فیلتر هوا

  خودرو مانند ما انسانها به اکسیژن احتیاج دارد و در مرحله مکش، با حرکت رو به پایین پیستون، هوا را از بیرون به درون موتور می کشد. ذرات ریز فراوانی در هوا وجود دارد؛ گرد و خاک، دود و .... بعد از اکسیژن، سیلیکون فراوانترین ماده در پوسته زمین است. قسمتِ بیشترِ گرد و خاک، اکسیدهای سیلیکون هستند؛ ذراتی ریز و سختتر از اجزای موتور. دو سطح صاف فلزی را تصور کنید که لایه ی نازکی از روغن مابین آنها قرار دارد. لایه روغن با ممانعت از تماس دو سطح، اصطکاک را کاهش می دهد، از سایش سطوح فلزی جلوگیری می کند و باعث توزیع یکنواخت بار، روی دو سطح می شود. نفوذ ذرات ریز و سخت به بین دو سطح، روغنکاری را مختل و یکنواختی توزیع بار را به تمرکز بار در یک نقطه تبدیل می کند. نفوذ ذرات، بین دو سطح پل می زند و تماس و خراش را حتمی می سازد.

  اگر با نفس کشیدن موتور، ذرات ریز و سخت وارد موتور شوند، از فاصله بین رینگ پیستون و سیلندر عبور می کنند و قاطی لایه ی روغنِ جداره سیلندر می شوند. روغن آلوده وارد کارتر شده و از آنجا به قسمت های دیگر موتور ارسال می شود. برای جلوگیری از ایجاد خراش در اجزای موتور، باید جلوی ورود ذرات ریز را گرفت. برای تحقق این امر، در ابتدای مسیر ورودی هوا به موتور، فیلتر هوا قرار می دهند. فیلتر هوا، شبکه ای از منافذ و گذرگاه های بسیار ریز است که ذرات موجود در هوا، در این منافذ به دام می افتند.

  به جز ذرات بسیار بسیار ریز، بقیه ذرات ریز در فیلتر گیر می کنند و وارد موتور نمی شوند. ذرات بسیار ریزی که از سد فیلتر می گذرند، وارد سیلندر می شوند و از فاصله ی بسیار اندک بین رینگ پیستون و سیلندر عبور می کنند. آیا این ذرات، ایجاد خراش در رینگ یا جداره سیلندر نمی کنند؟ برای پاسخ به این پرسش به شکل زیر توجه کنید: 

  فرض کنید در این شکل، قطعه بالایی جدار سیلندر و قطعه پایینی رینگ است. ذرات با قطر بزرگتر از فاصله دو سطح، از این لقی مجاز عبور نمی کنند و خطرشان فقط نشستن برروی سوپاپ و نشیمنگاه سوپاپ است. ذرات با قطر خیلی کوچکتر هم به راحتی عبور می کنند و وارد لایه ی نازکِ روغن می شوند. خطر، ذرات تقریبا هم اندازه با لقی مجاز است که بین رینگ و جداره قرار می گیرند و خراش می اندازند. بنابراین فیلتر هوا موظف است برای جلوگیری از خراش، ذرات هم اندازه با فاصله بین رینگ پیستون و جداره سیلندر را اجازه عبور ندهد.

  موتور خودروی شما به ازای هر گالن بنزین که می سوزاند، 9000 گالن هوا احتیاج دارد و این میزان هوا از فیلتر هوا عبور می کنند. ذرات ریز، به تدریج منافذ فیلتر را اشغال می کنند. اشغال منافذ تا حدی پیش می رود که فیلتر مملو از ذرات می شود و عبور هوا به سختی صورت می گیرد. خودرو به راحتی گاز نمی خورد، شتاب پایین می آید، مصرف سوخت افزایش می یابد و خروجی اگزوز هم آلوده تر می شود. در این زمان فیلتر باید تمیز یا تعویض شود.

  در یک موتور 4 سیلندر، در هر دوری که موتور می زند، 4 بار مکش هوا صورت می گیرد. این مکش تناوبی، صدا تولید می کند. فیلتر هوا علاوه بر افزایش عمر قطعات موتور، در کاهش صدای مکشِ موتور موثرست. در خوروهای کاربراتوری این تاثیر پررنگترست. در کاربراتوری، فیلتر هوا مستقیم بالای دریچه  گاز قرار دارد؛ ولی در انژکتوری، هوا پس از عبور از فیلتر از مسیرلوله ای شکل و پس از یک پیچ (زانو) وارد دریچه گاز می شود. صدا پس از عبور از این پیچ کاهش می یابد.

  فیلترهای هوا در انواع، اندازه ها و شکلهای مختلف عرضه می شوند. مستطیل و دایره ای رایجترین اشکال فیلتر هوا هستند. فیلتری که کارخانه به طور استاندارد نصب می کند و ارزانترین نوع فیلتر، فیلتر هوای کاغذیست.  فیلتر کاغذی از فیبرهای سلولزی ساخته می شود. اکنون فرآیند ساخت فیلتر را شرح می دهیم. برای ایجاد شیارهای عمودی، فیبرهای سلولزی پیش گرم می شوند؛ بعد از شیار زنی، لوله می شوند و به رزین آغشته می شوند تا پایداری مکانیکی، مقاومت شیمیایی و حرارتی مطلوبی کسب کنند. برای تولید فیلتر هوا، کاغذ تولیدی را چندین تا می زنند. ورقه ورقه کردن کاغذ فیلتر، مساحت کاغذ در معرض هوا را چندین برابر می کند  و به عبارتی دیگر، افزایش سطح کاغذ در برابر همان میزان حجم ورودی از هوا؛ بنابراین ذرات گرد و خاک در مساحت بزرگتری پخش و فیلتر دیرتر کثیف می شود.

 

  منافذ فیلتر کاغذی، به تدریج از ذرات ریز پر می شوند و کار را برای عبور هوا سخت می کنند. در این صورت فیلتر باید تمیز یا تعویض شود. برای تمیز کردن، طرف پایین فیلتر را، طرفی که ورقه ورقه ها قبل لمس هستند، روی سطحی صاف، چند بار رها کنید؛ با اینکار برخی از ذرات شل می شوند و از درون فیلتر خارج می شوند. استفاده از مکنده راهی دیگر برای تمیز کردن فیلترست؛ برای اینکار مکش از طرف پایینی فیلتر انجام می شود.تمیز کردن برای چند بار جواب می دهد و پس از آن، فیلتر باید تعویض گردد. بعد از تمیز کردن، فیلتر را در معرض نور آفتاب یا نور قوی دیگری قرار دهید؛ اگر عبور نور را ندیدید و یا نور به سختی عبور می کرد، کار از تمیزی گذشته و فیلتر باید تعویض شود. هنگام خرید فیلتر نو، حتما فیلتری هم اندازه و هم شکل با فیلتر قبلی و با کیفیت بالا خرید کنید. اگر فیلتر خریداری شده از اندازه استاندارد کوچکتر باشد، گرد و خاک و سایر آلودگی ها از لبه کناری فیلتر عبور می کنند و وارد موتور می شوند. قبل از نصب فیلتر جدید یا فیلتر تمیز شده، محفظه فیلتر را با دقت ( به وسیله مکنده یا پارچه) تمیز کنید. هیچوقت فیلترهوای کاغذی را نشویید؛ زیرا رطوبت به کاغذ فیلترآسیب می زند. محیطهای گرد وخاکی، عمر فیلتر را کاهش می دهند. بعد از رانندگی طولانی در یک جاده خاکی، بهترست فیلتر تمیز شود.

  فیلتر هوای فومی، نوع دیگری از فیلتر هوا می باشد و همانطور که از نامش پیداست، از فوم ساخته شده است. فیلتر فومی به دلیل ساختار فوم، جریان هوای بیشتر و کیفیت فیلترینگ بهتری در مقایسه با نوع کاغذی ارائه می دهد. بهترین نوع فیلتر، فیلترهایی هستند از جنس cotton gauze،گاز استریل، که با نام K&N شناخته می شوند. این نوع فیلتر که ظاهری شبیه به فیلتر کاغذی دارد، ذرات ریزتری را متوقف می کند؛ ولی محدودیت بیشتری در برابر عبور هوا در مقایسه با نوع فومی دارد. فیلتر کاغذی کمترین عبورجریان هوا را داراست. فیلتر فومی و K&N قابل شستشو بوده و عمر بسیار بیشتری از نوع کاغذی دارند، حتی به اندازه ی عمر خودرو!

  و جمله آخر: اگر دوست دارید، موتور خودرویتان پرشتاب و سالم باشد، به فیلتر هوا اهمیت بدهید.

سید علی حسینی