Hava Filtreleri Teknik Bilgileri

Kuvvetli bir yük kamyonunun motorunun sadece bir litre yakıtı yakabilmesi için 12000’den 20000 litreye kadar havaya ihtiyacı vardır. Ancak hava motor için bir tehdit içermektedir. Bunlar toz, sanayi sisi, egzoz gazları ve diğer partiküllerdir. Silindirlere giden havanın, içindeki tozlardan temizlenmesi, silindirdeki aşınmaları önlemek ve motorun ömrünü uzatmak açısından çok önemlidir. Bir dizel motorun çalışamaz hale gelmesine sadece 1 gr.tozun yeterli olduğu göz önüne alınınca bir dizel motor için ana filtre hava filtresidir denilebilir.

Endüstri bölgelerinde, hava içindeki toz miktarı 0.1 gr / m3’tür.Bu şartlar altında 100 BG bir motor 2000 saatlik bir çalışma süresince yaklaşık olarak 85 kg’lık toz emer. Bu oranın hava şartlarına ve çalışma ortamlarına göre inşaat alanlarında daha da artması, motorlarda kullanılan süzme ve filtrelemenin önemini ortaya koymaktadır. Tıkanmış bir hava filtresi, motorun çalışma parametrelerini kötüleştirmekte, yakıt sarfiyatını artırmakta, çıkmakta olan egzoz gazının artmasına sebep olmakta ve tüm bunlarda çevreye zarar vermektedir. Aşağıda yüksek oranda toz (200 kg / m3 ) içermekte olan şartlar altında farklı verimliliğe sahip filtrelere yapılan test sonuçları verilmektedir.

% 99,0 filtrasyon yapabilme efektine sahip olan bir filtre, filtrasyon yapabilme efekti % 99,5 olan bir filtre ile karşılaştırıldığında motora iki kat daha fazla toz geçirmekte olup, filtrasyon yapabilme efekti %99,9 olan bir filtre ile karşılaştırıldığında ise 10 kat daha fazla toz geçirmektedir.

Toz tutma kapasitelerine göre; filtreler AA dereceli (%99), A dereceli (%98), BB dereceli (%96), B dereceli (%93) olmak üzere dört sınıfa ayrılırlar. Düşük verimli bir filtre takılan aracın ana bakımının yapılmasına kadar kat edeceği yol 300-500 km arasındadır. Oysaki bu araç, iyi bir filtre sayesinde 3-4 kat fazla yol kat edebilir. Kullanım açısından doğru bir filtrenin seçilmesi motordaki aşınmayı, çalışma parametrelerini ve kullanım maliyetini de etkileyecektir.

Hava filtrelerinin kalitesini, onun dis görünümüne bakarak da belirlemek mümkündür. Iyi bir filtrede kagitlar çok düzgün bir sekilde yerlestirilmistir. Filtre kagidinin düzenli bir sekilde pliselenmesi ve yerlestirilmesi, tüm yüzeylerden esit bir sekilde havanin geçmesini, bundan dolayi da onun kullanim süresini artirmaktadir. Eklem yerleri açik olan kagit, filtrenin çok çabuk toz ile tikanmasina neden olur, sikisik olaniysa havanin geçisine izin vermez. Ayrica yerlestirmenin düzenli ve esit olarak yapilmadigi filtreler daha çabuk bozulur ve daha sik degistirilmeleri gerekir. Tüm bunlari önlemek için kagit uygun sekilde plise edilmeli ve filtreye gerekli olan ideal sayida katlanmis kagit yerlestirilmelidir. Ayrica kullanilan kagidin cinsi ve ebadi, gözenek büyüklügü, liflerin büyüklügü ve sekli, kagit kalinligi, sicim ve mekanik dayaniklilik gibi özellikler de filtrenin kalitesini etkileyen faktörlerdendir.

TS 932’ye göre 5 farklı tip hava filtresi mevcuttur:1-Kuru Tip Hava Filtresi: Süzme işlemini yapan filtre elemanları tel süzgeç,tel yumak, elyaf, keçe, cam yünü, kumaş ve kağıt gibi elemanlardan oluşur. Bazı makinelerde iç içe geçmiş, iki kağıt elemanlı filtreler kullanılır. Bu tip filtreler hava içindeki tozun % 99,9’unu süzebilir.Makine üreticisi firmanın talimatları doğrultusunda filtrelerin bakımları yapılmalı, toz çanağı zaman zaman temizlenmelidir. Sızdırmazlık gerektiren bağlantıları kontrol edilmeli, çalışma şartları ve filtre endikatörünün (toz göstergesi) gösterdiği tıkalı durumlarda dıştaki eleman 5-6 bar basınçlı hava tutularak temizlenmelidir. Motor hava akışının tersi yönünde, içten dışarı doğru hava tutulup temizlendikten, elemanda delik, yırtık olup olmadığı kontrol edildikten sonra yerine takılmalıdır. Bunun için filtrenin iç kısmına yüksek ışık saçmakta olan bir lambanın yerleştirilmesi gerekmektedir. Eğer filtrede delik varsa bu deliklerin olduğu yerlerden ışık sızacaktır. Böyle bir filtre motora takılmamalıdır. Eğer hasar bulunmaz ise, o zaman bu filtre bir süre daha kullanılabilir. Ancak bir filtreyi üç kereden fazla hava basıncıyla temizlemek tavsiye edilmemektedir Filtre contasının görev yapıp yapmadığı da kontrol edilmelidir. İçteki eleman temizlenmez, dış eleman ile birlikte değiştirilir. Mecbur kalındığında filtre elemanı su ile yıkanıp kurutulduktan sonra kullanılabilir. Kuru tip hava filtresi elemanları, tasarım ve bağlantı şekillerine göre;

Tip A, Tip B,Tip C, Tip D, Tip P ve Tip R olmak üzere 6 tiptir.

2-Yag Banyolu Tip Filtre:

Motor tarafından emilen hava, filtre içindeki borudan geçtikten sonra, filtre kabının içindeki yağı yalayarak bünyesindeki yabancı maddelerin yağ tarafından tutulmasını sağlar. Ayrıca bir miktar yağı da zerrecikler halinde beraberinde sürükler. Filtre çıkışındaki tel süzgeç bu yağı tutarak motora gitmesini önler, hava içindeki toz zerrecikleri de burada tel süzgeç tarafından tutularak havadan ayrılması sağlanır.Temizlenen hava emme manifoltundan silindire gider. Tel süzgeç tarafından tutulan toz zerreciklerini bünyesine katan yağ ise süzülerek tekrar toz tutucu yağ çanağına iner. Bu filtrelerin iyi süzme yapabilmeleri için çanaktaki yağın muntazam olarak değiştirilmesi ve seviyesine göre doldurulması gerekir. Yağ kabının büyüklüğü motor büyüklüğü ile ilintilidir. Bu filtrelerin bakımı daha zordur. Yağ kabındaki çamur tortusu 1-2 cm yüksekliğe ulaştığında yağ boşaltılmalı, yağ kabı ve tel süzgeç mazotla yıkanarak seviye çizgisine kadar motorun kullandığı kalite ve viskozitede yağ konulmalıdır. Çalışmış ve dinlendirilmiş motor yağı da konulabilir. Telleri kopuk ve parçalanmış olan tel süzgeç mutlaka değiştirilmelidir. Filtre bakımı için çalışma şartları da dikkate alınarak üretici firma veya işletici firma talimatları doğrultusunda hareket edilmelidir. Yağ banyolu hava filtreleri hava çıkış yerlerine göre;
– Alttan hava çıkışlı (T1)
– Üstten hava çıkışlı (T2)
– Yandan hava çıkışlı (T3 ve T3A) olmak üzere 3 tipe ayrılır.3-Dolgulu Hava Filtresi: Havayı, yağlanmış dolgu maddeleri vasıtasıyla süzerek görev yapar.

4-Karma Hava Filtresi:Kuru siklonlu ve yağ banyolu hava filtrelerinin iki veya daha çoğunu uygun olarak birleştirmek suretiyle havadaki partiküllerin ayrılmasını sağlar.

5-Siklonlu Hava Filtresi;Havanın içindeki tozların bir dönme hareketi ile havadan ayrılarak çökmesini sağlayan ve fonksiyon bakımından kuru veya yağ banyolu hava filtrelerinden önce kullanılan, ana filtreye yardımcı bir ön filtredir.

6-Susturuculu Hava Filtresi: Filtreye giren havanın çıkardığı gürültüyü filtrenin giriş kısmına yerleştirilen özel biçim ve boyuttaki gürültü yutucu donanım yardımı ile azaltan bir hava filtresidir.

-İyi bir hava filtresinden beklenenler:

-Motorun yanma odasına gitmekte olan ve motorun özelliği ile direkt ilgili olan istenmeyen çaptaki partikülleri tutabilmelidir

-Filtrenin hava akışına karşı direnci ve kirlenme nedeni ile direnç artışı, mümkün olduğunca az olmalıdır.
-Hava akış hattındaki akışı kolaylaştırmalıdır.
-Sökülmesi, takılması ve bakımı kolay olmalıdır.
-Son derece tozlu ve nemli olan ortamlarda dahi istenilen verimi sağlayabilmelidir.

-Hava girişi sırasında ses dalgaları meydana geldiği için, hava filtresi aynı zamanda giriş filtresi olarak da görev yapmalıdır.
-Filtre kağıdı basınca karşı dayanıklı olmalıdır.
-Filtre dayanımını artırmak ve zamanla parçalanan filtre kağıdının motora gitmesini önlemek için filtre elemanının iç ve dış yüzeylerine saç metalden yapılmış ve galvanizlenmiş delikli kılıflar konmalıdır.

Belirli bir süre çalışan hava filtresi yüzeyinde toz birikerek belirli bir oranda tıkanmaya sebebiyet verir. Filtrenin belirli oranda tıkanması sonucu bir basınç farkı oluşur, bu da motorun çıkış gücünü etkiler. Filtrenin ömrü; çalıştığı ortama (havadaki toz ve bağıl nem yüzdesi), tutması istenen partikül çapına ( toz, kömür, toprak vb.) ve motorun istediği hava debisine bağlı (birim zamandaki gerekli hava hacmi) olarak artar veya azalır.

Tozluluk oranı yüksek olan yerlerde filtrelerin daha sık değiştirilmesi gerekir. Bazı araçlarda ise hava filtresinin kirlilik derecesini ve filtrenin ne zaman değiştirilmesi gerektiğini gösteren bir sensör bulunmaktadır.

Basit bir filtre, gövdeyi meydana getiren metal bir muhafaza içerisine yerleştirilmiş, alt ve üst kısımlardan contalanmış bir yapıya sahiptir. Bazı tip filtrelere ise filtre elemanının dayanımını artırmak için, delikli saç metalden galvanizli plakalar ve destekleme çubukları eklenmiştir. Bu plakalar, hem filtrenin mukavemetini artırmakta, hem de filtre kağıdına dış ortamdan gelebilecek büyük partikülleri bertaraf etmek amacıyla kullanılmaktadırlar.

Bazı model yük kamyonları ve otobüslerde sadece bir filtre değil, iki filtre kullanılmakta olup, bunların birisi diğerinin içine yerleştirilmiştir. İç kısımdaki filtre koruyucu filtre olarak adlandırılmaktadır. Filtrenin aşırı derecede kirlenmesi halinde, filtrenin yırtılması için dizel motorunun emme gücü yeterlidir.Koruyucu filtre ana filtrenin yırtılması halinde, motoru toza ve kire karşı korur ve motora zarar vermeden yeni bir ana filtrenin takılabileceği en yakın servise kadar ulaşmayı sağlar. Koruyucu filtrenin verimi %70 oranındadır. Koruyucu filtrenin değişimi, ana filtrenin üç kez değiştirilmesine karşılık bir kez değiştirilecek periyotta olmalıdır.

Bazı tip araçlar için, pervaneli hava filtreleri kullanılmaktadır. Pervaneler havanın ön arıtımını sağlarlar.

Ayrıca hava giriş sirkülasyonunun daha dengeli bir şekilde yapılabilmesi ve hava akışı ile meydana gelen sesin azaltılmasına da yardımcı olurlar. Bu sistemlerde, motor tarafından emilmekte olan hava akımı, pervane tarafından döndürülmekte ve merkezkaç kuvvetlerinin etkisiyle, büyük parçalı pislikler cidar duvarlarının da yardımıyla özel toplama yerine toplanmaktadır. Bu tip filtreler havanın aşırı derecede kirlenmiş olduğu şartlarda kullanılan teçhizat ve makinelerde (ocaklarda, tarımda, inşaatta) kullanılırlar.

Sızdırmazlık, hava akışının tamamının filtreden geçmesini sağlayabilmek açısından önemlidir.PUR ve PVC contalı hava filtre elemanlarında conta kısmı filtrenin motora takıldığı yerdeki sızdırmazlığı sağlamaktadır. Bu filtrelerin conta kısmı, içindeki hava boşluğunun minimize edildiği sağlam ve homojen bir yapıda olmalıdır. Yine eleman tip hava filtrelerinin montaj edildiği komple hava filtreleri sac kaynakları da, sızdırmazlık açısından yeterli seviyede olmalıdır.