Filtry powietrza K&N. Więcej powietrza, więcej mocy

Trochę teorii

Jednym z czynników mających wpływ na trwałość współczesnych silników motocykli jest czystość powietrza zasysanego do cylindrów. Decyduje o tym konstrukcja filtra, skład chemiczny i wielkość zanieczyszczeń oraz jego stężenie w zasysanym powietrzu. Ziarna pyłu przedostając się do wnętrza silnika, wnikają w tzw. skojarzenia tribologicznego, silnika niszcząc strukturę powierzchni, między którymi zachodzi tarcie. Mówiąc prościej – zanieczyszczenia zwiększają tarcie między ruchomymi elementami silnika. Na destrukcyjne działanie ziaren pyłu narażony jest głównie układ tłok-pierścienie tłokowe-cylinder. Dlatego zasysane powietrze powinno być jak najczystsze, aby brudy, pyły czy piasek nie uszkodziły silnika. Filtr musi mieć zdolność wychwytywania maksymalnej ilości tych zanieczyszczeń.

Podobnie jak w sitku, im mniejsze są oczka filtra, tym skuteczniej spełnia swoje zadanie, ale tu pojawia się pewien problem. Im gęstszy i mniejszy jest układ oczek, tym większe są opory przepływu powietrza, które z kolei wpływają na spadek mocy silnika. Czy da się temu zaradzić? Tak, powierzchnia czynna filtra powinna być maksymalnie duża. Teoretycznie filtr o nieskończenie wielkiej powierzchni będzie dysponował zerowymi oporami przepływu. Taka sytuacja jest jednak niemożliwa, bo motocyklowy filtr powietrza ma bardzo ograniczoną powierzchnię. Czy da się jakoś oszukać fizykę?

Filtr filtrowi nierówny

Tym problemem już od lat 60. zajmowali się Norm McDonald i Ken Johnson, których działania doprowadziły do założenia firmy K&N Engineering – początkowo rodzinnej, dziś o zasięgu globalnym, z ponad 2400 produktami w portfolio i renomą lidera rynku w dziedzinie filtrów powietrza. Na filtrach K&N znaj się więc jak mało kto i wiedzą jak poprawić ich sprawność. Wystarczy bowiem zwiększyć ich powierzchnię czynną, przy zachowaniu tej samej pojemności. Dlatego właśnie filtry buduje się w układzie harmonijkowym, który ma wielokrotnie większą powierzchnię, niż płaski. To proste rozwiązanie znakomicie zmniejsza opory ssania, więc do kolektorów ssących dostaje się więcej powietrza, silnik oddycha swobodniej, generując większą moc. To właśnie ludzie z K&N, na bazie wieloletnich doświadczeń opracowali filtr o zwiększonym przepływie, którego główna zasada funkcjonowania nie zmieniła się do dziś, a który to wciąż pozostaje najpopularniejszym produktem marki.

Pomysł K&N w głównej mierze polega właśnie na zmianie kształtu i zwiększeniu czynnej powierzchni filtrującej, przez co zmniejsza się opory przepływu. Zazwyczaj materiał filtrujący to tradycyjnie stosowany papier, ale są też inne rozwiązania. Kilka warstw nasączonej olejem bawełny, opartych na szkielecie z siatki aluminiowej, to dobra alternatywa w poszukiwaniu lepszych osiągów. Sama skorupa filtra tworzona jest z włókien węglowych (w modelach wyczynowych), co obniża jego masę. Wszystkie te zabiegi, chociaż oczywiście w niewielkim stopniu, wpływają na podniesienie mocy i obniżenie masy pojazdu. Jednak gdy każdy element motocykla jest przygotowywany do sportu w podobny sposób, sumarycznie daje to spore efekty. Odpowiednio dobrany sportowy filtr powietrza, jak wykazały badania na hamowni, potrafi podnieść moc silnika o 3,6-6,5%. Wszystko za sprawą zwiększonego przepływu, który udało się osiągnąć bez utraty zdolności filtrujących. W maszynach szosowych może to być mało zauważalne, w sporcie już tak.

Czy wymiana filtra powietrza w motocyklu jest konieczna?

Musimy pamiętać, że filtr powietrza, to element eksploatacyjny pojazdu i podlega okresowej wymianie lub, jeżeli konstrukcja na to pozwala – czyszczeniu. Czynna powierzchnia filtrująca ulega zanieczyszczeniu, a jej pory zatkaniu, co jest procesem naturalnym. Prowadzi to do dławienia przepływu a w konsekwencji znaczącego spadku mocy.

Przy okresowej wymianie filtra powietrza (w szosowych motocyklach co 10-15 tysięcy kilometrów i dotyczy tylko filtrów papierowych) nie musimy korzystać z fabrycznych produktów, można korzystać z zamienników. Jakimi kryteriami się w takiej sytuacji kierować? Przede wszystkim sprawdzonym producentem. Filtry K&N słyną z wysokiej jakości stosowanych materiałów, gwarantujących prawidłowe parametry pracy. Ale to nie wszystko – liczy się także precyzja wykonania. Filtr powietrza musi bardzo dokładnie pasować czy to do wymiarów airboxa, czy króćców ssących. Każda nieszczelność, czy złe dopasowanie do puszki airboxa, powoduje przedostawanie się zanieczyszczeń do kolektorów ssących.

Z bawełnianymi filtrami jest nieco inaczej. Zaletą filtrów K&N jest ich długowieczność – praktycznie nie wymagają wymiany, a gwarancja producenta dla większości modeli obejmuje przebieg miliona mil (ponad 1,6 miliona kilometrów) lub 10 lat. Trzeba jednak pamiętać o jego serwisowaniu. Wystarczy raz na jakiś czas filtr umyć i nasączyć odpowiednim preparatem. Filtr powietrza K&N najlepiej konserwować środkami opracowanymi i rekomendowanymi przez producenta. Jak często? Tu nie ma reguły, bo wszystko zależy od warunków użytkowania. W przypadku ekstremalnej jazdy terenowej, w wysokim zapyleniu, filtr należy konserwować nawet co 150 kilometrów. Jednak w typowym motocyklu drogowym, filtr powietrza K&N może bez problemu wytrzymać przebieg nawet 80 000 kilometrów. Warto więc zainwestować w takie rozwiązanie.

Pewnie nawet się nie spodziewaliście, że ten niewielki (a tak często zaniedbywany) element maszyny może być aż tak istotny, a jego skonstruowanie wymaga aż tyle zachodu. Pamiętajcie więc o jego systematycznej wymianie!