Lọc gió động cơ

Bộ phận phổ biến trong động cơ của các thiết bị cơ giới, máy nén khí, máy nông nghiệp,…giúp lọc sạch không khí, bảo vệ động cơ khỏi hư hại do bụi bẩn.

Lọc gió động cơ có chức năng gì?

Khi động cơ máy, thiết bị hoạt động sẽ cần không khí để đốt cháy nhiên liệu. Không khí sẽ được hút từ môi trường bên ngoài vào để cung cấp cho hệ thống khí nạp. Nhưng không khí từ môi trường bên ngoài như công trường, mỏ khai thác, trên đường đi,… thường sẽ lẫn bụi bẩn, cát, tạp chất. Để tránh cho các tạp chất này làm hư hại các bộ phận, giảm hiệu quả đốt cháy nhiên liệu. Không khí bắt buộc phải đi qua lọc gió để loại bỏ các tạp chất này.

Lọc gió vai trò chính giúp bảo vệ động cơ thiết bị khi hoạt động tránh khỏi hư hại do bụi bẩn tại môi trường làm việc. Ngăn chặn các hạt bụi, cát, côn trùng và các vật thể lạ xâm nhập vào động cơ. Bảo vệ piston, xy-lanh và các chi tiết khác khỏi bị mài mòn sớm. Đảm bảo cung cấp đủ không khí để hòa trộn với nhiên liệu đốt cháy tại buồng đốt. Giúp động cơ hoạt động ổn định. Giảm tiêu hao nhiên liệu, khí thải (khói đen, khí chưa cháy hết) do nhiên liệu được đốt cháy hoàn toàn.

Bụi bẩn, tạp chất gây hại gì cho động cơ?

Các tạp chất kích thước nhỏ, các hạt cát, đất cứng, bụi mịn luôn có tại môi trường bên ngoài. Các hạt này sẽ được hút từ bên ngoài vào theo không khí. Di chuyển với tốc độ cao ma sát với các bộ phận động cơ. Bề mặt các chi tiết sẽ bị hạt cứng mài xước khi không khí đi qua, giảm hiệu quả làm việc. Nghiêm trọng hơn là gây hư hại không thể sửa chữa, phải thay mới hoàn toàn.

Bụi đi vào buồng đốt sẽ làm giảm hiệu quả cháy của nhiên liệu. Động cơ phải hoạt động nặng, tiêu tốn nhiều nhiên liệu hơn. Nhiên liệu không cháy tốt lại sinh ra nhiều muội than, cặn cháy, khói đen thải ra môi trường. Nếu bụi, muội than này lẫn vào dầu nhớt nhiều. Sẽ mài mòn các bộ phận cần dầu bôi trơn như piston, xi-lanh,…Làm dầu nhớt bẩn, giảm hiệu quả bôi trơn của dầu, hình thành cặn dầu bên trong.

Hình dạng, cấu tạo, cách hoạt động của lọc gió động cơ

Tùy vào loại thiết bị mà lọc gió có kích thước phù hợp. Các dạng lọc gió phổ biến là lọc dạng tấm, lọc gió hình trụ, lọc gió hình nón, lọc gió 2 tầng (lọc chính và lọc phụ).

Các loại lọc gió

Phân loại lọc theo hình dáng

Lọc gió dạng tấm (Panel)

Lọc gió dạng tấm thường có dạng hình vuông, chữ nhật. Cấu trúc giấy lọc phẳng hoặc giấy được xếp ly theo chiều ngang. Có khung kim loại hoặc nhựa cố định lọc bên ngoài. Khi lắp đặt sẽ được lắp vào hộp lọc gió (Air Box). Lọc gió dạng tấm được dùng nhiều cho các động cơ ô tô, xe tải nhẹ, xe máy.

Lọc gió dạng trụ tròn 

Lọc có hình trụ tròn, ống dài. Là loại lọc gió dùng cho máy công trình, máy phát điện, xe tải hạng nặng, xe đầu kéo, máy nông nghiệp… Giấy lọc có cấu trúc xếp ly tròn 360°. Có phần end-caps ở 2 đầu lọc bằng nhựa hoặc kim loại. Lọc được lắp vào hộp lọc, ống nạp của động cơ. Có hiệu suất lọc cao, bền bỉ, chịu được môi trường rung lắc mạnh phù hợp cho động cơ hoạt động tại môi trường khắc nghiệt nhiều bụi bẩn, tần suất làm việc cao.

Lọc gió dạng hình nón (cone / tapered cone)

Là lọc gió có cấu tạo giống hình trụ nhưng có một đầu to và một đầu nhỏ. Vật liệu lọc cũng có cấu trúc xếp ly tròn 360°. Lọc hình nón có kích thước lớn thường được dùng cho các dạng động cơ diesel nặng, xe công trình, máy công nghiệp… Còn có lọc dạng nón có kích thước nhỏ được dùng cho động cơ xe máy.

Lọc gió 2 tầng

Vài lọc gió hình trụ, hình nón còn có lọc gió phụ bên trong. Tạo thành bộ lọc gió 2 tầng chính và phụ có hiệu quả lọc vượt trội hơn. Lọc gió chính bên ngoài (lọc lớn) sẽ giữ lại các hạt kích thước lớn. Lọc gió phụ nhỏ (lọc an toàn) bên trong hỗ trợ giữ lại các hạt bụi mịn, nhỏ hơn sót lại trong không khí đi qua lọc chính. Khi lọc chính gặp sự cố, tắc nghẽn lọc phụ vẫn sẽ hoạt động. Đảm bảo động cơ vận hành ổn định, bảo vệ các bộ phận khác khỏi bụi bẩn cho đến khi lọc chính được thay mới.

Phân loại lọc theo vật liệu

Các loại lọc gió trên thị trường thường được làm từ các vật liệu như Cellulose, sợi tổng hợp, foam, cotton.

Lọc gió giấy (Cellulose): Cellulose là vật liệu phổ biến nhất được tìm thấy trong nhiều loại lọc gió. Được làm từ xơ sợi thực vật (thường từ gỗ hoặc bột giấy). Được xử lý, chế tạo thành lớp giấy có độ dày phù hợp để lọc bụi. Có hiệu suất lọc cao, giá rẻ. Đáp ứng yêu cầu lọc của nhiều loại thiết bị. Nhưng hiệu quả lọc các hạt siêu mịn kém. Không chịu được ẩm và dầu.

Lọc gió sợi tổng hợp (synthetic fibers): Là các sợi nhựa polymer nhân tạo như polyester, polypropylene hoặc nylon. Được áp dụng công nghệ sản xuất hiện đại kéo thành các sợi mịn tạo thành lớp vật liệu lọc. Cho hiệu quả lọc cao, giữ lại được các hạt kích thước rất nhỏ. Có thể được trộn với sợi nano (sợi có đường kính siêu nhỏ 50–300 nanomet) để tăng hiệu quả lọc các hạt tạp chất, bụi mịn.

Lọc gió Foam (bọt xốp): Là lớp bọt xốp được làm từ các sợi nhựa polymer, polyurethane. Có cấu trúc nhiều lổ nhỏ dạng tổ ong cho không khí dễ dàng đi qua. Vật liệu thường thấy trong lọc gió của xe máy, máy cắt cỏ, máy nông nghiệp nhỏ, hoặc dùng như lớp lọc thô trên máy công trình. Có thể tẩm dầu vào trong để tăng khả năng lọc. Nhưng dễ hỏng nếu ngâm dầu sai cách. Có thể làm sạch bằng nước, xà phòng hoặc dung dịch chuyên dụng để dùng lại nhiều lần.

Lọc gió Cotton: Là lọc dùng nhiều lớp vải cotton làm vật liệu lọc chính. Được xếp nếp hoặc xếp chồng thành nhiều lớp để tăng hiệu quả lọc. Lọc cần được tẩm dầu như lọc foam để tăng khả năng giữ bụi. Lọc gió cotton lọc được bụi mịn hơn lọc foam. Thường được dùng cho động cơ xe máy, xe thể thao, xe ô tô,…Không thích hợp dùng môi trường công trình nhiều bụi. Đảm bảo lượng không khí sạch đi vào động cơ nhiều, nhanh. Có thể tái sử dụng lại sau khi rửa và cần tẩm dầu thường xuyên.

Cấu tạo lọc gió

Cấu tạo của lọc gió thường gồm các bộ phận như giấy lọc, khung lưới, gioăng, end-caps (tùy loại lọc):

• Vật liệu lọc: Giữ vai trò chính lọc bụi từ không khí. Thường có cấu tạo gấp nếp để tăng hiệu quả và diện tích lọc. Khi không khí đi qua lớp giấy lọc, các hạt tạp chất nhỏ sẽ bị lớp giấy giữ lại. Chỉ không khí sạch đi qua đến buồng đốt nhiên liệu.
• Khung lưới: Không khí được hút từ ngoài vào với tốc độ cao, áp suất lớn. Khung lưới sẽ bảo vệ và cố định lớp giấy lọc không bị biến dạng, xê dịch trong quá trình lọc hoạt động.
• Gioăng: Vòng cao su ở miệng lọc. Đảm bảo lọc gió được lắp chắc chắn, kín, không có kẽ hở để không khí lẫn bụi bẩn đi vào.
• End-caps (tùy loại lọc): Phần cố định ở hai đầu lọc giấy lọc bằng kim loại hoặc nhựa. Thường có ở lọc hình trụ tròn, hình nón. Cố định giấy lọc, ngăn giấy xê dịch.

Lọc gió hoạt động như thế nào?

Không khí được hút vào từ bên ngoài trước tiên sẽ đi qua lọc. Lớp vật liệu lọc chuyên dụng sẽ giữ các hạt bụi bẩn, tạp chất lại bên trong. Chỉ cho không khí sạch đi qua. Không khí lại tiếp tục đến ống hút khí dẫn đến piston hoặc đến turbo (động cơ dùng bộ tăng áp). Turbo nén khí lại và đưa vào buồng đốt. Không khí được nén lại để đảm bảo có nhiều oxy được đưa vào buồng đốt hơn. Nhiên liệu được phun vào thành tia nhỏ gặp oxy sẽ cháy. Tạo nhiệt và áp suất đẩy piston chuyển động.

Tạp chất, bụi bẩn không thể xả ra ngoài mà bị lớp giấy lọc giữ lại trong lọc cho đến khi được làm sạch hoặc khi thay lọc gió mới. Do đó, lớp bụi bẩn cứ tích tụ ngày càng nhiều khi dùng lọc trong thời gian dài. Khi đến thời gian thay lọc định kỳ theo khuyến cáo của thiết bị. Hay thấy động cơ máy có dấu hiệu hoạt động không ổn đinh. Kiểm tra thấy lọc đã bám quá nhiều bụi bẩn, bị rách giấy lọc. Thay lọc gió động cơ mới ngay.

Thay lọc gió định kỳ

Lọc gió đóng vai trò như lá phổi của động cơ. Lọc gió hoạt động tốt tất nhiên động cơ máy sẽ hoạt động ổn định. Được cung cấp đủ không khí để nhiên liệu cháy hoàn toàn. Tiết kiệm nhiên liệu, giảm khí thải, máy chạy êm, không có tiếng động lớn, rung lắc mạnh. Và ngược lại, khi lọc bị bẩn, tắc nghẽn động cơ sẽ bị thiếu không khí. Máy hoạt động nặng nề, tiêu tốn nhiên liệu nhiều hơn, nhanh hơn, xả nhiều khói đen ra ngoài. Không có lọc gió bảo vệ, các bộ phận bên trong dễ hư hỏng do bụi, tạp chất từ không khí tại môi trường làm việc. Dừng máy để sửa chữa, thay mới linh kiện vừa tốn thời gian lại tốn kém chi phí. Giảm năng suất làm việc của động cơ, tiến độ công trình.

Dùng khí nén làm sạch lọc

Do thay một bộ lọc gió thường tốn chi phí cao. Nên dùng khí nén để làm sạch bụi bẩn của lọc gió là cách đang được nhiều người sử dụng để tiết kiệm chi phí. Dòng khí nén sẽ được xịt vào bên trong, dọc theo hướng giấy lọc để loại bỏ bụi bẩn. Không dùng nước, chất tẩy rửa và dụng cụ để chà rửa mạnh. Điều này có thể làm rách giấy lọc. Lọc sau khi làm sạch sẽ có thể tiếp tục sử dụng trong một khoảng thời gian. Sẽ tiết kiệm chi phí nhưng cách này không được khuyến cáo sử dụng. Không dùng cách này vệ sinh lọc động cơ nhiều lần. Lọc gió thực tế đã không còn cho hiệu suất tốt như ban đầu sau khi làm sạch. Bụi bẩn kích thước nhỏ được giữ lại sâu bên trong các sợi của vật liệu lọc. Nên dù dùng khí nén xịt kỹ thế nào, bên ngoài nhìn sạch nhưng thật ra vẫn còn bụi mịn bên trong. Khi sử dụng lọc sẽ bị tắc nhanh hơn. Nếu dùng dòng khí nén quá mạnh để vệ sinh bụi có thể làm rách giấy, tạo lỗ to mắt thường không thấy được. Tạp chất lớn có thể theo lỗ hổng này đi vào động cơ làm hư hại nặng.

Tác động nhẹ để rơi bớt bụi

Có thể gõ nhẹ cho bụi bẩn từ lọc rơi ra một phần. Cách này cho phép tiếp tục sử dụng lọc gió thêm một thời gian mà không tác động trực tiếp làm hư lớp vật liệu lọc. Giải pháp tạm thời giảm bụi bám trên lọc. Sử dụng lọc gió thêm được một thời gian ngắn nữa cho đến khi thay lọc mới.

Luôn khuyến cáo thay lọc gió mới là giải pháp tối ưu nhất

Cách tốt nhất vẫn là nên thay lọc gió mới cho động cơ. Các nhà sản xuất thiết bị cơ giới luôn khuyến cáo nên xác định thời gian thay lọc gió định kỳ cho động cơ. Xe ô tô, xe tải nhỏ thường là sau khi chạy được 15.000 đến 20.000km. Các máy công trình, nông nghiệp thì nên kiểm tra thay lọc sau 3 đến 6 tháng 1 lần. Và thời gian kiểm tra, thay lọc còn phụ thuộc vào môi trường làm việc từng thiết bị. Khi động cơ hoạt động liên tục tại môi trường có nhiều bụi bẩn sẽ cần thay lọc sớm hơn. Chủ động bảo vệ từ ban đầu luôn tốt hơn đợi đến khi máy có vấn đề, sự cố mới sửa chữa.

Cách thay lọc gió mới

Tắt máy, đợi một thời gian để động cơ nguội rồi mới tiến hành kiểm tra lọc. Mở nắp động cơ, hộp lọc gió để kiểm tra tình trạng lọc. Gõ nhẹ để loại bỏ bớt một phần bụi khỏi lọc. Hoặc dùng khí nén làm sạch bụi trên lọc (không khuyến cáo). Lọc còn nhìn thấy phần lớp giấy lọc sau khi làm sạch không bị biến dạng, rách. Có thế lắp lọc trở lại tiếp tục sử dụng. Khi thấy lớp giấy lọc bị đóng kín bụi đen. Gõ nhẹ lọc có bụi rơi nhiều nhưng không làm tình trạng bám bụi ở giấy lọc bớt đi. Lọc đã dùng khí nén làm sạch trước đó vài lần. Thì hãy chuẩn bị lọc gió mới để thay cho động cơ ngay.

Mở nắp khoang lọc động cơ, hộp lọc để lấy lọc cũ ra. Kiểm tra làm sạch bụi, tạp chất bên trong khoang lọc, hộp lọc gió. Dùng khăn làm sạch bụi bên trong hộp lọc. Không để bụi rơi vào đường khí nạp. Lắp đặt lọc đúng chiều vào hộp lọc (thường sẽ có chú thích “OUTSIDE / INSIDE”). Đảm bảo gioăng lọc kín khít với hộp lọc.

Đóng khoang lọc, nắp hộp lọc gió lại. Kiểm tra để đảm bảo nắp khoang lọc, hộp lọc được đóng kín. Tránh để bụi bẩn theo không khí lọt vào kẽ hở. Khởi động máy để kiểm tra xem lọc có hoạt động không. Nếu có tiếng động lạ, kiểm tra xem các vị trí lắp đặt lọc có bị hở không để lắp đặt lại lọc cho đúng. Nếu động cơ vẫn gặp vấn đề mà không hoạt động. Đến nơi bảo hành thiết bị hoặc mời kỹ thuật viên đến kiểm tra sửa chữa.

Những lưu ý cần thiết 

– Chọn mã lọc thay thế phù hợp dùng cho động cơ, tương thích với lọc gốc. Nếu sai lệch lớn có thể dẫn đến lọc không hoạt động, có kẽ hở làm lọt bụi.

– Không nên tiếp tục dùng lọc gió đã dùng khí nén làm sạch nhiều lần. Làm sạch lọc gió bằng khí nén chỉ có thể tối đa là 3 lần (không khuyến khích). Vì cách làm sạch này không được nhà sản xuất lọc khuyến khích và đây chỉ là giải pháp tạm thời. Lọc gió sau khi làm sạch bằng khí nén nhìn bên ngoài lọc sạch. Nhưng vẫn còn bụi bên trong và có thể lỗ lọc đã bị rách to. Các hạt tạp chất lớn có thể đi vào động cơ làm hỏng nặng.

– Không dùng khí nén làm sạch lọc gió phụ (safety filter). Lọc này là dạng lọc hạt bụi mịn, kích thước rất nhỏ nên thời gian sử dụng lâu, tích tụ lượng bụi không nhiều. Do lọc các hạt nhỏ nên sợi vật liệu lọc cũng nhỏ. Khí nén mạnh sẽ làm rách các sợi của vật liệu lọc. Lọc mất khả năng giữ bụi mịn. Chỉ nên thay mới lọc gió phụ khi đến hạn, không làm sạch bằng khí nén.

– Khi lọc gió bị rách biến dạng. Cần thay lọc gió mới ngay. Không cố gắng sử dụng lọc dù nhìn bên ngoài lọc không bám bụi nhiều. Vẫn chưa đến hạn thay lọc hay ngay cả khi lọc vừa thay nhưng bị rách. Vai trò chính của lọc là ngăn bụi bẩn đi vào. Nhưng khi lọc rách, khả năng giữ bụi bị mất hoàn toàn. Còn gây nguy hiểm khi để lọt các tạp chất kích thước lớn vào trong động cơ.

– Khi vệ sinh hoặc thay lọc, kiểm tra luôn tình trạng các đường ống và van hút khí. Vì khi đã thay lọc mới nhưng hệ thống khí nạp vẫn bị trục trặc. Có thể vấn đề bắt nguồn từ các bộ phận này. Chỉ cần có một khe hở, nứt vỡ nhỏ. Không khí mang theo bụi sẽ len lõi qua trực tiếp đi thẳng vào động cơ.

Tại sao nên dùng lọc gió chất lượng tốt

Lọc gió là bộ phận bảo vệ cho động cơ khỏi bụi bẩn. Lớp bảo vệ phải có chất lượng tốt mới đảm bảo cho các bộ phận động cơ hoạt động ổn định, tuổi thọ cao, hạn chế hư hỏng. Khi hạn chế được hư hại mới giúp tiết kiệm chi phí, tăng thời gian làm việc hiệu quả. Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại lọc gió động cơ với nhiều tầm giá và tất nhiên chất lượng lọc cũng sẽ khác nhau. Chọn dùng lọc giá rẻ chất lượng kém sẽ có thể tiết kiệm chi phí nhỏ vài trăm nghìn khi mua lọc. Nhưng sẽ phải tiêu tốn nhiều hơn vài triệu cho đến chục triệu cho sửa chữa động cơ sau này, tuổi thọ, hiệu suất máy cũng giảm.

Lớp vật liệu lọc chất lượng kém sẽ có lỗ lọc lớn. Không thể giữ lại các hạt kích thước nhỏ cần thiết. Độ dày vật liệu không đều, không đủ để đáp ứng được yêu cầu. Giấy lọc mỏng không chịu được áp lực mạnh khi không khí đi qua, bị ép lại, biến dạng. Sợi vật liệu lọc rơi ra, tạo thêm vụn tạp chất trong không khí. Chất lượng khung lưới, gioăng kém sẽ dễ bị cong vênh, biến dạng. Không cố định được giấy lọc, lại tạo thêm chổ hở để không khí đi vào.

Các thương hiệu lọc nổi tiếng như Donaldson, Fleetguard, Mann, Baldwin, Sakura… là những thương hiệu tiên phong trong phát triển giải pháp lọc cho thiết bị cơ giới, thiết bị công nghiệp, nông nghiệp, hàng không trên thế giới. Có thể dễ dàng tìm thấy mã lọc gió động cơ thay thế phù hợp cho các loại thiết bị được dùng phổ biến hiện nay và cả các thiết bị hiện đại mới. Sản phẩm lọc của các thương hiệu này là thành quả qua nhiều năm nghiên cứu, thử nghiệm và phát triển. Từ vật liệu lọc, hiệu quả lọc cần thiết, khả năng chịu áp suất, chịu tác động đều được tính toán kỹ lưỡng để phù hợp cho từng loại động cơ, thiết bị.

Lọc gió động cơ có tại Công ty Thiên Mã