Coraz wyższe wymagania filtracyjne

filtr © UFI Filters

Udostępnij:

Dzięki wprowadzaniu norm emisji spalin Euro 6 i Euro 7 stale rosną wymagania odnośnie filtracji wszystkich mediów dostarczanych do silnika. Dokładniej przefiltrowane paliwo, powietrze czy olej sprawiają, że opory pracy zmniejszają się i możliwe jest zmniejszenie tolerancji wykonawczych części mechanicznych.

Normalne zużycie działającego silnika generuje cząstki ścierne, pył i sadzę (pozostałości po spalaniu). Podczas gdy olej smaruje i chłodzi ruchome części silnika, przenosi te zanieczyszczenia do miski olejowej. Aby usunąć te szkodliwe cząstki, potrzebna jest filtracja oleju. W ciągu ostatnich lat materiały filtrujące przeszły ewolucję. O ile w przeszłości wybierano środki celulozowe, teraz najczęściej stosuje się w nich materiały bazujące na włóknach szklanych i materiałach syntetycznych (polimerowych). Skuteczność filtrów olejowych można scharakteryzować za pomocą przykładów w tabeli 1.


Tabela 1. Przykłady skuteczności i interwałów wymiany filtrów

Numer referencyjny

Samochód

Materiał filtrujący

Efektywność

Interwał między wymianami

25.089.00

Volkswagen, Porsche

Celuloza

24 µm: 50%

30 000 km

25.111.00

Iveco, New Holland

Włókno szklane

12 µm: 99,5%

150 000 km

25.093.00

Chevrolet, Opel, Saab, Vauxhall

Włókno szklane

5 µm: 50%

50 000 km

25.088.00

Chevrolet, Opel, Vauxhall

Włókno szklane

5 µm: 50%

30 000 km

Oprócz wydajności filtrów i wielkości zanieczyszczeń, nowe wymagania dla nowoczesnych silników o dużej mocy determinują potrzebę wyjątkowej dokładności filtracji oleju.


TOP w kategorii


#Technika motoryzacyjna

Filtracja filtry UFI Filters



Powietrze też jest ważne

Filtr powietrza jest elementem niezbędnym do funkcjonowania samochodu, ponieważ oczyszcza powietrze wchodzące do komory spalania, poprawiając spalanie silnika i zmniejszając zużycie paliwa. Bez filtra powietrza silnik byłby narażony na ingerencję takich zanieczyszczeń, jak cząsteczki kurzu i piasku, które mogłyby spowodować przedwczesne zużycie. Mogą one blokować zawory i wtryskiwacze oraz powodować nagłe pęknięcia i miejscowe zatarcia. Filtr powietrza w złym stanie może skutkować problemami z wydajnością, takimi jak: zwiększone zużycie paliwa czy zwiększony spadek ciśnienia powietrza wlotowego prowadzący do zwiększonego zanieczyszczenia spalin i przenikania kurzu, mogącego uszkodzić cylinder.

Aktualnie normą są moduły filtracyjne, które łączą następujące funkcje:

  • redukują hałasy związane z zasysaniem powietrza,
  • filtrują zasysane powietrze.


Duży spadek ciśnienia w filtrze powietrza powstający w wyniku nagromadzenia się pyłu lub spowodowany przez rodzaj zastosowanego medium filtrującego wymaga więcej energii, co wiąże się ze zwiększoną emisją CO2. Dzięki gradientowej strukturze mediów filtracyjnych możliwe jest uzyskanie wysokich poziomów wydajności filtra (wynoszących powyżej 99,5%), długiej żywotności filtra i niskiego spadku ciśnienia, co minimalizuje zużycie paliwa.
Ponadto projekt całego systemu doprowadzenia powietrza odgrywa w silniku ważną rolę. W szczególności chodzi u umiejscowienie masowego czujnika przepływu powietrza. Im wyższa jednorodność przepływu powietrza, tym dokładniejsze mogą być pomiary i dozowanie paliwa.

Zanieczyszczenia przenoszone przez powietrze różnią się znacznie w zależności od środowiska. Filtry powietrza są przeznaczone do gromadzenia nawet bardzo małych cząstek (o wielkości do 0,5 μm), zapewniając wysoką ochronę silnika.

Aby zaoszczędzić miejsce pod maską, aktualnie projektuje się już filtry powietrza, które są w pełni zintegrowane z airboxem. Część zamienna ma płaską strukturę i jest wykonana z włókien syntetycznych oraz filtra wstępnego z „włókniny”, który pozwala na wychwytywanie cząstek o wielkości do 4 μm i znacznie zwiększa pojemność akumulacyjną filtra. Nośniki filtrujące są ognioodporne, aby zagwarantować wysoki standard bezpieczeństwa, a konstrukcja filtra musi umożliwiać łatwą wymianę.

Filtr paliwa

Wymagania dotyczące oddzielania pozostałości wody od paliwa i jego zdolności filtracji zanieczyszczeń dla filtrów paliwa można podsumować w następujący sposób:

  • Wydajność filtracji zwiększa się z aktualnych 96% do 99% przy filtracji cząstek o wymiarze do 4 μm zgodnie z ISO 19438.
  • Skuteczność separacji wody między ≥93% a >95% wag. zgodnie z ISO 16332 (wymiary kropelek) zwiększa się z separacji kropelek o wielkości 60 μm przez 10 μm (obecnie) do 5 μm (najbliższa przyszłość).

Dalszymi trendami są optymalizacja wydajności zimnego startu przez zarządzanie ogrzewaniem i rozwój „filtrów o dłuższej żywotności”. Te produkowane są przez gorące nadmuchiwanie roztopionego tworzywa sztucznego w celu utworzenia długich i splątanych włókien. Najnowszym krzykiem techniki jest medium filtracyjne „Deep Filteration Media”, które jest przystosowane do filtracji cząsteczek o jeszcze mniejszej wielkości niż dotychczas. Medium charakteryzuje się kombinacją elementów porowatych z drobną kratką hydrofobową, przez którą nie przedostają się zawieszone w paliwie mikrokropelki wody.

Zanieczyszczenia rzeczywiste filtra paliwa składają się z bardzo drobnych cząstek, które są nawet mniejsze niż cząstki używane na stanowiskach testowych. Nagromadzenie cząstek w filtrze zwiększa spadek ciśnienia, co powoduje, że pompa żąda więcej energii, aby wygenerować wymagany przepływ.

W przypadku filtrów o niskiej jakości zanieczyszczenia gromadzone w sieci włókien mogą zagrozić wystarczającej separacji wody. Filtr typu DFM wykazują się stałą skutecznością separacji wody nawet przy wysokim zanieczyszczeniu. Ponadto, w warunkach przepływu pulsacyjnego, cząstki zanieczyszczenia mogą być uwalniane w dół filtra do separatora.

Kiedy wymieniać filtry? Wymiany powinny być regularne i zgodne ze wskazówkami producentów samochodów. W szczególności w przypadku filtra oleju zaleca się wymieniać go jeszcze częściej, jeżeli pojazd często jeździ na krótkich odcinkach – głównie ze względu na zwiększoną degradację oleju.

Udostępnij:

Drukuj





aE



Chcesz otrzymać nasze czasopismo?
Zamów prenumeratę
Zobacz również