Filtry stożkowe - tak czy nie ? - Jacek Chojnacki

Chciałbym wrzucić kamyczek do ogródka z filtrami powietrza. Mam na myśli filtry stożkowe tzw. "kity".
Być może rozpętam małą burzę ale robię to tylko i wyłącznie w trosce o stan silników tych Użytkowników , którzy zdecydowali się na ten rodzaj tuningu . Na pewno nie powodują mną względy komercyjne, ponieważ generalnie nie sprzedaję tych filtrów a powody zaraz będą jasne .
Muszę tu dodać , że wszystkie nowinki z zakresu tuningu zawsze mnie ze zrozumiałych powodów interesują i nigdy z założenia nie ustosunkowuję się do nich negatywnie , zanim nie sprawdzę . Często również okazuje się , że dopiero po długotrwałym teście można uzyskać pełnię wiedzy na temat jakiegoś rozwiązania .
Moje spostrzeżenia dotyczą konsekwencji stosowania tych filtrów w kilkudziesięciu przypadkach na przestrzeni co najmniej 3 lat .
Zauważyłem , że w około 80 % przypadków podstawową konsekwencją zastosowania filtra powietrza stożkowego jest wyraĽne obniżenie maksymalnego momentu obrotowego silnika z jego przemieszczeniem w zakres zdecydowanie wyższych obrotów zbliżonych do maksymalnych . Konsekwencją tego jest zmniejszenie elastyczności silnika czyli jego zdolności do przyspieszeń samochodu w niższym zakresie obrotów jednostki napędowej .
W dodatku okazało się , że silnik w zakresie obrotów mocy maksymalnej traci tę moc w granicach najczęściej około 10 % . Teoretycznie , gdyby miał możliwość uzyskania jeszcze wyższych obrotów , niekorzystny bilans mocy mógłby zostać zniwelowany . Tu jednak pojawia się problem w postaci limitera obrotów , które to zabezpieczenie montowane jest już we wszystkich praktycznie silnikach . Producenci samochodów zabezpieczają się przed takimi prędkościami obrotowymi silników, które powodują przyspieszone zużycie i grożą bardzo poważną i kosztowną awarią często kończącą się wyrzuceniem silnika na złom . A już nie znoszą takich awarii w okresie gwarancyjnym silnika . Próby obejścia tego problemu poprzez zmianę parametrów ogranicznika obrotów grożą wyżej opisanymi konsekwencjami . Kłania się tu osobny i bardzo poważny problem związany ze stosowaniem tzw . "chipów" i konsekwencji stosowania tego rodzaju rozwiązań w silnikach bez doładowania .
Żeby było śmieszniej , szczęśliwy nowo upieczony posiadacz filtra stożkowego , paradoksalnie , gorsze parametry odbiera jako lepsze. W czym zatem problem ? Ano typowa reakcja jest następująca : "Jak na początku przyspieszam to jest trochę gorzej ale potem jak już osiągnę z 6000 obrotów to sprzęt dostaje takiego kopa , że hej". Zgadza się ? Panowie - ten "kop" to ma mniejszą "parę" od seryjnego . Ponieważ silnik ma wyraĽnie niższy maksymalny moment obrotowy w zakresie niższych obrotów ulegacie pozornemu wrażeniu , że jest lepiej w momencie gdy silnik "odnajdzie" ten moment przy bardzo wysokich obrotach . A tu za chwile mamy niedosyt , ponieważ producent w trosce o swój motorek ograniczył nam tę zabawę tym nieszczęsnym limiterem obrotów . Chcąc nie chcąc , by tak oczekiwaną dynamikę trzymać w granicach przyzwoitości rąbiemy silnik permanentnie w zakresie maksymalnych obrotów .
Konsumpcji paliwa to nam nie zmniejszy a zużycie silnika zdecydowanie przyspieszy i potęguje hałas związany z tak zwanymi "szmerami ssania".
Podstawową przyczyną tego stanu rzeczy jest po pierwsze temperatura powietrza dostającego się do silnika . Jest ona znacznie wyższa niż przy konwencjonalnym rozwiązaniu . Gorące powietrze ma mniejszą gęstość od zimnego , co w konsekwencji prowadzi do mniejszej sprawności napełniania komory spalania i mniejszej mocy . WyraĽnie widać tę zależność przy analizie wzoru na moc silnika . To o czym piszę do "delta T". Niestety niczym nie osłonięty filtr powietrza umieszczony z reguły bezpośrednio na wlocie powietrza przy kolektorze jest ogrzewany wielką ilością gorącego powietrza podgrzanego przez elementy silnika . Zjawisko takie jest szczególnie zauważalne podczas powolnej jazdy i częstych postojów tak charakterystycznych podczas używania samochodu w ruchu miejskim .
Kolejna przyczyna wynika z tego, że skrócona jest długość układu ssącego biorąc za bazę rozwiązanie seryjne z obudową filtra umieszczoną często w znacznym oddaleniu od kolektora ssącego . Zjawiska falowe powstające podczas dostawania się powietrza do kolektora ssącego mogą działać pozytywnie lub negatywnie na sprawność silnika . Często dochodzi do takich sytuacji , po zdjęciu obudowy filtra okazuje się , że w zakresie obrotów silnika między 2500 a 4500 RPM mieszanka paliwowo powietrzna zaczyna tworzyć się tuż przed wlotem powietrza do kolektora ssącego , przyczyniając się do radykalnego zmniejszenia sprawności napełniania cylindrów . W miarę wzrastania obrotów silnika mieszanka "wraca" na przypisane jej miejsce w środku kolektora ssącego a moment i moc zaczynają wzrastać .
Wysoka temperatura w obrębie komory spalania i wysokie prędkości obrotowe silnika powodują zmniejszenie trwałości pierścieni tłokowych i szybsze zużywanie się prowadnic zaworowych oraz uszczelniaczy trzonków zaworowych . Konsekwencją jest zwiększone zużycie oleju silnikowego i mniejsza sprawność silnika .
Poza tym okazało się , że nie zawsze filtr stożkowy potrafi zapewnić wymaganą czystość powietrza dostającego się do silnika . W ubiegłym roku w paru przypadkach , w silnikach z zamontowanym filtrem stożkowym bezpośrednio na kolektorze ssącym , po przebiegu rzędu
30.000 km . trzeba było wymieniać pierścienie tłokowe z powodu nadmiernego zużycia . Po demontażu filtra w kolektorze ssącym stwierdzono "odłożoną" warstwę zanieczyszczeń w postaci dużej ilości bardzo drobnego pyłku przylepionego do wewnętrznej powierzchni kolektora ssącego . Wydaje mi się , że główną przyczyną tego problemu mogą być drgania filtra powietrza tak zamontowanego, które są wynikiem wibracji silnika .
Okazuje się jednak, że w niektórych samochodach zamontowany filtr stożkowy ewidentnie przyczynia się do zwiększenia mocy i momentu .
Takie pozytywne doświadczenie mieliśmy z samochodami : Opel Kadett 2,0 GSI 8V, Renault Clio 1,8 , Toyota Celica 2,0 16V i kilkoma innymi typami samochodów .
Klasycznym przypadkiem negatywnego działania założenia filtra stożkowego bezpośrednio na kolektor ssący a w zasadzie na wlot wtrysku jest CC i SC. 900 i 1100.
We wszystkich stwierdzonych pozytywnych przypadkach filtr stożkowy nie był zamocowany bezpośrednio na kolektorze ssącym a w dużym oddaleniu od niego z zastosowaniem odpowiedniego przewodu elastycznego łączącego filtr z kolektorem . W dodatku filtr zamontowany był w części komory silnikowej gdzie jest faktycznie stosunkowo zimne powietrze, czyli maksymalnie blisko przodu samochodu i maksymalnie nisko oraz jak najdalej kolektora wydechowego jeśli znajduje się z przodu silnika .
Trzeba pamiętać , że takie filtry stosowane są z powodzeniem w silnikach przygotowanych do prawdziwego sportu czy wyczynu. Tylko, że w takich silnikach , szczególnie o małej pojemności skokowej , prędkości obrotowe są rzędu 10.000 RPM. Poza tym przełożenia skrzyni biegów gwarantują utrzymanie silnika w bardzo wąskim zakresie obrotów w którym osiągane są stosowne parametry mocy czy momentu .
Wniosek . Nie podchodĽmy bezkrytycznie do różnych rozwiązań ulegając magii i sile sugestii reklamy . Dokonajmy pomiarów trakcyjnych samochodu przed taką zmianą . Najlepiej w porównywalnych warunkach rozpędĽmy samochód na IV biegu od prędkości 80 do 120 km/h i zmierzmy czas przed i po zabawie z filtrem . Możemy to również zrobić rozpędzając auto na dystansie 400 m . lub 1000 m . od prędkości początkowej "0". W tym przypadku błąd może być dość znaczny jeśli nie opanowaliśmy sztuki porównywalnego wielokrotnie ruszania z miejsca. Starajmy się filtr umieścić w naprawdę chłodnym miejscu komory silnikowej owiewanym intensywnie przez chłodne powietrze . Izolujmy cieplnie przewód łączący filtr z kolektorem ssącym najskuteczniej jak tylko potrafimy.


Sportowe wkłady filtrów powietrza - Tak ! - Jacek Chojnacki

Ostatnio często otrzymuję pytania związane z zastosowaniem sportowych wkładów filtra powietrza jak alternatywę do filtrów stożkowych.
W przeciwieństwie do filtrów stożkowych jestem zdecydowanym zwolennikiem tego rozwiązania.
Nigdy nie stwierdziłem negatywnego wpływu na trwałość silnika po zastosowaniu tych filtrów w przeciwieństwie do opisanych poprzednio problemów wynikających czasami z powodu stosowania filtrów stożkowych.
Producenci filtrów obiecują wzrost mocy silnika w granicach 10%. Po zweryfikowaniu parametrów ponad 300 silników , w których takie filtry zostały zamontowane mam następujące wrażenia.
W około 10% przypadków dało się zauważyć radykalny wzrost mocy i maksymalnego momentu obrotowego silnika , gdzie zwyżka parametrów była w granicach pod 10%.
W przeważającej ilości czyli w około 75% przypadków podane parametry wzrosły w granicach 3%. Również przy tej wartości dało się zauważyć różnicę na korzyść w zachowaniu się silnika bez potrzeby uciekania się do pomiarów trakcyjnych samochodu.
W około 15% przypadków nie dało się zauważyć prawie żadnego wpływu na parametry silnika podczas jazdy kontrolnej. Dokładne pomiary trakcyjne wykazały jednak nieznaczny przyrost mocy i momentu , były to jednak wartości minimalne.
Wkłady filtrów montowane były do bardzo wielu różnych typów samochodów. Nie można jednoznacznie stwierdzić , że w jakimś typie samochodu działają wyjątkowo skutecznie. Podobna relacja zachodzi w przypadku minimalnego pozytywnego wpływu. Istniejące rozbieżności , należy sądzić, są wynikiem stanu technicznego samochodu. Również silnik nowy lub prawie nowy nie musi być wcale w idealnym stanie , przynajmniej pod względem funkcjonowania układu zasilania paliwem oraz układu wydechowego. Przeprowadzone próby z wymianą w takim przypadku układu wydechowego w samochodzie nawet o minimalnym przebiegu na inny fabryczny przeznaczony do tego samego modelu , dały zadziwiające efekty w postaci zdecydowanej reakcji na korzyść silnika podczas kolejnych pomiarów. Okazało się wtedy , że ten sam silnik z zamontowanym filtrem sportowym wykazał się zauważalną poprawą parametrów. Sugeruje to dość duże rozbieżności produkcyjne układów wydechowych mieszczące się w granicach 10% jeśli chodzi o skuteczność działania. Problem ten dotyczy przede wszystkim samochodów o niewielkiej pojemności skokowej silnika , a w zasadzie w tych silnikach o niewielkiej ostatecznie mocy jest szczególnie zauważalny.
Problemy z rozbieżnością mocy silnika z powodu niedoskonałości układu paliwowego przede wszystkim wynikają z różnicy parametrów sondy Lambda. Niektóre sondy mają zbyt ?proekologiczne? parametry co wcale nie powoduje, że samochody będą bardziej bezpieczne dla Natury. Poza nieco mniejszą mocą silnika w granicach do 10% mogą mieć negatywny wpływ na trwałość katalizatora. Rozbieżności takie są normalnymi produkcyjnymi odstępstwami. Podobny problem dotyczy czujników ciśnienia bezwzględnego.
Jest jeszcze kilka innych powodów mniejszej mocy silników ale poprzestanę na dwóch opisanych.

Dobre efekty daje stosowanie tych filtrów w silnikach turbodoładowanych bez wzglądu na rodzaj zastosowanego paliwa oraz w silnikach diesel-a - bez doładowania.
Natomiast w silnikach TDI po tuningu elektronicznym - są moim zdaniem niezbędne.
Swoje doświadczenie z filtrami opieram na produktach K&N oraz BMC oraz sporadycznie KINGDRAGON.


Dla tych którzy chcą jednak zainstalować filtr stożkowy proponuję pewną sztuczkę montażową, a mianowicie zainstalowanie rury PCV (kanalizacyjnej) pomiędzy filtrem stożkowym a rurą z czujnikiem na dolocie powierza.