Σε πολλούς χειριστές εξοπλισμού και ακόμη και σε μέρος του τεχνικού προσωπικού, υπάρχει συνήθως μια λανθασμένη αντίληψη: στα «τρία φίλτρα» του κινητήρα, το φίλτρο ντίζελ και λαδιού είναι πολύ σημαντικά, πρέπει να αντικαθίστανται τακτικά, ενώ το φίλτρο αέρα, ακόμη και αν είναι βρώμικο ή ελαφρώς κατεστραμμένο, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ένα χρονικό διάστημα. Δεν γνωρίζουν ότι, πολλές πρώιμες φθορές του κινητήρα και του συστήματος εισαγωγής αέρα του κινητήρα, οφείλονται σε ζημιά του φίλτρου αέρα, ενώ άλλες οφείλονται σε χαλάρωση της σωλήνωσης εισαγωγής, με αποτέλεσμα μέρος της εισαγωγής να μην περνάει από το φίλτρο αέρα και να εισέρχεται απευθείας στον κινητήρα. Ας δούμε ένα τέτοιο σύνολο δεδομένων: γενικά, σε έναν κινητήρα υψηλών στροφών, για κάθε 1 λίτρο καυσίμου ντίζελ που καίγεται, πρέπει να περάσουν περίπου 800 λίτρα αέρα από το φίλτρο αέρα. Επομένως, για να μειωθεί η φθορά του κινητήρα και να παραταθεί η διάρκεια ζωής του, είναι απαραίτητο να σταματήσει η σκόνη και οι ρύποι στον αέρα να εισέλθουν στον κινητήρα. Αυτό το έργο αναλαμβάνει το φίλτρο αέρα.
1. Κριτήρια αξιολόγησης φίλτρου αέρα
Στην ορολογία της υγρής διήθησης, βλέπουμε συχνά τον όρο «βαθμός μικρομέτρων», σύμφωνα με τον οποίο κρίνεται η ακρίβεια διήθησης του φίλτρου. Γενικά, ωστόσο, τα φίλτρα αέρα αξιολογούνται χρησιμοποιώντας βιομηχανικά πρότυπα για τη διάρκεια ζωής και την απόδοση.
(1) Διάρκεια ζωής φίλτρου αέρα
Η διάρκεια ζωής ενός φίλτρου αέρα αξιολογείται με βάση τη συνολική μάζα της εισπνεόμενης σκόνης (g) ή με βάση τη διάρκεια ζωής στο εργαστήριο (h), και καθορίζεται σε ένα περιβάλλον όπου η συγκέντρωση της τυπικής δοκιμαστικής σκόνης (βλέπε συνημμένο πίνακα) είναι 1 g/m'. Η ολοκλήρωση της δοκιμής ζωής καθορίζεται από την αντίσταση ροής αέρα, και όταν επιτευχθεί μια προκαθορισμένη διαφορά πίεσης, η δοκιμή σταματά και η μάζα του φίλτρου ζυγίζεται. Η χωρητικότητα ή η διάρκεια ζωής του φίλτρου καθορίζεται από τη μάζα της δοκιμαστικής σκόνης που απορροφάται από το φίλτρο.
Υπό τις ίδιες συνθήκες λειτουργίας, οι κύριοι παράγοντες που καθορίζουν τη διάρκεια ζωής του φίλτρου αέρα είναι ο τύπος του μέσου φίλτρου και η επιφάνεια του μέσου φίλτρου. Όσο περισσότερο μέσο φίλτρου χρησιμοποιείται σε ένα φίλτρο του ίδιου τύπου, τόσο μεγαλύτερη είναι η επιφάνεια του μέσου φίλτρου, τόσο μεγαλύτερη είναι η ικανότητα συγκράτησης σκόνης και ρύπων στον αέρα και τόσο μεγαλύτερη είναι η διάρκεια ζωής του.
Υλικά Φίλτρων Φίλτρων Αέρα
(1) Παραδοσιακά Υλικά Φίλτρων
Το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο υλικό φίλτρου στα φίλτρα αέρα είναι οι φυσικές ίνες – χαρτί. Ωστόσο, διαφέρει πολύ από το χαρτί στο οποίο αναφερόμαστε συνήθως. Τα υλικά φίλτρου δεν φιλτράρουν τα σωματίδια στον αέρα μέσω οπών πλέγματος σαν κόσκινο, όπως θα μπορούσαμε να φανταστούμε. Επειδή αν οι οπές πλέγματος ενός κόσκινου είναι αρκετά μικρές, αν και μπορούν να μπλοκάρουν όλα τα σωματίδια, το συνοδευτικό πρόβλημα είναι ότι το κόσκινο θα φράξει γρήγορα, προκαλώντας απαράδεκτη αντίσταση στο σύστημα εισαγωγής. Επομένως, το υλικό φίλτρου σε ένα φίλτρο αέρα κατασκευάζεται σε μια σύνθετη δομή πλέγματος (βλέπε Εικόνα 1), η οποία επιτρέπει στον αέρα να περνάει ενώ συλλαμβάνει ρύπους.
(2) Νέα Υλικά Φίλτρων
Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας των κινητήρων, έχουν τεθεί υψηλότερες απαιτήσεις για τα φίλτρα αέρα. Σε απάντηση σε αυτές τις απαιτήσεις, αναπτύσσονται συνεχώς νέες τεχνολογίες και υλικά φίλτρων, όπως η τεχνολογία υλικού φίλτρου μικροϊνών EON™ από την Donaldson Company στις Ηνωμένες Πολιτείες. Αυτή η τεχνολογία μπορεί να κάνει τους ρύπους υπομικρομέτρων να παραμένουν στην επιφάνεια του φίλτρου, αντί να επιτρέπουν στον αέρα να μεταφέρει ρύπους για να διαχέονται βαθιά μέσα στο φίλτρο όταν η περιοχή κυκλοφορίας του αέρα είναι ανεπαρκής. Η αντίσταση διήθησης του υλικού φίλτρου μικροϊνών EON™ είναι χαμηλότερη από αυτή των παραδοσιακών υλικών φίλτρων και έχει μικρότερα και λεπτότερα κενά ινών (βλέπε Εικόνα 1), εξασφαλίζοντας έτσι λιγότερους ρύπους που περνούν από το φίλτρο στον κινητήρα, ενώ επιτυγχάνεται υψηλότερη απόδοση διήθησης.
Σε πραγματικές παραγωγικές δραστηριότητες, για να μειωθούν τα κόστη παραγωγής, οι περισσότεροι κατασκευαστές κινητήρων δεν παράγουν οι ίδιοι τα στοιχεία φίλτρων. Όταν χρειάζεται, μπορεί κανείς να επιλέξει φίλτρα από τους κατασκευαστές φίλτρων που προμηθεύουν υποστηρικτικά προϊόντα στους κατασκευαστές κινητήρων. Αυτά τα φίλτρα είναι ακριβώς της ίδιας ποιότητας με αυτά που παρέχονται από τους κατασκευαστές κινητήρων, εκτός από το ότι είναι τυπωμένα με το λογότυπο του κατασκευαστή φίλτρων αντί για αυτό του κατασκευαστή κινητήρων. Για παράδειγμα, τα περισσότερα από τα φίλτρα για τα προϊόντα της Caterpillar προμηθεύονται από την Donaldson Company. Πρέπει να σημειωθεί ότι τα φίλτρα αέρα δεν πρέπει ποτέ να επιλέγονται αποκλειστικά με βάση τα κριτήρια της πανομοιότυπης εμφάνισης ή παρόμοιου μεγέθους. Τα φίλτρα αέρα κακής ποιότητας θα επιταχύνουν ασυναίσθητα τη φθορά του κινητήρα, οδηγώντας σε πρόωρες επισκευές του κινητήρα.