A mezőgazdasági traktorok és önjáró munkagépek levegőszűrőinek feladata elsősorban a dízelmotorba és a vezetőfülkébe kerülő levegőáramból a nem kívánt részecskék, szennyeződések kiválasztása. A mezőgazdasági gépek poros, szennyezett környezetben dolgoznak, ezért a levegőszűrők megfelelő működésének szerepe igen fontos.
A dízelmotorba bekerülő levegő porszennyezettsége hatást gyakorol a motor alkatrészeinek kopására és ezen keresztül a motor élettartalmára. Az időben nem cserélt, eltömődött levegőszűrőn keresztül kevesebb levegő jut a motorba, és a kipufogógáz károsanyag-összetevői is növekednek.
Az átszakadt levegőszűrőn átjutó poros szennyezett levegő rövid idő (kb. 100-200 üzemóra) alatt hihetetlen kopást okoz a motorban, a turbótöltő sűrítőjének lapátjainál, de még a kipufogógáz-utókezelő rendszer katalizátorfelületein is. A vezetőfülke levegőszűrőjének meghibásodása a gépet kezelő ember egészségét veszélyezteti. A levegőszűrők fejlesztése folyamatos, több gyártó minőségileg egyre jobb változatokat készít. Az erőgép karbantartása során pedig nagyobb figyelmet kell fordítani a szűrök állapotának ellenőrzésére, az időben szükséges szűrők cseréjének és tisztításának elvégzésére. A terjedelmi korlátok miatt most csak néhány, levegőszűréssel kapcsolatos újdonságot ismertetünk.
ÚJ, CIKLONRENDSZERŰ LEVEGŐSZŰRŐ
Az amerikai nagy szűrőgyártó cég, a Donaldson igen egyszerű ciklonrendszerű előszűrőt hozott forgalomba (1. kép). A TopSpin nevű előszűrőnél a belépő (1) levegő lapát kereket hajt, ami segíti centrifugális erő hatására a porszemcsék kiválását, a tiszta levegő (2) alul lép ki, a por a ház oldalán lévő résen (3) keresztül távozik. A szűrőt gyakorlatilag nem kell karbantartani. A névleges levegőáram esetén ez a szűrő 10-15 μm-nél nagyobb porszemcséket 80-90%-os abszolút szűrési hatásfokkal szűri ki, és az áramlási ellenállása igen alacsony, 0,5-0,8 kPa értékű. A szűrő hátránya, hogy hatásfoka az átáramló levegőmennyiség függvénye (a motor alapjárata esetén nem szűr).
NANOROST SZŰRŐANYAG
Az amerikai Baldwin Filters nagyteljesítményű levegőszűrőt készít saját szabadalma alapján, a ProTura® nanorost-technológiával előállított szűrőbetétanyaggal (2. kép).
A ProTura® nanorost szűrőanyagnál szubmikron átmérőjű rostokból készül a cellulóz betétfelülete. A szűrőbetét felületén a nanorost anyag befogja a szennyező anyagrészecskéket, mielőtt azok a szűrőpapírt elérhetnék. A nanorost felületén összegyűlt finom részecskék szennyező kérget képeznek. Ez a kéreg a dízelmotor működése közben jelentkező rezgés hatására leválik a felületről, és a szűrőház aljára ülepedik, ahonnan a porkidobóval akár folyamatosan is eltávolítható. A ProTura® technológia használatának előnyei: eredményesebb kezdeti hatékonyság, nagyobb kapacitás és élettartam, alacsonyabb üzemeltetési költségek.
A papírbetétes szűrők szűrőképessége nem függvénye az átáramló levegő sebességének, alacsony és magas motorfordulatszám mellett is jól működnek. A papírbetétes, mikroporózusos szűrővel 99,9%-os abszolút szűrési hatásfok mellett az 1÷2 μmes abszolút határszemcse-nagyság kiválasztás érhető el. A papírbetétes szűrők karbantartása a betét cseréjére korlátozódik. A papírbetétes szűrőknél a betétet akkor kell cserélni, ha a kezdeti 0,5÷1,5 kPa áramlási ellenállás 2,5÷4 kPa értékre növekszik. Az áramlási ellenállás növekedését jelző indikátorokkal (mechanikus, villamos vagy elektronikus nyomásmérő egységekkel) követik, a biztonságos betétcsere végrehajtásának jelzése érdekében. A szűrő betétcseréig szükséges kapacitását a mezőgazdasági erőgép 500-1000 üzemóra teljesítéséhez illesztik.
SZŰRŐBETÉT AXIÁLIS IRÁNYÚ ÁRAMLÁSHOZ
A Donaldson újszerű betétes szűrési eljárást valósított meg Donaldson PowerCore® elnevezéssel (3. kép).
Ennél a technológiánál az egyik oldalon lezárt és a másik oldalon nyitott papírredők között, a falon keresztül átáramoltatott levegőből szűri ki a szennyeződéseket a betét. Az új, tömör kialakítású papírbetét alkalmazása esetén a levegőáramlás iránya axiális, hosszirányú. Ennek az eljárásnak előnye, hogy a hagyományos radiális áramlású betéthez képest a térfogata akár 1/3 rész is lehet és ennek ellenére még is 3 szoros szűrőkapacitással rendelkezik.
DONALDSON POWERCORE® PSD KOMBINÁLT LEVEGŐSZŰRŐ
A magas porkoncentrációjú helyeken üzemelő traktorok esetében kombinált levegőszűrő-berendezéseket használnak. A leggyakrabban használt új típusú kombinált Donaldson PowerCore® PSD szűrőberendezés kompakt kialakítású, több mikrociklonos előszűrővel, PowerCore rendszerű mikroporózus szűrőbetéttel, és egy második, ultrafinom porózus biztonsági betéttel rendelkezik (lásd a 4. kép alsó részét!). A mikrociklonokkal leválasztott pormennyiséget a kipufogógáz szívóhatásával működő poreltávolítóval lehet automatikusan, szakaszosan eltávolítani a szűrőházból (lásd a 4. kép felső részét!).
A traktortechnikában használt népszerű kombinált levegőszűrő berendezéssel 2 μm-es abszolút határszemcse-nagyság biztosítása mellett a 99,5-99,9% abszolút szűrési hatásfok érhető el. A kombinált levegőszűrő áramlási ellenállása 1÷4 kPa, viszonylag magas értékű.
MANN+HUMMEL ENTARON HD ÉS CD LÉGSZŰRŐCSALÁD
A német MANN+HUMMEL szűréstechnikai vállalati csoport új szűrőanyagot hozott létre, amely egyesíti a hagyományos cellulózalapú szűrőanyagok tartósságát egy nagy teljesítményű PTFE szűrőmembránnal. A szűrőbetét külső felületére felvitt membránréteg megakadályozza, hogy a szűrő pórusait a finom porszemcsék tartósan eltömjék, és így állandó megismételhető tisztíthatósági lehetőséget hoznak létre. A mezőgazdasági erőgépekhez az új szűrőanyaggal a Mann+Hummel ENTARON HD kétfokozatú (5. kép) és ENTARON CD elnevezéssel egyfokozatú, új kompakt légszűrőket hoz forgalomba.
ENTARON HD kétfokozatú légszűrő nagyjából egyharmadával kisebb, mint a hasonló leválasztási hatásfokkal rendelkező légszűrők. A szennyezett levegő a ház belső oldalán csavarvonalban megperdülve halad, tengely irányban, a lezárófedél felé. A centrifugális erőhatásra kiváló nagyobb részecskék a lezárófedél porfogójában gyűlnek össze, és a porleeresztő szelepen keresztül távoznak a szabadba. A főszűrő betét után a belső finom szűrőbetét választja le a kisméretű szennyeződéseket. Az egyfokozatú ENTARON CD nem rendelkezik belső szűrőbetéttel.
A Mann+Hummel ENTARON HD kétfokozatú légszűrő karbantartása 500700 üzemóra után (illetve kb. 6,5 kPa áramlási ellenállás esetén) a főszűrő betét levegővel való tisztítására vagy átszakadás esetén cseréjére korlátozódik. A főszűrő háromszori tisztítása után mindkét szűrőbetétet cserélni kell. Az ENTARON HD szűrővel 99,99, a CD szűrővel 99,97% szűrési hatásfok érhető el.
MANN+HUMMEL LEVEGŐ IMPULZUSSAL ÖNTISZTULÓ LÉGSZŰRŐ RENDSZER
A MANN+HUMMEL ENTARON XR elnevezésű öntisztuló légszűrő rendszer az Agritechnica 2022 – Ezüst Innovációs Díj kitüntetettje először opcióként a Fendt 900 Vario és Fendt 1000 Vario traktorszériák számára hozzáférhető (6. kép). Az ENTARON XR kombinált rendszer az ENTARON HD szűrő továbbfejlesztett változata. A levegőszűrő-rendszerhez tartozik egy 12 bar nyomású légtartály, ahonnan a tisztítást vezérlő elektronikus egység mágnesszelep nyitásával a szűrő tisztalevegő-csatlakozásán levegő impulzusokat juttat a szűrő belsejébe. A megnövekedett légnyomás-impulzusra az új PTFE szűrő membrán felülettel rendelkező betétről leválnak a kiszűrt porrészecskék, amelyek a hűtőventilátor szívóhatásának segítségével csővezetéken keresztül a szabadba jutnak.
Az eltömődést jelző szenzor jelzése után manuálisan vagy automatikusan indítható a 30 s-ig tartó tisztítási folyamat. Ennél kétszer 10 s-ig tart a levegőbefújás, hogy a szűrőbetétek elő- és utótisztítása megtörténjen. Az ENTARON XR öntisztuló légszűrő rendszerrel hosszabb szervizintervallummal, kevesebb állásidő, megbízhatóbb levegőszűrés valósítható meg.
VEZETŐFÜLKE LEVEGŐSZŰRŐ BERENDEZÉSE
A kabinszűrők ultrafinom mikroporózus, általában téglalap alakra hajtogatott papírbetétes szűrőt alkalmaznak. A cellulóz rostokból felépített, vékony (0,3-1,0 mm) többrétegű impregnált szűrőanyag közepén aktív szénréteg van. Ezeket a szűrőket gyakran a légkondicionáló berendezésbe építik be. A papírbetétes szűrő kiszűri a levegőben lévő szilárd szemcséket, polleneket, és esetleg bizonyos vegyi anyagokat is. A betétcserét általában 1000 üzemóra után kell végre hajtani.
TISZTÍTHATÓ MIKROPORÓZUS LEVEGŐSZŰRŐ-BETÉT
Az elmúlt években az autótechnikában megjelentek a tisztítható mikroporózus szűrőbetétek. Az amerikai K & N Engineering vállalat új légszűrői új hibrid szűrőközegből épülnek fel, amely pamut és szintetikus szálakból, nem szövött technológiával állítanak elő (8. kép).
A hibrid szűrőközeget egy vastag, felületén porszórt alumíniummal kezelt „lofted” szintetikus hordozóból álló huzal fogja össze, és porfestett acél ketrec veszi körül. A kiszerelt szűrőbetétek tisztítását a gyári tisztítófolyadékkal való bepermetezés után, kisnyomású vizes mosással és az ezt követő levegőszárítással végzik. A tisztítható szűrőbetétek kamionokban akár 500 ezer km megtételéig is alkalmazhatók.
A K&N készít egyszerű általános célra újrafelhasználható, mosható utastér-levegőszűrő betéteket is (8. kép), amelyek felhasználhatóságát a jármű élettartamához igazítják.
Dr. Varga Vilmos okl. gépész- és villamosmérnök
