثابت شده به لحاظ علمي مي توانند در موارد زیر به خود و خانواده خود یاریرسانند:
صرفه جويي در هزينه
مصرف بي رويه سوخت هاي فسيلي)بنزین ،گازوییل و…) بخشي از درآمد خانواده ها را به طور مستقيم برايتامين اين کالاي مصرفي کم دوام هدر مي دهد، همچنين هزينه هاي درمان وبهداشت خانواده ناشي از آلودگي هوا نيز به طور غير مستقيم در آمد آن ها رامي بلعد.
حفاظت از محيط زيست براي فرزندانمان
کاهش مصرف سوختهاي فسيلي، امکان استفاده نسل هاي آينده از ذخاير طبيعي را فراهم کرده وکاهش پيامدهاي ناسازگار زيست محيطي حاصل از مصرف سوخت هاي فسيلي ، امکانزيستن در محيط زيست پاک را براي فرزندانمان فراهم مي کند.
توسعه اقتصادي، اجتماعي و فرهنگي
در آمد حاصل از صرفه جويي در مصرف بنزين، امکان سرمايه گذاري در زمينه هايمختلف اقتصادي، اجتماعي و فرهنگي را برای اعضای خانواده فراهم مي کند.
چرا باید فیلتر هوا را تعویض کنم و هزینه‌ای بابت آن بپردازم؟ مگر خودرومثل انسان بوده که هوای کثیف روی آن تاثیر بگذارد؟ یا مگر خودرو نیز بایدهوای تمیز استفاده کند؟همان‌طور که در مسیر منزل هستید احساس می‌کنیدشتاب‌گیری خودرو بسیار بهتر شده است. بعد از مدتی متوجه می‌شوید مصرف سوختنیز به حالت اول رسیده و گویا از قبل نیز کمتر شده است. شاید جوابی نهچندان دقیق در مقابل سوال خود دریافت کرده باشید اما هنوز جواب دقیق آن رانمی‌دانید؟
فیلترینگ در معنی لغوی به معنی تصفیه کردن و پاک کردناست. حال ممکن است این تصفیه کردن بر روی هر سیالی انجام شود. در این هفتهما قصد داریم به تصفیه کردن هوا و تمیز کردن آن در خودرو دقیق‌تر نگاه کردهو نقش فیلتر هوا را به درستی بیان کنیم. همان‌طور که ذکر شد تمامیموتور‌های احتراق داخلی همانند بدن انسان تنفس کرده و هوای تمیز و پراکسیژن را مکیده و در مقابل گازهای دیگری چون دی‌اکسید کربن و مونو‌اکسیدکربن هیدرو‌کربن‌های نسوخته و … را بیرون می‌دهد.
اما نکته مهم دراینجا این است که همان‌طور که در بدن انسان آلودگی هوا قبل از ورود توسطموهای بینی و مخاط آن گرفته می‌شود در موتور هم آلودگی هوا توسط فیلتر هواگرفته شده و سپس هوای تمیز وارد می‌شود.
با بزرگ‌شدن شهرها و زياد شدنآلودگي‌هاي 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 بيشتراحساس مي‌شود. انواع آلودگي‌هاي محيطي مثل دود خروجي اگزوز وسايل نقليهاحتراقي و يا گرد و غبار هوا در شهرها و همچنين دودهاي خروجي كارخانه هایصنعتي 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 ۰٫۱ميكرون (گرده‌هاي كوچك ) تا ۲ ميلي‌متر (ذرات شن مي‌توانند باشند كهتقريباً‌ ۷۵‌درصد از ذرات داراي قطري بين ۵ تا ۱۰۰ ميكرون دارند. جرم مواديكه در فيلتر‌، طي زمان روشن بودن موتور به جا مي‌مانند به شرايط آب وهوايي كه خودرو در آن استفاده مي‌شود بستگي دارد. همچنین به کیفیت فیلترنیز بستگی داشته که بسیار مهم است.
فيلتر هواي موتورهاي احتراق داخليدر واقع از ورود آلودگي‌هاي مضري كه سلامتي بعضي از قطعات مانند رينگ‌ها‌،ديواره سيلندرها و يا بلبرينگ‌ها را به خطر مي‌اندازد جلوگيري مي‌كند.
فیلترهوا بایستی به حد کافی آلودگی‌ها را جذب کند. اما نباید آنقدر مسدودشود که توان مکش موتور را کاهش دهد. برای محترق شدن یک لیتر سوخت در یکموتور درون‌سوز‌، ۱۰ الی ۱۲ هزار لیتر هوا از میان فیلتر هوا توسط موتورمکیده می‌شود. این مقدار زیادی هوا بوده که ذرات فراوان موجود در آن جذبفیلتر می‌شوند‌، به خصوص اگر خودرو در یک محیط آلوده یا جاده‌های خاکی حرکتکند.
در طراحي فيلتر هوا معمولاً با درنظر گرفتن شرايط اقتصادي وشرايط نگهداري خودرو ميزان جذب ذرات را براي آن تعيين مي‌كنند. براي مثالفيلتر‌هايي كه در خودروهاي جنگي به كار مي‌روند داراي عمر بالايي هستندزيرا زمان براي تعميرات و رسيدگي به آن كم است‌، امروزه با پيشرفت‌هايي كهانجام شده فيلتر‌هاي هوا مي‌توانند تا حدود ۹۹٫۸‌درصد كل هواي وارد شده رادر شرايط مناسب فيلترينگ كنند‌، براي تست فيلترهاي هوا آنها را تحت شرايطديناميكي قرار مي‌دهند و مقاومت آنها را در مقابل سوراخ شدن و مواد شيمياييويا عبور سريع جريان هاي مرطوب آزمايش ميكنند.، فيلتر هوا به مقدار اندكيسرعت ورود هوا به موتور را كم مي‌كند. در نتیجه فيلتر‌هايي بهتر هستند كهبا كمترين افت دبي وردي هوا بيشترين فيلترينگ هوا را انجام دهند. انواع شكلهندسي فيلترها استوانه‌اي بود و در مدل‌هاي جديد تر از فيلتر‌هاي مستطيلي ومسطح استفاده مي‌شود‌، در تمام آنها لايه‌هاي تاخورده و صفحه‌بندي شده بهكار رفته است تا بتواند در كوچكترين فضا بيشترين دريافت هوا را داشته باشدجنس آنها مي‌تواند از كاغذ يا فيبر سلولز با يك پوشش بيروني ويژه باشد.
البته در گذشته فیلترهای روغنی نیز در خودرو‌ها عمومیت داشت. در اینفیلترها مقدار اندکی روغن موتور در محفظه فیلتر هوا ریخته می‌شد. فیلتر اینخودرو‌ها مجموعه‌ای از سیم‌های فلزی باریک بود که در یک محفظه به هم فشردهشده بودند.
با روشن شدن موتور، هوایی که توسط یک لوله باریک از بالایکاربراتور به زیر محفظه فیلتر هوا می‌آمد باعث پخش شدن روغن در محیط می شدکه در نهایت سیم‌های فلزی آغشته به روغن می‌توانستند ذرات معلق هوا را جذبکنند. نمونه‌ای از این فیلترها را می‌توان در پژو۵۰۴ دید. زمان تعويض فيلتربه زمان توصيه شده توسط كارخانه بستگي دارد براي مثال در محصولات ايرانخودرو و پژو زمان تعويض پس از طي ۱۰ هزار كيلومتر است. در بعضي از خودروهايخاص اين زمان به شش سال يا ۴۰ هزار كيلومتر نيز مي‌رسد.
هامر رامی‌توان از این دسته خودروها نامید که زمان رسیدگی به آن برای تعویض روغنیا فیلتر هوا بسیار طولانی است. البته همان‌گونه که در دفترچه راهنمایخودرو‌ها نیز توصیه شده است در صورتی که خودرو در محیط پر گرد و غبار حرکتمی‌کند زمان تعویض فیلتر باید کوتاه‌تر باشد.
امروزه به خاطرمحدوديت‌هاي بسته‌بندي و درخواست بازار براي فيلترهاي كوچك‌تر و با كارآييبالاتر رقابت و نوآوري در ساخت اين محصول زياد شده است و مي‌توان گفت ازنيازمندي‌هاي مصرف‌كننده بالابردن زمان سرويس است‌. این کار سبب می‌شود تافرد میل به تعویض بیشتری داشته برای انجام این کار زمان زیادی صرف نکند.
اکثر فیلتر‌های هوا از سلولز تغییر کرده (‌کاغذ‌) که با فیبر‌های مصنوعیترکیب شده‌اند ساخته می‌شوند. آنها اکسید سیلیسیم و سایر ذرات آلوده را درخود جذب می‌کنند و این ذرات با بافت فیلتر ترکیب می‌شوند. نوعی فیلتر هواذرات آلوده ۵ تا ۶ میکرونی و بزرگتر را جذب نموده و همچنین قادر است ۸۰ تا۹۰‌ درصد ذراتی که کوچکتر از ۲ میکرون هستند را جذب خود نماید. بعضی ازبهترین فیلترهای هوا می‌توانند تمامی ذرات ۲ میکرونی و بزرگتر و اکثر ذراتیک میکرونی را در خود نگه دارند.
يكي از نوآوري‌هاي توليد در ساختفيلتر استفاده از فيلترهايي با فيبر مصنوعي است. با ورود ذرات به داخلفيلتر ذرات در لايه‌‌هاي آخري گير كرده و با توجه به فضايي كه اشغالكرده‌اند به سرعت روزنه‌هاي هوا را مي‌بندند اما دراين فيلتر ذرات به دامافتاده طوري قرار مي‌گيرند كه قطرشان كم شده و چگالي آنها زياد مي‌شود و درنتيجه اجازه عبورهوا را بيشتر مي‌دهند‌. در این حالت حتی زمانی که عمرفیلتر رو به آخر است باز هم موتور می‌تواند به درستی تنفس کرده و بازدهبالایی داشته باشد.
اثر الكتريسيته ساكن هم در فيلتر بايد وجود داشته باشد تا بتواند ذرات را بهتر به سطح جذب نمايد. امروزه فیلتر‌هایی با بارالکتریکی 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 نامببرند‌، فيلترهاي نوع عميق با نوع لايه‌بندي نا موازي كه دارند مي‌توانندذرات بيشتري را به خود جذب كنند. این فیلترها از نظر هزینه تولید بالاتر ازسایرین بوده و کمی گران‌تر هستند. به همین دلیل استفاده آنها نسبت بهانواع دیگر کمتر است. اما اثر فیلترینگ آنها بسیار خوب بوده و بسیار موثرهستند.
تشخیص فیلتر آلوده
برای بررسی فیلتر ، درپوش محفظه آنرا باز کنید (‌که با بست‌ها یا سایر اتصالات نگه داشته شده است). موقع بازکردن کمی دقت کنید تا برای بستن به مشکلی برنخورید. همچنین اتصال یا سیمیرا 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 بیشاز حد فیلتر است و باید آن را تعویض نمود.
با ضربه زدن به فیلتر بر روییک سطح صاف و یا با استفاده از مکنده می‌توان اندکی عمر آن را تمدید کرد وبا 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 بادگرفتگی و آلودگی‌های فیلتر را تا حد زیادی رفع کنید. انجام این کارهارسوبات سطحی را برطرف می‌کند ولی برای جداسازی ذراتی که با بافت فیلترترکیب شده‌اند‌، سودی ندارد.
هرگز فیلتر کاغذی خشک را نشویید‌، زیرااین کار سبب خرابی فیلتر می‌شود. انجام این کار کمی در عمر فیلتر موثراست.ولی در نهایت باید آن را تعویض کنید. توجه داشته باشید سوراخ کردنفیلتر 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 امردر بلند مدت آسیب‌های جبران‌ناپذیری را به موتور وارد می‌کند