فیلتر هوا

فیلتر هوا خودرو یکی از اجزای مهم و مصرفی ماشین است که هوای ورودی به موتور را تصفیه می‌کند. موتور ماشین برای انتقال نیرو، هوا را با بنزین در محفظه‌ی احتراق ترکیب می‌کند، بنابراین به هوای خالص و تمیز برای این قسمت نیاز است. تعویض به موقع فیلتر از اهمیت زیادی برخوردار است زیرا در صورت تعویض دیرهنگام آن ، عملکرد ماشین را با اختلال روبه‌رو می‌کند. فیلتر هوا شکل‌های مختلفی دارد و برای هر دستگاه به شکل اختصاصی تولید می‌شود. مثلا فیلتر هوا ماشین 405 با موتور 2000 کاربراتوری با فیلتر هوا ماشین 405 با موتور انژکتوری متفاوت است.فیلتر هوا اسپرت نوع پیشرفته‌تری از فیلترهاست که حجم بیشتری  هوا را وارد حفظه‌ احتراق می‌کند. جنس فیلتر از نقش تعیین کننده‌ ای در درصد هوای ورودی دارد. مثلا فیلتر با جنس کربن، عملکرد بهتری از خود نشان می‌دهد. مواد اولیه فیلتر هوا پلی یورتان‌ها است. این مواد خواص ویژه‌ای داشته و در صنایع متعدد بسیار توجه قرار دارد. مهم‌ترین ویژگی این پلیمرها را می‌توان ساختار پایدار پس از واکنش دانست. کاغذ فیلتر هوا، قالب، چسب فیلتر هوا از دیگر موادی است که برای ساخت فیلتر هوا نیاز است.

یکی از مهم ترین بخش های تنفس خودرو، عبور جریان هوا از فیلتر هواست. به کارگیری این فیلتر به منظور جلوگیری از ورود گرد و غبار به درون موتور است تا هوای ورودی به موتور تقریباً عاری از هر گونه ریزگرد باشد.ذرات معلق و آلاینده موجود در هوا در اثر عدم فیلتراسیون ، وارد موتور خودرو شده ، سایش و فرسایش اجزای مهم و کاربردی موتور همانند : سوپاپ‌ها ، یاتاقان‌ها ، رینگ ‌های پیستون و بدنه ‌داخلی سیلندر را به همراه دارند.

با برداشتن فیلتر هوا مقادیر بسیار زیادی از ذرات آلاینده ، قادرند اجزای مهم موتور مانند: سوپاپ ها، یاتاقان ها، رینگ ها ی پیستون و بدنه داخلی سیلندر را شدیدا دچار سایش و فرسایش نمایند. ذرات متفاوت با اشکال و اندازه های متفاوت مثل ماسه، گرد و غبار، دوده، گرده، رطوبت و… در هوای ورودی به موتور وجود دارد که در صورت عدم جلوگیری از ورود آن ها به موتور باعث بروز صدمات جدی به موتور می گردند، فیلتر های هوا از ورود این ذرات به داخل موتور جلوگیری کرده و باعث احتراق مناسب و حفاظت از موتور می گردد.

موتور های امروزی اتومبیل ها بصورت ۴ زمانه کار می کنند و در این ۴ مرحله سوخت خودرو شما محترق شده و نیروی خود را به پیستون و میل لنگ و در نهایت به چرخ های شما منتقل می کنند. اما سوختی که وارد موتور می گردد برای سوختن نیاز به هوا دارد پس سوخت قبل از ورود به موتور با هوا آمیخته می شود و سپس به داخل موتور وارد می گردد .

اما زمانی که فیلتر هوا خودرو شما کثیف شود، پیستون که به سمت پایین می رود برای مکش آمیختن سوخت و هوا ، به مقدار همیشگی سوخت را مکیده اما به دلیل کثیفی فیلتر هوا ، هوای کمتری از حالت عادی مکش می کند و این موضوع به دلیل عدم وجود هوای کافی در محفظه احتراق ،باعث می شود بنزین به صورت کامل نسوزد و قدرت کافی را تامین نکند همچنین مقداری از بنزین بصورت نسوخته از اگزوز خودرو خارج می گردد.

این مسئله مصرف سوخت شما را به شدت افزایش می دهد و همچنین آسیب زیادی به کاتالیزور و سنسور اکسیژن و در نهایت آسیب به کل خودرو می شود و اهمیت تعویض فیلتر هوا را نشان می دهد.

فیلتر هوا در موتور خودرو ها نقشی بسزایی دارد.به طوری که عدم وجود فیلتر هوا در مسیر ورودی هوا، باعث ورود گرد و خاک موجود در هوا به داخل موتور شده و باعث ایجاد مشکل در سیستم سوخت رسانی و انسداد ژیگلور های کاربراتور و سوزنهای انژکتور می شود و خسارات زیادی را به موتور خودرو وارد می کند. به همین دلیل طراحان موتور خودرو ها برای جلوگیری از اختلالات احتمالی، در مسیر ورودی هوا، فیلتری متناسب با نیاز هوای موتور تعبیه کرده اند.

فیلتر هوا با عملکرد موتور آلودگی ها و ذرات معلق در هوا را جذب می کند و این امر باعث تخریب تدریجی فیلتر می شود. فیلتر هوای فرسوده و خراب به علت مسدود شدن منافذ کاغذ فیلتر دیگر قادر به عبور دادن مقدار لازم هوا نخواهد بود و این امر باعث ایجاد خلل در عملکرد موتور می شود که از آن جمله سوختن ناقص در موتور و به دنبال آن تولید دود و افزایش گازهای مضر در هوا می باشد. همچنین ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌قدرت موتور به طور چشمگیری کم شده بر قطعات موتور فشار ایجاد می کند.

ورود ریزگردها به درون موتور موجب آسیب رسیدن به موتور و کوتاه تر شدن عمر آن می شود، به همین علت به کارگیری فیلتر هوا بسیار پراهمیت است. وجود فیلتر بر سر مسیر جریان هوا از شدت آن می کاهد و باعث می شود هوا در مسیر خود با یک مانع روبه‌رو شود. برای درک این مسئله بهترین مثال استفاده کردن از ماسک است. هنگامی که ماسک را جلوی صورت خود قرار می دهیم متوجه می شویم که نسبت به حالت عادی سخت تر نفس می کشیم و مقدار هوای مورد نیازمان تأمین نمی شود، این اتفاق دقیقاً مانند به کارگیری فیلتر هواهای رایج در خودروست.

برای حل این مشکل از کیت های مَکِش استفاده می کنند. با به کارگیری این کیت ها محل مکش هوا از موتور و مجموعه آن فاصله می گیرد تا هوا با دمای کم تری وارد لوله های مکش شوند.

هر چه دمای هوای ورودی کم تر باشد چگالی آن بیش تر است و همین اصل موجب می شود هوای بیش تر و یا چگال تری وارد موتور شود، در حالی که، اکثر شرکت های سازنده محل مکش هوا را در محل نزدیک تری نسبت به موتور قرار می دهند و به همین دلیل، دمای هوای ورودی نسبت به دمای محیط گرم تر می شود و همین افزایش دما موجب می شود مولکول های آن از هم فاصله بگیرند و به عبارتی، هوا با چگالی کم تری وارد موتور شود.

به طور کلی، افزایش چگالی هوای ورودی به معنی ورود اکسیژن بیش تر به درون موتور است و به دنبال آن سنسورهای مرتبط میزان اکسیژن بیش تری را تشخیص می دهند که در نتیجه، سوخت بیش تری برای احتراق تزریق می شود و در نهایت، قدرت بیش تری را به دست می دهد. البته باید گفته شود که این افزایش قدرت نسبت به توربو کردن موتور بسیار ناچیز است.

این کیت ها در محل هایی نصب می شوند که هم از مجموعه موتور فاصله داشته باشند و هم در مسیر جریان هوای آزاد قرار گیرند. شیوه مونتاژ این کیت ها به گونه ای است که کم ترین پیچ و خم و تغییر زاویه را برای جریان هوا داشته باشد تا از افت های ناشی از تغییر زاویه کاسته شود و هوا با کم ترین تلفات فشار وارد موتور شود. اجزای تشکیل دهنده این کیت ها به گونه ای هستند که نیاز به جعبه ای پلاستیکی برای قرارگیری فیلتر ندارند (فیلتر هوای فابریک خودروها در یک محفظه قرار می گیرد).

در این کیت ها برای انتقال هوا از لوله هایی با قطری بیش تر و جنسی نرم تر استفاده می شود تا از افت فشار هوایی که جریان می یابد کاسته شود. جنس به کار رفته برای این لوله ها اغلب فلزی یا سیلیکونی است.

با به کارگیری این کیت ها پارامترهایی مانند کاهش زبری (که کاهش ضریب اصطکاکی را به دنبال دارد) و افزایش قطر درونی لوله موجب می شوند تا از افت فشار درون لوله کاسته شود. اما دورتر کردن محل مکش هوا باعث می شود پارامتر طول لوله در راستای افزایش افت فشار عمل کند، البته تأثیر افزاینده این پارامتر در مقابل کاهنده بودن دو پارامتر دیگر کم تر است و به طور کلی، به کارگیری این لوله ها باعث می شود افت فشار کم تری داشته باشیم.