چرا بايد فيـلتر هوا را تعويض کنم و هزينه‌اي بابت آن بپردازم؟

مگر خودرو مثل انسان بوده که هواي کثيف روي آن تاثير بگذارد؟ يا مگر خودرو نيز بايد هواي تميز استفاده کند؟همان‌طور که در مسير منزل هستيد احساس مي‌کنيد شتاب‌گيري خودرو بسيار بهتر شده است. بعد از مدتي متوجه مي‌شويد مصرف سوخت نيز به حالت اول رسيده و گويا از قبل نيز کمتر شده است. شايد جوابي نه چندان دقيق در مقابل سوال خود دريافت کرده باشيد اما هنوز جواب دقيق آن را نمي‌دانيد؟
همان‌طور که ذکر شد در اين هفته مي‌خواهيم به موضوع فيلترينگ هوا پرداخته و اين موضوع را بررسي کنيم.

فيلترينگ در معني لغوي به معني تصفيه کردن و پاک کردن است. حال ممکن است اين تصفيه کردن بر روي هر سيالي انجام شود. در اين هفته ما قصد داريم به تصفيه کردن هوا و تميز کردن آن در خودرو دقيق‌تر نگاه کرده و نقش فيلتر هوا را به درستي بيان کنيم. همان‌طور که ذکر شد تمامي موتور‌هاي احتراق داخلي همانند بدن انسان تنفس کرده و هواي تميز و پر اکسيژن را مکيده و در مقابل گازهاي ديگري چون دي‌اکسيد کربن و مونو‌اکسيد کربن هيدرو‌کربن‌هاي نسوخته و … را بيرون مي‌دهد.

اما نکته مهم در اينجا اين است که همان‌طور که در بدن انسان آلودگي هوا قبل از ورود توسط موهاي بيني و مخاط آن گرفته مي‌شود در موتور هم آلودگي هوا توسط فيلتر هوا گرفته شده و سپس هواي تميز وارد مي‌شود.

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 هاي صنعتي و … همگي مواردي هستند که بايد قبل از ورود به موتور گرفته شوند. به طور كلي ذرات وارد شده به فيلتر هوا قطرهاي مختلفي دارند و بين ۰٫۱ ميكرون (گرده‌هاي كوچك ) تا ۲ ميلي‌متر (ذرات شن مي‌توانند باشند كه تقريباً‌ ۷۵‌درصد از ذرات داراي قطري بين ۵ تا ۱۰۰ 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. همچنين به کيفيت فيلتر نيز بستگي داشته که بسيار 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.فيلتر هوا بايستي به حد کافي آلودگي‌ها را جذب کند. اما نبايد آنقدر مسدود شود که توان مکش موتور را کاهش دهد. براي محترق شدن يک ليتر سوخت در يک موتور درون‌سوز‌، ۱۰ الي ۱۲ هزار ليتر هوا از ميان فيلتر هوا توسط موتور مکيده مي‌شود. اين مقدار زيادي هوا بوده که ذرات فراوان موجود در آن جذب فيلتر مي‌شوند‌، به خصوص اگر خودرو در يک محيط آلوده يا جاده‌هاي خاکي 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 ۹۹٫۸‌درصد 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 نتيجه 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 فيلترهاي روغني نيز در خودرو‌ها عموميت داشت. در اين فيلترها مقدار اندکي روغن موتور در محفظه فيلتر هوا ريخته مي‌شد. فيلتر اين خودرو‌ها مجموعه‌اي از سيم‌هاي فلزي باريک بود که در يک محفظه به هم فشرده شده بودند.با روشن شدن موتور، هوايي که توسط يک لوله باريک از بالاي کاربراتور به زير محفظه فيلتر هوا مي‌آمد باعث پخش شدن روغن در محيط مي شد که در نهايت سيم‌هاي فلزي آغشته به روغن مي‌توانستند ذرات معلق هوا را جذب کنند. نمونه‌اي از اين فيلترها را مي‌توان در پژو۵۰۴ ديد. زمان تعويض فيلتر به زمان توصيه شده توسط كارخانه بستگي دارد براي مثال در محصولات ايران خودرو و پژو زمان تعويض پس از طي ۱۰ هزار كيلومتر است. در بعضي از خودروهاي خاص اين زمان به شش سال يا ۴۰ هزار كيلومتر نيز مي‌رسد.
هامر را مي‌توان از اين دسته خودروها ناميد که زمان رسيدگي به آن براي تعويض روغن يا فيلتر هوا بسيار طولاني است. البته همان‌گونه که در دفترچه راهنماي خودرو‌ها نيز توصيه شده است در صورتي که خودرو در محيط پر گرد و غبار حرکت مي‌کند زمان تعويض فيلتر بايد 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. اين کار سبب مي‌شود تا فرد ميل به تعويض بيشتري داشته براي انجام اين کار زمان زيادي صرف نکند.
اکثر فيلتر‌هاي هوا از سلولز تغيير کرده (‌کاغذ‌) که با فيبر‌هاي مصنوعي ترکيب شده‌اند ساخته مي‌شوند. آنها اکسيد سيليسيم و ساير ذرات آلوده را در خود جذب مي‌کنند و اين ذرات با بافت فيلتر ترکيب مي‌شوند. نوعي فيلتر هوا ذرات آلوده ۵ تا ۶ ميکروني و بزرگتر را جذب نموده و همچنين قادر است ۸۰ تا ۹۰‌درصد ذراتي که کوچکتر از ۲ ميکرون هستند را جذب خود نمايد. بعضي از بهترين فيلترهاي هوا مي‌توانند تمامي ذرات ۲ ميکروني و بزرگتر و اکثر ذرات يک ميکروني 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 اين حالت حتي زماني که عمر فيلتر رو به آخر است باز هم موتور مي‌تواند به درستي تنفس کرده و بازده بالايي داشته باشد.

اثر الكتريسيته ساكن هم در فيلتر بايد وجود داشته باشد تا بتواند ذرات را بهتر به سطح جذب نمايد. امروزه فيلتر‌هايي با بار الکتريکي مثبت ذرات را به سمت خود کشانده و آنها را به دام مي‌اندازند. 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. اين فيلترها از نظر هزينه توليد بالاتر از سايرين بوده و کمي گران‌تر هستند. به همين دليل استفاده آنها نسبت به انواع ديگر کمتر است. اما اثر فيلترينگ آنها بسيار خوب بوده و بسيار موثر هستند.