Czystsze środowisko dzięki filtrom

filtry © Raven Media – Maciej Blum

Udostępnij:

Ekologia odmieniana przez wszystkie przypadki obecnie chyba w największym stopniu wpływa na rozwój branży motoryzacyjnej – na producentów samochodów, ale również części zamiennych, w tym wszelkiej maści filtrów. Bez odpowiedniej filtracji spełnienie coraz bardziej restrykcyjnych norm emisji spalin byłoby niemożliwe. Jednakże filtry zapewniają nie tylko czystsze spaliny czy mniejsze spalanie. Mogą także znacznie wydłużyć żywotność silnika.

O wpływie szeroko pojętej branży motoryzacyjnej na nasze środowisko można by pisać długie rozprawy, a i tak z pewnością temat ten nie zostałby w pełni wyczerpany. Nie da się jednak ukryć, że w ostatnich kilku, kilkunastu latach problem ekologii w motoryzacji znajduje się na świeczniku i podejmowane są różnego rodzaju proekologiczne działania. Na europejskim rynku sprowadzają się one m.in. do wprowadzania kolejnych norm emisji zanieczyszczeń nakładanych na nowe modele samochodów trafiające do sprzedaży.

© Sogefi


Filtry zmieniają się

Zmieniające się normy emisji spalin pociągają za sobą zmiany konstrukcyjne silników oraz ich osprzętu, a pośrednio mają także wpływ na konstrukcję filtrów. – W dobie ograniczania pojemności i dokładania systemów doładowujących stawia się większe wymagania układom filtrującym powietrze. Dotyczą one przede wszystkim większych przepływów i znacznie wyższych prędkości pracy – tłumaczy Mateusz Bednarski, ekspert techniczny w firmie Kamoka. – Podnoszenie ciśnień wtrysku w silnikach o zapłonie samoczynnym obciąża układy wtryskowe, a jednocześnie wymaga idealnie czystego i pozbawionego wody paliwa, powodując wzrost wymagań względem filtrów paliwa. Dzisiejsze filtry oleju również muszą dokładniej filtrować, choćby z powodu ograniczania ilości oleju smarnego w silnikach oraz wydłużania interwałów serwisowych.

Począwszy od normy Euro 6c producenci filtrów powinni uwzględniać w specyfikacji swoich produktów stopień separacji wody przez filtr. Zaawansowane układy wtryskowe, aby mogły dostarczać paliwo w możliwie najlepszy sposób, wymagają czystości paliwa i braku obecności wody. – Woda bardzo szybko je degraduje. A poprawnie działający układ wtryskowy obniża emisję substancji szkodliwych i umożliwia regenerację filtra cząstek stałych – dodaje Mateusz Bednarski.

Firma Sogefi ukierunkowuje swoje badania i rozwój innowacji technologicznych właśnie na wsparcie klienta OE w zakresie oszczędności zużycia paliwa, redukcji emisji zanieczyszczeń, a także zwiększania trwałości silnika i kompatybilności standardów na całym świecie.

– Można by tu podać kilka przykładów – mówi Paolo Nogara z Sogefi. – Filtry paliwa muszą zapewniać większą separację wody, aby lepiej chronić wysokociśnieniowe systemy wtrysku paliwa. Filtry oleju muszą natomiast być bardziej odporne na wysokie ciśnienie pulsacyjne – ze względu na nowe pompy oleju, które stają się niezbędne z uwagi na najnowsze przepisy dotyczące emisji zanieczyszczeń.


TOP w kategorii


#Technika motoryzacyjna

Filtracja filtry



Filtr cząstek stałych

Kolejne normy Euro ograniczają drastycznie ilość emitowanych zanieczyszczeń, w tym m.in. tzw. cząstek stałych, czyli sadzy, niespalonych resztek paliwa oraz oleju silnikowego, które powstają, gdy podczas spalania dochodzi do czasowego braku tlenu. W porównaniu z latami 80. minionego wieku dopuszczalna ich ilość została ograniczona o ponad 90%. Nie byłoby to możliwe bez tzw. filtrów cząstek stałych (DPF lub FAP), których zadaniem jest pobieranie ich ze spalin, gromadzenie oraz dopalanie.

Przez lata wydawało się, że z problemem filtrów DPF (filtry te mogą się dość szybko zapychać, głównie na skutek niewłaściwej eksploatacji, narażając właściciela auta na dość poważny wydatek) będą musieli się borykać wyłącznie posiadacze samochodów z silnikiem wysokoprężnym, jednak przy okazji wprowadzania kolejnej normy (Euro 6), a także nowej procedury testowej (WLTP w miejsce NEDC) stwierdzono, że ilość cząsteczek stałych emitowanych przez silniki benzynowe jest na tyle duża, że nie będą one w stanie spełnić najnowszych norm. Tym samym filtry cząstek stałych (GPF) zaczęły pojawiać się także w jednostkach z zapłonem iskrowym. Filtr ten działa w analogiczny sposób jak filtr cząstek stałych w silniku Diesla. Nie stosuje się w nim jedynie specjalnych cykli regeneracji filtra, ponieważ temperatura spalin silnika benzynowego jest dostatecznie wysoka, aby stale podtrzymywać regenerację. Filtrowi GPF może zaszkodzić jedynie niewłaściwy olej, którego spalanie może generować popioły zatykające filtr.

Filtr paliwa

Podczas produkcji, transportu, przechowywania, a także napełniania zbiornika w samochodzie może dojść do zanieczyszczenia paliwa różnymi rodzajami zabrudzeń. Mogą to być zarówno twarde cząstki mineralne, jak i cząstki organiczne. Innymi źródłami zanieczyszczeń są zabrudzone elementy układu paliwowego, a także sadza wprowadzana za pośrednictwem oleju silnikowego w przypadku pomp paliwa smarowanych olejem. Paliwa wreszcie mogą zostać zanieczyszczone zwykłą wodą. Zanieczyszczenia filtra paliwa składają się z bardzo drobnych cząstek, których nagromadzenie powoduje spadek ciśnienia, co sprawia, że pompa potrzebuje więcej energii, aby wygenerować wymagany przepływ. Dlatego też tak dużą rolę do odegrania mają filtry paliwa, które zwłaszcza w silnikach Diesla decydują o żywotności jednostki napędowej. Układy wtryskowe nowoczesnych silników benzynowych i wysokoprężnych są wrażliwe nawet na najmniejsze zanieczyszczenie paliwa. Szkody powstają przede wszystkim w wyniku erozji cząstek, a w silnikach wysokoprężnych – także w wyniku korozji spowodowanej zbyt wysoką zawartością wody w paliwie.

Mateusz Bednarski, ekspert techniczny w firmie Kamoka
Układy filtracyjne silnika mają ogromny wpływ na jakość jego pracy, ale przede wszystkim na jego trwałość. To one umożliwiają poprawną i długotrwałą pracę jednostki napędowej przy zachowaniu niskiego zużycia paliwa. Wadliwie działający filtr paliwa doprowadzi do uszkodzenia drogich układów wtryskowych i zwiększenia emisji substancji szkodliwych. Często po macoszemu traktowany filtr kabinowy ma ogromny wpływ na trwałość droższych elementów klimatyzacji i wentylacji kabiny. Z kolei zużyty filtr powietrza ogranicza przepływ, co może doprowadzić do większego zużycia paliwa w czasie normalnej eksploatacji.
 

Najnowsze filtry paliwa muszą zatem zapewniać zwiększoną efektywność filtracji – już nie na poziomie 94%, lecz 99% w przypadku cząstek o wielkości do 4 μm. Separacja wody zaś powinna oscylować na poziomie większym niż 93%.

Paolo Nogara, Sales Director Russia, CIS, South-East Europe Sogefi Filtration Business Unit Aftermarket
Skuteczność filtracji stale rośnie, aby lepiej chronić silnik, a zwłaszcza turbosprężarkę. Moduły filtrów wymagają coraz bardziej zaawansowanych funkcji, m.in. zarządzania czystością paliwa, separacji wody i odpowiedniej odporności chemicznej. Szczególnie technologie Sogefi Diesel3Tech i Diesel3Tech+ są doskonałym i sprawdzonym rozwiązaniem zapewniającym ochronę układu paliwowego przed niekorzystnym działaniem wody. Bez odpowiedniego filtra i odpowiedniej technologii żaden system oczyszczania zanieczyszczeń nie będzie działał prawidłowo.
 

Filtr powietrza

Podobnie jak paliwo, również powietrze docierające do komory spalania może być zanieczyszczone, co może negatywnie wpływać na silnik w długim okresie, a w krótkim powodować większe spalanie. Filtry powietrza mają zdolność gromadzenia nawet bardzo małych cząstek (o wielkości do 0,5 μm), zapewniając wysoką ochronę silnika. Pył, który nie zostanie zatrzymany przez filtr powietrza, odkłada się na przepływomierzu, powodując zakłócenie jego wskazań i problemy z pracą silnika. Poza zwiększonym spalaniem filtr powietrza w złym stanie może przyczynić się do spadku ciśnienia powietrza wlotowego, co prowadzi do zwiększonego zanieczyszczenia spalin mogącego uszkodzić cylinder. Bez poprawnie działającego filtra powietrza jednostka napędowa byłaby narażona przede wszystkim na ingerencję takich zanieczyszczeń jak cząsteczki kurzu i piasku, które mogłyby spowodować jej przedwczesne zużycie. Tego typu zanieczyszczenia mogą blokować zawory i wtryskiwacze oraz powodować nagłe pęknięcia i miejscowe zatarcia.

Zatkanie filtra powietrza przekłada się na spadek ciśnienia w filtrze, zwiększenie zużycia energii i w efekcie wzrost emisji CO2. Dlatego tak ważna jest regularna wymiana tego filtra. Nowoczesne filtry dostępne na rynku zapewniają separację zanieczyszczeń nawet na poziomie powyżej 99%.

Filtr oleju

Do zadań stawianych filtrom olejowym należy przede wszystkim filtracja oleju silnikowego z wszelkich zanieczyszczeń nieorganicznych dostarczonych z powietrzem i paliwem (np. pyłów w powietrzu, cząstek metalowych), wytworzonych w trakcie ścierania par trących oraz powstających podczas procesów chemicznych, do których dochodzi w czasie pracy silnika (pozostałości po niespalonym paliwie, spalaniu oleju). Zużyty filtr oleju, na skutek np. intensywnej eksploatacji, może przyczynić się do zwiększenia zużycia paliwa bądź oleju, spadku wydajności (mocy) silnika, a w ekstremalnych przypadkach – także do jego uszkodzenia lub przedwczesnego zużycia. Od współcześnie stosowanych filtrów oleju wymaga się coraz lepszych właściwości, jeśli chodzi o separację zawieszonych w oleju osadów. Dostępne na rynku filtry usuwają skutecznie zanieczyszczenia o wielkości do 1/50 milimetra.

Filtr kabiny

Aby z kolei zabezpieczyć pasażerów samochodu przed wdychaniem sadzy czy unoszącego się w powietrzu pyłu, w układach doprowadzania powietrza do kabiny stosowane są filtry wyłapujące te zanieczyszczania. Stawiane są im spore wymagania – skuteczność tego typu filtra powinna oscylować w granicach 95%. Jeszcze niedawno w filtry kabinowe wyposażone były pojazdy mające klimatyzację. Filtr taki zapobiegał przedostawaniu się zanieczyszczeń do wnętrza kabiny i chronił parownik, na którym podczas pracy układu klimatyzacji kondensuje się woda z przepływającego powietrza. Dodatkowo wraz z powietrzem do kabiny nawiewane są pyłki roślin wraz z ich nasionami. Wilgotna atmosfera sprzyja rozwojowi mikroorganizmów, w tym pleśni, grzybów czy nawet roślin.

Zatkany filtr kabinowy może ograniczać przepływ powietrza, co wpływa na wzrost temperatury wewnątrz auta i częstsze parowanie szyb. W takiej sytuacji kierowca jest zmuszony do częstszego używania klimatyzacji, a to może spowodować liczne przeciążenia ze względu na wysokie opory przepływu.

Udostępnij:

Drukuj





Wojciech Traczyk



Chcesz otrzymać nasze czasopismo?
Zamów prenumeratę
Zobacz również