کارکرد موتور خودرو‌ها با فیلتر‌های نانویی بهتر می‌شود

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، فیلتر هوا یکی از عواملی است که می‌تواند تاثیری مثبت در کارکرد بهینه موتور داشته باشد. اگر این قطعه عملکرد مناسبی داشته باشد فرآیند تنفس موتور به خوبی انجام می‌شود. فیلتر هوا بر سر راه هوای ورودی به موتور خودرو قرار می‌گیرد و ضمن عبور جریان هوا از ورود ذرات مخرب به محفظه سیلندر جلوگیری می‌کند. با ضخیم‌تر کردن کاغذ فیلتر می‌توان ضریب عبور ذرات معلق را کاهش داد، اما در این صورت کاهش ضریب نفوذ هوا نیز اتفاق خواهد افتاد که این کاهش منجر به کاهش توان خودرو و احتراق ناقص در سیلندر خودرو خواهد شد.

شرکت فرانگار شرق توانسته با استفاده از فناوری نانو، فیلتر هوا برای خودرو‌های سواری تولید کند که به دلیل داشتن لایه نانوالیاف بر روی سطوح خود، ذرات آلاینده ریز موجود در هوا را به دام انداخته و هوا را تصفیه می‌کند. این فیلتر‌های نانویی قابلیت استفاده در خودرو‌های سواری مختلف موجود در بازار ایران را دارند.

در فیلتر هوای نانویی یک لایه نازک الیاف پلیمری بر روی کاغذ فیلتر قرار می‌گیرد که توانایی فیلتراسیون را به میزان چشم‌گیری افزایش می‌دهد. این لایه نانوالیاف باعث می‌شود تمام ذرات معلق موجود در هوا (حتی ذرات بسیار ریز در حد نانومتر) در ورودی فیلتر گرفتار شده و هوای بسیار تمیزتری به محفظه احتراق موتور وارد شود که این موضوع به میزان بیشتری نسبت به فیلتر‌های معمولی باعث کاهش مصرف سوخت می‌شود. برخلاف فیلتر‌های معمولی که از مکانیسم عمقی بهره می‌برند، مکانیسم به دام انداختن ذرات در این نوع فیلتر‌ها سطحی بوده که موجب افزایش طول عمر فیلتر می‌شود. در واقع فناوری نانو این امکان را فراهم می‌کند تا با لایه‌گذاری در مقیاس نانو بر روی کاغذ فیلتر بدون نیاز به افزایش ضخامت کاغذ، ضریب نفوذ ذرات بدون کاهش نفوذپذیری هوا به‌شدت کاهش یابد. از طرفی به دام انداختن ذرات بسیار ریز در حد میکرون که از فیلتر‌های معمولی به‌راحتی عبور می‌کنند باعث احتراق کامل‌تر در سیلندر خودرو می‌شود که موجب کاهش محسوس مصرف سوخت، بالا رفتن راندمان خودرو و کاهش آلایندگی خروجی اگزوز، افزایش شتاب خودرو و کاهش آلودگی هوا می‌شود.

شرکت فنی و مهندسی بهران فیلتر یکی دیگر از شرکت‌های فعال در حوزه تولید انواع فیلتر‌های خودرو و صنعتی در ایران است. این شرکت علاوه بر خودرو‌های سواری، نانوفیلتر هوا برای خودرو‌های سنگین نیز تولید می‌کند که با به‌کارگیری فناوری نانوالیاف در این فیلتر‌ها امکان دستیابی به سطوح بسیار بالای راندمان فیلتراسیون فراهم می‌شود.

شرکت نانوساختار مهرآسا فیلتر هوای خودرو حاوی نانوالیاف (PAN) الکتروریسی شده با نام تجاری نانوپردو تولید می‌کند. در فیلتر نانوپردو، یک لایه نانوالیاف بر روی سطح کاغذ فیلتر وجود دارد که دارای خواص منحصر به‌فرد است. قبل از اینکه فیلتر هوای خودرو تولید شود یک لایه نانوالیاف بر روی محصول کشیده می‌شود و بعد از آن در فرآیند فیلتر می‌رود که این امر بستگی به نوع فیلتر دارد. این فیلتر ذراتی که از فیلتر‌های معمولی عبور می‌کند را به دام انداخته و هوای پاک‌تری را وارد محفظه احتراق سوخت خودرو می‌کند، به عبارتی می‌توان گفت که کار خود را به‌خوبی انجام می‌دهد.

البته استفاده از فیلتر‌های نانویی ایرانی فراتر از خودرو‌های سبک و سنگین رفته و در حال حاضر برای لوکوموتیو‌ها نیز فیلتر نانویی توسط شرکت آزاد فیلتر تولید می‌شود. به‌دلیل اهمیت افت فشار در لکوموتیو‌ها استفاده از فیلتر‌های معمولی مشکلاتی ایجاد می‌کند در حالی که استفاده از فیلتر‌ها با پوشش نانوالیاف می‌تواند بالاترین کیفیت فیلتراسیون مورد نیاز را ایجاد کرد در حالی که دبی مورد نیاز سیستم نیز تامین شده باشد. افت فشار پایین فیلتر سبب می‌شود عمر فیلتر نسبت به فیلتر‌های معمولی (راندمان پایین) کاهشی نداشته باشد.