Wydajna filtracja powietrza w samochodzie ciężarowym

Czyste powietrze pełni fundamentalną rolę w kontekście prawidłowego funkcjonowania silników spalinowych. Szczególne znaczenie ma to w przypadku pojazdów ciężarowych, w których montowane są silniki o znacznie większych pojemnościach skokowych. Z tego powodu bardzo ważny jest wybór filtra powietrza wysokiej jakości. Filtry te testowane są pod kątem charakterystyki przepływu powietrza i warto równocześnie wiedzieć, że produkt produktowi nierówny.

Podstawowym zadaniem filtrów powietrza jest oczyszczanie powietrza z drobnych pyłów i minimalizowanie ryzyka przedostania się ich do silnika. Cząstki zanieczyszczeń (dymy przemysłowe i spaliny, sadza, bakterie, kurz uliczny, zarodniki, pyłki kwiatowe) są zatrzymywane przez specjalny materiał, o porowatej, włóknistej strukturze, odporny na wysoką temperaturę oraz zawilgocenie wodą i olejem. Filtry powietrza redukują także szumy powstające przez zasysane powietrze. Jednak części te - w przypadku nieprawidłowego funkcjonowania (np. wskutek zapchania) - mogą powodować większe zużycie paliwa oraz spadek mocy silnika.

W filtrach powietrza stosuje się materiały o ściśle określonej przepustowości powietrza, skuteczności i rodzaju impregnacji. Specjalnie dobrane mieszaniny włókien celulozowych są impregnowane żywicami fenolowymi lub epoksydowymi. W celu zwiększenia skuteczności, często stosuje się dodatek włókien syntetycznych. Dla przykładu, w filtrach PZL Sędziszów dla samochodów ciężarowych standardem jest stosowanie papierów filtracyjnych samogasnących tzw. FR (ang. flame retardant). Jest to specjalny papier, który przestaje się palić po odizolowaniu od źródła ognia. Dzięki temu zwiększa bezpieczeństwo jazdy i w razie wypadku, zapobiega np. przeniesieniu ognia na osprzęt silnika. Papier używany w PZL Sędziszów do produkcji filtrów powietrza PZL FOR TRUCK jest dodatkowo utwardzany termicznie. Dzięki temu uzyskuje on lepszą odporność na działanie wilgoci.

W jaki sposób zbadać szeroko pojętą jakość i skuteczność filtra powietrza? Producenci badają przede wszystkim dwa parametry: skuteczność i chłonność. Odbywa się to z wykorzystaniem metody wagowej. Skuteczność filtra wskazuje, jaki procent zanieczyszczeń jest on w stanie zatrzymać, natomiast chłonność określa, ile zanieczyszczeń filtr może przyjąć przed koniecznością jego oczyszczenia lub wymiany. Jak wygląda procedura? Filtr montuje się w obudowie i umieszcza na wadze, by dokonać pomiaru łącznej masy. W kolejnym etapie filtr montowany jest na stanowisku badawczym, gdzie za pomocą wentylatora dozowany jest pył o takich samych parametrach, jak ten przedostający się w warunkach jazdy samochodem.

„Próba kończy się w momencie osiągnięcia mierzonej różnicy ciśnień 40,8 mBar, co jest granicznym parametrem żywotności filtra wyznaczonym przez konstruktora silnika. Wtedy powtórnie dokonuje się pomiaru masy filtra, co pozwala określić jego chłonność i skuteczność. Od tego typu filtrów oczekuje się chłonności na poziomie przynajmniej 2,5 kg pyłu testowego oraz 99% skuteczności. W przypadku filtra PZL Sędziszów wynik ten wynosi aż 4 kg przy 99,95% skuteczności filtracji” – wyjaśnia Dominik Zwierzyk, Project Manager w PZL Sędziszów.

Wielu kierowców zastanawia się, czy produkty z rynku części zamiennych dorównują pod względem jakościowym częściom tzw. OE (na pierwszy montaż). Pomocne mogą okazać się badania porównawcze, jakie wykonują poszczególni producenci. Wyniki metody wagowej dla filtra o oznaczeniu WA20-1990 oraz porównanie go do rezultatu odpowiednika z rynku OE obrazują załączone wykresy.

„Dzięki zastosowaniu specjalnego przetwarzania papieru, chłonność naszych filtrów powietrza wynosi 0,3 kg na m². Rozłożenie plis jest równomierne, a wyraźne zatłoczenia zapobiegają przywieraniu do siebie sąsiednich plis, przez co proces czyszczenia odbywa się całą powierzchnią medium. Na przykładzie testów filtra WA201990 (z dodatkowym wkładem WA411990) widzimy, że większa powierzchnia filtracji to większa chłonność filtra. Zastosowany materiał filtracyjny w wyrobie WA201990 stawia mniejsze opory przepływu powietrza. Z tego powodu filtr ten jest bardzo konkurencyjny względem podobnie zbudowanego odpowiednika z rynku OE” – podsumowuje Dominik Zwierzyk