فیلتر هوا چیست؟

0
1036

فیلتر هوای چیست و چه وظیفه ای دارد؟

فیلتر هوا وسیله ایست که ذرات و ناخالصی های هوا را از بین می برد. دو نوع فیلتر هوا در خودروها مورد استفاده قرار می گیرند: فیلتر هوای موتور و فیلتر هوای کابین. فیلتر هوای موتور بخش مهمی از سیستم های ورودی هستند، زیرا آنها مسئول تصفیه هوای ورودی موتور می باشند. فیلتر های کابین نیز مسئول تصفیه هوای داخل کابین از آلاینده ها (گرد و خاک و سایر آلرژن ها) می باشند.

از آنجاییکه موتورهای احتراق داخلی از هوا به عنوان یک اکسید کننده در فرایند سوختن استفاده میکنند، آلاینده ها و ذرات معلق در هوا می توانند آسیب زیادی به قطعات مختلف موتور وارد نمایند. موتور خودرو بدون فیلتر هوا نمی بایست کار کند و در صورت استفاده از فیلتر در ورودی هوای موتور ممکن است هوای ورودی به موتور نتواند به راحتی وارد موتور شود، که این می تواند باعث کاهش قدرت موتور شود. لذا فیلتر مورد استفاده می بایست با توجه به نیاز موتور از کاغذ مخصوص و اندازه لازم برخوردار باشد.

تاریخچه فیلتر هوا

چندین دهه بعد از اختراع موتورهای درون سوز برای خودروها از هیچ فیلتری در ورودی هوای موتورها استفاده نمیشد. خودروهای اولیه ساختار ورودی هوای ساده ای داشتند. در سال ۱۹۱۵ یک خوروساز با نام  Packard اولین بار از فیلتر هوا در تولیداتش استفاده کرد.

از زمان معرفی فیلتر هوا مواد مختلفی در تولید فیلتر هوا استفاده شده و نیز روشهای گوناگونی در تصفیه هوای ورودی موتور به کار رفته است. در تولید اولین فیلتر هوای ساخته شده از کاغذ استفاده شده بود که امروزه نیز کاغذ محبوب ترین وسیله برای تولید فیلتر هوا و تصفیه هوا به شمار میرود.

مواد و مصالح ساخت و تولید فیلتر هوا

برخی از مصالح قابل استفاده در فیلتراسون که در فیلتر هوا مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از:

کاغذ

پنبه

فوم

حمام روغن

فیلتر هوای کاغذی

اولین فیلتر های ساخته شده هوا از کاغذ ساخته شده بودند و امروزه نیز اکثر وسایل نقلیه همچنان از فیلترهای ساخته شده از کاغذ استفاده میکنند. با این حال کاغذ فیلتر به طور قابل توجهی متفاوت از سایر محصولات کاغذی است. انواع خاصی از خمیر چوب برای ایجاد یک کاغذ بسیار متخلخل که معمولا بین ۱۰۰ تا ۲۰۰ گرم بر متر مربع وزن دارد برای تولید کاغذ فیلتر هوا استفاده میشود که در واقع سنگین تر از مقوا است.(کاغذهای معمولی معمولا خدود ۸۰ گرم در متر مربع وزن دارد و نیز مقوا بیش از ۱۳۰ گرم در متر مربع وزن دارد)

کاغذ های فیلتر هوا برای استفاده در خودرو ها و برای افزایش پلاستیسیته (افزایش سطح در یک فضای محدود) به صورت چین خورده در آمده و لبه های آنها در مواد فوم یا پلاستیک و لاستیک مهر و موم شده و گاهی نیز از قطعات فلزی برای ایجاد سفتی و استحکام استفاده می گردد.

فیلترهای هوای کاغذی معمولا یک آستانه عبور هوا از خود را شامل می شوند، به این معنی که پس از مسدود شدن منافذ ورودی هوا در کاغذ، دیگر قابل استفاده نبوده و باید تعویض گردند. با این حال برخی از فیلترهای هوا، طوری طراحی شده اند که میتوانند پس از شست و شو دوباره استفاده شوند.

فیلتر هوای کاغذی
فیلتر هوای کاغذی

فیلتر هوای کابین

فیلتر هوای کابین معمولا از کاغذ فیلتر پوشیده(pleated filter paper) ساخته شده اند. اما میتوانند ذرات کوچکتر را فیلتر نمایند. این به این خاطر است که عبور هوا از فیلتر کاابین نسبت به یک فیلتر هوای موتور کمتر است و فیلتر های کابین باید بتوانند ذراات کوچکتر را فیلتر نمایند. این فیلتر ها اغلب به عنوان هپا(HEPA) نیمه یا کامل تعریف میشوند.

فیلتر های نیمه و فول هپا
فیلتر های نیمه و فول هپا

فیلتر هوای پنبه ای

فیلترهای هوای پنبه ای در تعداد کمتری از سیستم های پیشرانه خودرو مورد استفاده قرار گرفته اند. این فیلتر ها معمولا در بازار توسط مصرف کننده های خودرو خریداری و روی خودروها نصب می گردد و معمولا تولیدکنندگان خودرو در ابتدا این فیلتر ها را در محصولاتشان به دلیل قیمت بالا مورد استفاده قرار نمیدهند. این فیلتر ها برای عملکرد طولانی مدت طراحی شده اند.

این نوع فیلتر معمولا شامل لایه هایی مارپیچی از پنبه است که به روی شبکه ای از مش قرار (مش پیچ)گرفته است و به روغن آغشته شده است. روغن آغشته شده باعث تماس بیشتر هوا با فیلتر شده و به تصفیه بهتر هوا کمک می کند. هنگامی که این فیلتر ها کثیف میشوند میتوان آنها را برداشت و شست و دوباره به روغن آغشته کرد و مجددا استفاده نمود.

فیلتر هوای پنبه ای

فیلتر هوای فوم

این فیلتر ها بسیار شبیه به فیلتر های پنبه ای هستند، در تولید این فیلتر ها به جای پنبه مش پیچ، از مواد پلی اورتان استفاده شده است و نیز از روغن آغشته شده برای جذب بهتر گرد و خاک هوا و تصفیه بهتر استفاده گردیده است. از این فیلتر ها بیشتر در موتورهای آف رود (off-road motorsports) استفاده میگردد که به دلیل توانایی زیاد جذب گرد و خاک و عبور هوای زیاد در این فیلترها است و در موتورهای معمولی رایج نیستند.

فیلتر هوا چگونه کار میکند؟

فیلتر های هوا می توانند هوا را از خود عبور داده در حالیکه ذرات و ناخالصی های موجودر در هوا را جذب میکنند. در سیستم موتور خودرو ها فیلتر هوا قبل از دریچه گاز و سنسور جریان سنج(flow sensor) قرار گرفته است. در موتور های کاربراتوری مستقیما روی دهانه کاربراتور نصب شده است. در موتور های جدید معمولا فیلتر هوا در جعبه فیلتر هوا در انتهای سیستم ورودی هوا نصب می گردد. ورودی هوا میتواند مستقیما روی جعبه باشد یا یک لوله باشد که از جعبه به سمت جلوی موتور منتقل شده باشد.

هنگامی که هوا از اولین قسمت وارد میگردد باید از فیلتر عبور نماید و با عبور از فیلتر هوا از کاغذ فیلتراسون ذرات بزرگتر از منافذ کاغذ در فیلتر گیر میکنند در حالیکه هوا به راحتی عبور کرده و وارد جریان اختراق می گردد.

بدون وجود فیلتر هوا ذرات میتوانند با ورود به محفظه احتراق به صورت باالقوه باعث آسیب دیدگی موتور و قطعات آن شوند. بنابراین یک فیلتر هوا با از خود گذشتگی خود را فدای موتور خودرو کرده و باعث افزایش عمر مفید موتور میگردد. با گذشت زمان به تدریج منافذ فیلتر مسدود میگردد و در نهایت فیلتر هوا می بایست تمیز یا جایگزین گردد.

تعویض فیلتر هوا

شایع ترین علت تخریب فیلتر هوا زمان استفاده است. یک فیلتر هوا معمولا بین ۵۰۰۰ الی ۱۵۰۰۰ کیلومتر بسته به شرایت محیط میتواند کارکند. در محیط های آلود و گرد و خاک زیاد قاعدتا عمر فیلتر هوا کاهش می بابد. با کثیف شدن فیلتر هوا قدرت موتور کاهش یافته و مصرف و آلایندگی خودرو زیاد می شود.

لذا می بایست پس از سپری شدن زمان و کیلومتر کارکرد معمول اقدام به جایگزین کردن فیلتر هوا نمود. البته برخی فیلترها را میتوان برداشته و تمیز نمود و مجددا استقاده کرد.(فیلتر های پنبه ای) همچنین برخی از فیلتر های کاغذی نیز طوری طراحی و ساخته شده اند که می توان آنها را شسته و مجددا با روغن مخصوص آغشته و مجدد استفاده نمود.

کلیه حقوق این مقاله متعلق به این وب سایت می باشد و هرگونه کپی برداری با ذکر منبع بلامانع است.

ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید