Φίλτρα  Βενζίνης

Το φίλτρο βενζίνης αποµακρύνει τη βρωµιά, τη σκουριά, τα στερεά κατάλοιπα και άλλους ρύπους από το καύσιµο. Όταν δεν λειτουργεί σωστά ή όταν έχει φράξει, µπορεί να οδηγήσει σε προβλήµατα στην αντλία καυσίµου και στα µπεκ, λόγω των µολυσµατικών ουσιών που κυκλοφορούν µέσα στο σύστηµα τροφοδοσίας και περιορίζουν τη σωστή ροή του καυσίµου προς τον κινητήρα.

Το φίλτρο βενζίνης βρίσκεται μεταξύ της δεξαμενής καυσίμου και της αντλίας βενζίνης και έχει ως σκοπό να φιλτράρει το καύσιμο πριν αυτό σταλεί, μέσω της αντλίας, στον χώρο του κινητήρα. Αποτελεί βασικό τμήμα του συστήματος τροφοδοσίας ενός κινητήρα, συμβάλλοντας στην αποτελεσματική λειτουργία και στη μακροχρόνια αξιοπιστία του. Παράλληλα, προστατεύει από επιβλαβή μικροσωματίδια, σκουριά, στερεά κατάλοιπα και άλλους ρύπους που μπορούν να εισέλθουν στη δεξαμενή κατά τη διαδικασία του ανεφοδιασμού.

Τα φίλτρα καυσίμου σε παλαιότερους κινητήρες με καρμπυρατέρ συνήθως συγκρατούν σωματίδια μεγέθους έως 100 μm (μικρών). Ένα μικρόμετρο (μm) αντιστοιχεί σε ένα εκατομμυριοστό του μέτρου ή σε 0,000039 ίντσες. Για λόγους σύγκρισης, η διάμετρος μιας ανθρώπινης τρίχας είναι περίπου 60 μικρά. Σε κινητήρες με σύστημα ψεκασμού, τα φίλτρα πρέπει να συγκρατούν σωματίδια μεγέθους μόλις 10 έως 40 μικρών, καθώς τα σύγχρονα συστήματα τροφοδοσίας λειτουργούν με μεγαλύτερη ακρίβεια και υψηλότερες πιέσεις λειτουργίας. Ένα φίλτρο υψηλής απόδοσης μπορεί να συγκρατεί ακόμη μικρότερα σωματίδια, προστατεύοντας αποτελεσματικότερα την αντλία καυσίμου, τα μπεκ και τα υπόλοιπα εξαρτήματα του κυκλώματος τροφοδοσίας.

Το κύκλωμα βενζίνης σε ένα αυτοκίνητο αποτελείται από το ρεζερβουάρ, το φλοτέρ, τις γραμμές μεταφοράς της βενζίνης, τον ρυθμιστή πίεσης και τον διακλαδωτήρα όπου συνδέονται τα μπεκ που ψεκάζουν τη βενζίνη ή, στα παλαιότερα αυτοκίνητα, το καρμπυρατέρ. Στις γραμμές του συστήματος τροφοδοσίας τοποθετούνται ένα ή περισσότερα φίλτρα, ώστε η βενζίνη να φτάνει στα μπεκ όσο το δυνατόν πιο καθαρή. Ανάλογα με την κατασκευή του αυτοκινήτου, τα σημεία όπου πραγματοποιείται η φίλτρανση της βενζίνης διαφέρουν. Συνήθως συναντώνται φίλτρα από συρμάτινο πλέγμα μέσα στο ρεζερβουάρ, πριν από την αντλία βενζίνης και πριν από τα μπεκ. Επιπλέον, τουλάχιστον ένα τελικό φίλτρο τοποθετείται στη γραμμή καυσίμου μετά την αντλία βενζίνης, ώστε να εξασφαλίζεται ότι το καύσιμο φτάνει όσο το δυνατόν καθαρότερο στο σύστημα ψεκασμού. Τα κύρια χαρακτηριστικά ενός φίλτρου είναι:

1. Διάρκεια ζωής: σχετίζεται με την ικανότητα συγκράτησης σωματιδίων και με την ποσότητα ρύπων που μπορεί να συγκρατήσει το φίλτρο μέχρι να απαιτηθεί η αντικατάστασή του.
2. Απόδοση: σχετίζεται με την αναλογία του αριθμού των σωματιδίων που συγκρατούνται από το φίλτρο προς τον αριθμό των σωματιδίων που εισέρχονται σε αυτό. Εκφράζεται ως ποσοστό και πρέπει να είναι όσο το δυνατόν υψηλότερη.
3. Πτώση πίεσης: είναι η διαφορά μεταξύ της πίεσης εισόδου και της εξόδου. Ονομάζεται και διαφορική πίεση και πρέπει να παραμένει όσο το δυνατόν χαμηλότερη, ώστε να μην επηρεάζεται η σωστή τροφοδοσία του κινητήρα με καύσιμο.

Υλικό φίλτρανσης

Τα φίλτρα βενζίνης στα σύγχρονα αυτοκίνητα λειτουργούν µε βάση την αρχή της διήθησης, κατά την οποία σωµατίδια µικρότερα από ένα συγκεκριµένο µέγεθος µπορούν να διέρχονταιµέσα από το µέσο φίλτρανσης, ενώ τα µεγαλύτερα σωµατίδια συγκρατούνται είτε στην επιφάνεια είτε στο εσωτερικό του υλικού φίλτρανσης.

Το υλικό φίλτρανσης μπορεί να βασίζεται σε συνθετικές ίνες ή σε ίνες κυτταρίνης. Στα σύγχρονα φίλτρα βενζίνης χρησιμοποιούνται συνήθως επεξεργασμένο χαρτί, μείγματα κυτταρίνης και συνθετικών ινών, ίνες γυαλιού με ενσωματωμένες μεταλλικές ίνες, κεραμικά υλικά, καθώς και λεπτό πλέγμα νάιλον. Η επιλογή του υλικού φίλτρανσης εξαρτάται από τις απαιτήσεις φιλτραρίσματος, την πίεση λειτουργίας του συστήματος και το επιθυμητό επίπεδο συγκράτησης ρύπων.

Στα σύγχρονα φίλτρα, μετά το χάρτινο στοιχείο φίλτρανσης, τοποθετείται συχνά ένα πρόσθετο φίλτρο από μεταλλικό πλέγμα, ώστε, ακόμη και εάν διαλυθεί το χάρτινο στοιχείο, να μην περάσουν τμήματά του προς τα μπεκ και τα υπόλοιπα εξαρτήματα του συστήματος τροφοδοσίας.

Το φράγμα που δημιουργείται από το μέσο φίλτρου παγιδεύει τα σωματίδια και τα εμποδίζει να φτάσουν στον κινητήρα. Με την πάροδο του χρόνου, το φίλτρο επιβαρύνεται από τα υπολείμματα και τους ρύπους που συγκρατεί, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει περιορισμό στη ροή της βενζίνης. Εάν δεν αντικατασταθεί πριν φράξει πλήρως, μπορεί να οδηγήσει σε σημαντικά προβλήματα στη λειτουργία του κινητήρα, όπως δύσκολη εκκίνηση, μειωμένη απόδοση, έλλειψη ισχύος ή ακόμη και σβήσιμο του κινητήρα κατά τη λειτουργία.

Το μέσο φιλτραρίσματος, το οποίο συνήθως κατασκευάζεται από χαρτί ή συνθετικές ίνες, συγκρατεί τους ρύπους επιτρέποντας ταυτόχρονα τη διέλευση καθαρού καυσίμου. Η διαδικασία φιλτραρίσματος ξεκινά από τη στιγμή που το καύσιμο αντλείται από τη δεξαμενή και ωθείται μέσω των γραμμών καυσίμου προς το σύστημα τροφοδοσίας του κινητήρα.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι αξιολόγησης των µέσων φιλτραρίσµατος. Οι τρεις πιο διαδεδοµένες µέθοδοι είναι οι εξής:

1. Ονοµατική ταξινόµηση σε µικρά (nominal micron rating): Πρόκειται για την ικανότητα του µέσου φίλτρανσης να συγκρατεί σωµατίδια συγκεκριµένου µεγέθους. Για παράδειγµα, ονοµαστική τιµή 50% στα 10 micron σηµαίνει ότι το µέσο συγκρατεί το 50% των σωµατιδίων µε µέγεθος µεγαλύτερο από 10 µικρά.
2. Απόλυτη ταξινόµηση σε µικρά (absolute micron rating): Η αξιολόγηση αυτή πραγµατοποιείται µέσω δοκιµής µονού περάσµατος. Τα σωµατίδια που περνούν µέσα από το µέσο φίλτρανσης συλλέγονται και µετρώνται, ώστε να υπολογιστεί το συνολικό ποσοστό συγκράτησης. Η µέθοδος αυτή µπορεί να δώσει, για παράδειγµα, ποσοστό συγκράτησης 98,7%.
3. Δοκιµή πολλαπλών διελεύσεων (multipass beta ratio testing): Η συγκεκριµένη αξιολόγηση θεωρείται η πιο ακριβής και η πλέον αποδεκτή µέθοδος ελέγχου της απόδοσης ενός φίλτρου. Χρησιµοποιείται από τους περισσότερους οργανισµούς τυποποίησης και τεχνικούς φορείς, όπως η SAE (SAE J1858), ο ISO (ISO 16889), το ANSI (American National Standards Institute) και η NFPA (National Fluid Power Association).

Τύποι φίλτρων

Υπάρχουν δύο βασικοί τύποι φίλτρων: τα προφίλτρα και τα τελικά φίλτρα. Ως προφίλτρα χρησιμοποιούνται συνήθως συρμάτινα πλέγματα. Τα στοιχεία αυτά κατασκευάζονται από ανοξείδωτο ατσάλι με εποξειδική επικάλυψη υψηλής αντοχής. Ένα συρμάτινο πλέγμα τοποθετείται πριν από το κυρίως φίλτρο, ώστε να συγκρατεί πολύ μεγάλα και σκληρά σωματίδια, τα οποία θα μπορούσαν να προκαλέσουν φθορά ή ακόμη και σχίσιμο στο βασικό στοιχείο φίλτρανσης. Φίλτρα από συρμάτινο πλέγμα χρησιμοποιούνται επίσης πριν από τα μπεκ ή πριν από την αντλία βενζίνης, συμβάλλοντας στην αρχική συγκράτηση μεγαλύτερων ρύπων και ακαθαρσιών που βρίσκονται μέσα στο κύκλωμα καυσίμου. Οι κυριότεροι τύποι τελικών φίλτρων βενζίνης είναι τρεις:

1. Τα εν σειρά φίλτρα (inline fuel filters), γνωστά και ως φίλτρα γραμμής ή φίλτρα αγωγού, τα οποία τοποθετούνται σε σειρά επάνω στη γραμμή καυσίμου, όπως υποδηλώνει και η ονομασία τους. Κατασκευάζονται από χαλύβδινο έλασμα με προστασία κατά της διάβρωσης, από ανοξείδωτο χάλυβα, αλουμίνιο ή πλαστικό, ανάλογα με τις απαιτήσεις της εφαρμογής και τις συνθήκες λειτουργίας του συστήματος τροφοδοσίας.
2. Το φυσίγγιο (filter cartridges) ή στέλεχος φίλτρου, το οποίο δίνει τη δυνατότητα αντικατάστασης μόνο του στοιχείου φίλτρανσης, με επαναχρησιμοποίηση του εξωτερικού κελύφους. Πρόκειται για μία λύση φιλικότερη προς το περιβάλλον, καθώς το στοιχείο φίλτρου αντικαθίσταται ανεξάρτητα από το περίβλημα, περιορίζοντας την ποσότητα αποβλήτων που παράγονται κατά τη συντήρηση.
3. Τα βιδωτά φίλτρα (spin-on filters), τα οποία είναι σχεδιασμένα για γρήγορη και εύκολη αντικατάσταση. Στην περίπτωση αυτή, το περίβλημα και το στοιχείο φίλτρου αποτελούν μία ενιαία μονάδα, γεγονός που απλοποιεί τη διαδικασία τοποθέτησης και μειώνει τον χρόνο συντήρησης.

Απόφραξη φίλτρου

Για την αξιόπιστη λειτουργία του συστήματος τροφοδοσίας του κινητήρα είναι απολύτως απαραίτητο το καύσιμο, δηλαδή η βενζίνη, να παραμένει όσο το δυνατόν καθαρότερο από ρύπους και ακαθαρσίες. Το φίλτρο βενζίνης συγκρατεί βρωμιά, υπολείμματα και μικρά σωματίδια σκουριάς που αποκολλώνται από το εσωτερικό του ρεζερβουάρ ή εισέρχονται στο κύκλωμα καυσίμου κατά τον ανεφοδιασμό.

Εάν όλοι αυτοί οι ρύποι δεν παγιδευτούν από το φίλτρο, μπορούν, σε έναν παλαιότερο κινητήρα με καρμπυρατέρ, να φράξουν τα ζιγκλέρ ή να επηρεάσουν τη σωστή έδραση των βαλβίδων. Σε κινητήρες με σύστημα ψεκασμού βενζίνης, τα υπολείμματα μπορούν να φράξουν τις σήτες των μπεκ και να περιορίσουν τη ροή του καυσίμου προς αυτά. Εάν τα σωματίδια περάσουν στο εσωτερικό των μπεκ, υπάρχει πιθανότητα να προκαλέσουν μπλοκάρισμα ή δυσλειτουργία, με άμεση επίδραση στη λειτουργία του κινητήρα και στην ποιότητα του ψεκασμού. Τα συμπτώματα ενός ελαττωματικού ή φραγμένου φίλτρου καυσίμου μπορεί να περιλαμβάνουν:

1. Ρετάρισμα ή διακοπές στη λειτουργία του κινητήρα
2. Δυσκολία στην εκκίνηση του κινητήρα
3. Μειωμένη ισχύ και περιορισμένη επιτάχυνση
4. Αυξημένη κατανάλωση καυσίμου
5. Σβήσιμο του κινητήρα κατά τη λειτουργία
6. Ενεργοποίηση της προειδοποιητικής λυχνίας ελέγχου κινητήρα
7. Έντονη οσμή βενζίνης
8. Θόρυβο από την αντλία καυσίμου

Οι περισσότεροι κατασκευαστές αυτοκινήτων θεωρούν ένα φίλτρο φραγµένο όταν η πτώση πίεσης που προκαλεί στη ροή της βενζίνης ξεπεράσει το 10% ή όταν η ροή του καυσίµου περιοριστεί περίπου στο 50% της προβλεπόµενης παροχής καυσίµου.

Διάστηµα αλλαγής

Η αντικατάσταση του φίλτρου βενζίνης στο πλαίσιο της προληπτικής συντήρησης µπορεί να µειώσει σηµαντικά τον κίνδυνο προβληµάτων που προκαλούνται από βρώµικο καύσιµο ή από ένα βουλωµένο φίλτρο. Η τακτική αντικατάσταση συµβάλλει στη σωστή λειτουργία του κινητήρα, στη σταθερή παροχή καυσίµου και στη διατήρηση χαµηλότερης κατανάλωσης.

Κάθε κατασκευαστής δίνει τη δική του προδιαγραφή σχετικά με το διάστημα αντικατάστασης του φίλτρου. Για τους περισσότερους κατασκευαστές, το συνιστώμενο διάστημα αλλαγής του φίλτρου καυσίμου είναι κάθε δύο χρόνια ή περίπου κάθε 40.000 χλμ. Ωστόσο, μπορεί να απαιτείται συχνότερη αντικατάσταση όταν το όχημα κινείται συστηματικά σε μη ασφαλτοστρωμένους δρόμους ή σε περιοχές με αυξημένη σκόνη και χωματουργικές εργασίες.

Αρκετοί κατασκευαστές αυτοκινήτων προτείνουν αντικατάσταση του φίλτρου βενζίνης κάθε 80.000 χλμ., ενώ άλλοι αναφέρουν ότι το φίλτρο πρέπει να αλλάζεται μόνο όταν παρουσιαστεί ανάγκη. Υπάρχουν επίσης περιπτώσεις όπου δεν προβλέπεται συγκεκριμένο διάστημα αντικατάστασης από τον κατασκευαστή. Παρ’ όλα αυτά, η αντικατάσταση του φίλτρου ανά δύο χρόνια μπορεί να συμβάλει στον περιορισμό του κινδύνου απόφραξης και στη διατήρηση της σωστής λειτουργίας του συστήματος τροφοδοσίας.

Πρέπει πάντοτε να συμβουλεύεστε το εγχειρίδιο του κατασκευαστή για το προβλεπόμενο διάστημα αντικατάστασης που αντιστοιχεί στο συγκεκριμένο όχημα.

Στα περισσότερα σύγχρονα αυτοκίνητα, το φίλτρο βενζίνης βρίσκεται κάτω από το αμάξωμα, επάνω στη γραμμή τροφοδοσίας καυσίμου που οδηγεί από το ρεζερβουάρ προς τον κινητήρα. Ανάλογα με τη μάρκα και το μοντέλο, μπορεί επίσης να βρίσκεται μέσα στον χώρο του κινητήρα.

Στα μονοσωλήνια συστήματα τροφοδοσίας (returnless), τα φίλτρα βρίσκονται συνήθως μέσα στο ρεζερβουάρ και αποτελούν μέρος του συγκροτήματος του ρυθμιστή πίεσης καυσίμου.

Η αντικατάσταση

Το φίλτρο βενζίνης, ακόµη και όταν ο κινητήρας δεν λειτουργεί, βρίσκεται υπό πίεση. Η πίεση αυτή είναι χαµηλή στα παλαιότερα αυτοκίνητα µε καρµπυρατέρ και σηµαντικά υψηλότερη στα αυτοκίνητα µε σύστηµα ψεκασµού. Αυτό σηµαίνει ότι, κατά την αποσύνδεση του φίλτρου από τη γραµµή καυσίµου, θα διαρρεύσει ποσότητα βενζίνης. Για τον λόγο αυτό, η αντικατάσταση του φίλτρου δεν πρέπει ποτέ να πραγµατοποιείται µε ζεστό κινητήρα.

Το σημείο αποσύνδεσης πρέπει να τυλίγεται με στουπί ή με ένα παλαιό πανί, ώστε να συλλεχθεί η βενζίνη που θα διαρρεύσει πριν αποσυναρμολογηθεί το φίλτρο από τη γραμμή καυσίμου. Μόλις σταματήσει η διαρροή, το στουπί ή το πανί πρέπει να απορρίπτεται σε εξωτερικό χώρο με επαρκή αερισμό, ώστε να μην συσσωρεύονται αναθυμιάσεις βενζίνης.

Σε παλαιότερα αυτοκίνητα με καρμπυρατέρ, τα φίλτρα βενζίνης συγκρατούνται συνήθως στη θέση τους με σφιγκτήρες. Στα αυτοκίνητα με σύστημα ψεκασμού, τα φίλτρα συνδέονται συχνά με ειδικούς συνδέσμους γρήγορου κλειδώματος, οι οποίοι απαιτούν ειδικό εργαλείο για την αφαίρεσή τους. Σε ορισμένα αυτοκίνητα χρησιμοποιούνται σύνδεσμοι τύπου banjo. Στην περίπτωση αυτή, είναι ιδιαίτερα σημαντικό να αντικαθίστανται και οι δύο χάλκινες ροδέλες των συνδέσεων banjo κατά την αλλαγή του φίλτρου βενζίνης, καθώς η επαναχρησιμοποίηση των παλιών ροδελών αυξάνει τον κίνδυνο διαρροής καυσίμου.

Κατά τη διαδικασία αντικατάστασης πρέπει επίσης να ελέγχονται οι σωλήνες καυσίμου, ώστε να διαπιστωθεί εάν βρίσκονται σε καλή κατάσταση ή εάν απαιτείται και η δική τους αντικατάσταση. Παράλληλα, πρέπει να ελέγχεται εάν ο κατασκευαστής του αυτοκινήτου προβλέπει συγκεκριμένο χρονικό διάστημα αντικατάστασης για τους σωλήνες καυσίμου.

Στα περισσότερα φίλτρα υπάρχει συγκεκριμένη φορά τοποθέτησης και δεν μπορούν να τοποθετηθούν τυχαία. Η βενζίνη ρέει στο εσωτερικό τους με καθορισμένη κατεύθυνση. Για τη σωστή τοποθέτηση, πρέπει να αναζητείται στο κέλυφος του φίλτρου το βέλος που υποδεικνύει τη φορά ροής του καυσίμου. Το βέλος πρέπει να δείχνει προς την πλευρά των μπεκ.

Η τακτική αντικατάσταση του φίλτρου βενζίνης μπορεί επίσης να συμβάλει στην παράταση της διάρκειας ζωής της αντλίας βενζίνης. Όταν το φίλτρο περιορίζει τη ροή του καυσίμου, η αντλία αναγκάζεται να λειτουργεί με μεγαλύτερη καταπόνηση, ώστε να διατηρεί την απαιτούμενη πίεση λειτουργίας. Για τον λόγο αυτό, κάθε φορά που αντικαθίσταται μία αντλία καυσίμου, είναι απαραίτητη και η τοποθέτηση νέου φίλτρου, ιδιαίτερα όταν διαπιστώνεται ότι το ρεζερβουάρ περιέχει σκουριά ή ιζήματα.

Προσοχή κατά την αντικατάσταση: Η βενζίνη είναι εξαιρετικά εύφλεκτη. Για να ελαχιστοποιηθεί ο κίνδυνος πυρκαγιάς κατά την αντικατάσταση ενός φίλτρου καυσίµου, πρέπει να διασφαλίζεται ότι δεν υπάρχουν κοντά σπινθήρες ή γυµνές φλόγες. Επίσης, δεν πρέπει να επιτρέπεται η επαφή της βενζίνης µε θερµές επιφάνειες, όπως ο σωλήνας της εξάτµισης, η πολλαπλή εξαγωγής ή ο καταλύτης.

ΝΙΚΟΣ ΒΑΣΙΛΑΚΗσ