Μάθε τι κάνουν τα φίλτρα και πόσο επηρεάζουν την απόδοση ενός κινητήρα

Διαβάστηκε από 14826 αναγνώστες - 25/9/2020

Θα ήθελες μια μύγα στο φαγητό σου? Σαφώς και όχι ε? Έτσι λοιπόν και το μοτέρ σου δεν θέλει να εισέλθουν σε αυτό σκόνες, έντομα και άλλοι ρύποι που υπάρχουν διάσπαρτα στην ατμόσφαιρα.

 
 
Ο ρόλος των φίλτρων αέρα είναι να σταματούν την σκόνη και γενικά διάφορα θραύσματα που τυχόν να υπάρχουν στον αέρα ή άλλα μικροσκοπικά σωματίδια που δεν φαίνονται με γυμνό μάτι,  αφού αν εισέρθουν στον κινητήρα μπορεί να προκαλέσουν κάποια βλάβη στον κινητήρα. Συνήθως τα στοιχεία από τα οποία μπορεί να αποτελείται ένα φίλτρο αέρα είναι από τέσσερα διαφορετικά υλικά.



Είδη φίλτρων αέρα
Καταρχάς υπάρχουν τα χάρτινα φίλτρα που είναι φτηνά και αποτελεσματικά. Αυτός είναι και ο κύριος λόγος που τα χρησιμοποιούν τα αυτοκίνητα παραγωγής, αν και δεν έχουν maximum απόδοση και δεν καθαρίζονται.
Αλλη κατηγορία φίλτρων είναι τα φίλτρα γάζας που είναι τα πιο κοινά aftermarket φίλτρα. Φιλτράρουν καλύτερα τον εισερχόμενο αέρα και επιτρέπουν την καλύτερη ροή του. Παράλληλα έχουν την δυνατότητα καθαρισμού και μπορείς να τα ψεκάσεις με ένα ειδικό λάδι για να λειτουργήσουν και πάλι σωστά.
Τα φίλτρα από αφρώδες υλικό επιτρέπουν την εισαγωγή πολύ περισσότερου αέρα σε σχέση με το μέγεθός του σε σχέση με άλλα φίλτρα ίδιου μεγέθους αλλά το μειονέκτημά τους είναι ότι δεν φιλτράρουν τόσο αποδοτικά τον αέρα, λόγω των μεγάλων κενών που υπάρχουν ανάμεσα στον αφρό.
Τέλος υπάρχουν και τα συρμάτινα φίλτρα που επιτρέπουν σαν τα αφρώδη φίλτρα μεγάλες ποσότητες αέρα αλλά δεν είναι τόσο αποδοτικά στην συγκράτηση σωματιδίων. Από την άλλη όμως είναι απλά και εύκολα στο καθάρισμα τους.


Πως λειτουργεί ένα φίλτρο αέρα
Ο τρόπος που λειτουργούν τα φίλτρα είναι πολύ απλός. Τα βρίσκουμε στην αρχή του σωλήνα εισαγωγής ή κλεισμένα στο λεγόμενο φιλτροκούτι που υπάρχει σε κάθε συνηθισμένο αυτοκίνητο. Ο αέρας εισέρχεται στο φίλτρο πριν διαπεράσει κάποιον αισθητήρα ή μπει μέσα στον κινητήρα. Όλα τα φίλτρα έχουν ένα κύριο υλικό για να φιλτράρουν τον αέρα αλλά πολλά έχουν και ένα δεύτερο συρμάτινο δίχτυ όπου αποτρέπει την εισαγωγή μεγαλυτέρων αντικειμένων. Όσο καθαρό είναι το φίλτρο αέρα, τόσο καλύτερα λειτουργεί ο κινητήρας, αφού λαμβάνει την απαιτούμενη ποσότητα αέρα, ο οποίος θα αναμειχθεί με το καύσιμο. Συνήθως το αλλάζουμε κάθε χρόνο, όμως πολλές φορές μπορεί να χρειαστεί και αλλαγή σε μικρότερο χρονικό διάστημα, αφού όλα εξαρτώνται από τις συνθήκες που κινείται το αυτοκίνητο. Ένα φίλτρο «μπουκωμένο» μειώνει την ποσότητα αέρα που εισέρχεται στον κινητήρα με αποτέλεσμα να πέφτει και η απόδοση του μοτέρ.
 


Λαδώνοντας το φίλτρο
Όπως αναφέραμε πιο πάνω τα φίλτρα γάζας και μερικά από τα σιλικονούχα φίλτρα χρησιμοποιούν ένα λεπτό σπρέι λαδιού για να βοηθήσουν το φίλτρο να κατακρατήσει ακόμα και τις πιο μικρές βρομιές που υπάρχουν στον ατμοσφαιρικό αέρα και που είναι ανεπιθύμητες για την λειτουργία του κινητήρα μας. Αλλά σε αυτοκίνητα που είναι εξοπλισμένα με air flow meter (AFM, MAF) πρέπει να προσέχεις μην το παρακάνεις με το λάδι στο φίλτρο αέρα γιατί μπορεί να προκαλέσει ζημιά στον αισθητήρα MAF και το αυτοκίνητο μετά να μην λειτουργεί σωστά. Τα παλιά air flow meter δεν είναι τόσο ευαίσθητα όσο τα καινούρια που είναι πιο εύθραυστα, για αυτό και χρειάζεται περισσότερο προσοχή.
 
Οδηγώντας χωρίς φίλτρο αέρα
Είμαι σίγουρος ότι έχεις δει ορισμένες κατασκευές, ιδιαίτερα αυτοκίνητα dragster, τα οποία τρέχουν χωρίς να χρησιμοποιούν φίλτρα αέρος. Αυτό δεν είναι τόσο ανόητο και επικίνδυνο όσο μπορεί να νομίζεις αλλά ταυτόχρονα δεν είναι καλή ιδέα για ένα αυτοκίνητο δρόμου. Τα πολύ δυνατά αυτοκίνητα dragster δεν χρησιμοποιούν φίλτρο αέρα διότι το φίλτρο από μόνο του αποτελεί έναν περιορισμό για τον εισερχόμενο αέρα. Εκτός από αυτό δεν υπάρχει και αρκετός χώρος για να χωρέσει ένα τόσο μεγάλο φίλτρο που δεν θα περιόριζε την εισαγωγή του αέρα που το μοτέρ πραγματικά χρειάζεται.
Σε αγώνες dragster είναι ασφαλές να τρέχεις χωρίς φίλτρο αέρα γιατί ο χώρος που τρέχουν τα αυτοκίνητα είναι ελεγχόμενος και δεν υπάρχουν τόσοι κίνδυνοι να απορροφήσει κάτι ο κινητήρας. Από την άλλη τα πράγματα στον δρόμο είναι πιο επικίνδυνα και η μη χρησιμοποίηση φίλτρου κρύβει αρκετούς κινδύνους.


 
Πάνελ ή κώνος
Υπάρχει μεγάλο δίλημμα αν καλύτερα είναι τα πάνελ φίλτρα ή τα φίλτρα σε σχήμα κώνου. Αυτό όμως βασικά εξαρτάται από το πόσο καλό είναι το φιλτροκούτι με το οποίο είναι εφοδιασμένο το αυτοκίνητο. Εάν το αυτοκίνητο είναι εφοδιασμένο με ένα αποτελεσματικό φιλτροκούτι που επιτρέπει την υψηλή ροή εισερχόμενου αέρα και μπορεί να ανταποκριθεί στην δύναμη που αποδίδει το μοτέρ μπορείς να το αφήσεις έτσι και να χρησιμοποιήσεις πάνελ φίλτρο. Επιπρόσθετα το φιλτροκούτι σταματά τον ζεστό αέρα από την μηχανή να εισέρθει στον κινητήρα και να μειωθεί η ιπποδύναμη του.
Αν όμως το φιλτροκούτι δεν επαρκεί για τις ανάγκες του κινητήρα τότε ένα μεγαλύτερο φίλτρο τύπου κώνου θα δώσει μεγαλύτερη ιπποδύναμη στο μοτέρ. Ο κώνος μπορεί να απορροφά ποσότητες ζεστού αέρα από τον κινητήρα αλλά και πάλι απορροφά τόση μεγαλύτερη ποσότητα αέρα, από το περιοριστικό φιλτροκούτι, που στο τέλος ευνοεί την απόδοση του μοτέρ.
Σε έναν ιδανικό κόσμο ένα πολύ καλό σχεδιασμένο φιλτροκούτι είναι καλύτερο. Αλλά στον κόσμο που ζούμε βλέπουμε ότι τα περισσότερα περιορίζουν την εισροή άπλετου αέρα, ειδικά σε κατασκευές που προορίζονται να αποδώσουν μεγάλες ιπποδυνάμεις, οπότε ένα kit εισαγωγής συνήθως είναι καλύτερο από το standard φιλτροκούτι.
 
Πόσο επηρεάζει ένα μπουκωμένο φίλτρο την απόδοση του κινητήρα?
Όσο το φίλτρο αέρα του κινητήρα μας είναι καθαρό, τόσο καλύτερα λειτουργεί ο κινητήρας, αφού καταφέρνει να λάβει την απαιτούμενη ποσότητα αέρα, ο οποίος θα αναμειχθεί με το καύσιμο. Αν έχει μπουκώσει από διάφορα σωματίδια, η απόδοση του κινητήρα πέφτει αισθητά όπως θα δούμε και στο παρακάτω video.
Η παράγωγη του επέλεξε ένα Subaru XV με τον 2λιτρο κινητήρα 150 ίππων.
Η δοκιμή γίνετε σε δυναμόμετρο και το πρώτο «πάτημα» γίνετε με το βρώμικο φίλτρο αέρα και κατόπιν με ένα εργοστασιακό καινούργιο. Τρίτη δοκιμασία πέρασε με ένα ακριβό after market φίλτρο και η τέταρτη με ένα εντελώς ελευθέρας φίλτρο υψηλών επιδόσεων.
Με το βρώμικο φίλτρο το δυναμόμετρο έδειξε 158,25 ίππους, ενώ με το καινούργιο εργοστασιακό η ισχύς έφτασε τους 160,1 ίππους. Το after market φίλτρο έδωσε στον κινητήρα αύξηση ιπποδύναμης και ανέβηκε στους 163,32 ίππους, ενώ με το ελευθέρας άγγιξε τους 164,42 ίππους!