K&N luchtfiltersLuchtfilter feitenLuchtfilter feiten

Waarom maakt K&N het beste luchtfilter?

Feiten over filters
Ieder die enige kennis over de grondbeginselen van de verbrandingsmotor heeft weet dat een luchtfilter ervoor moet zorgen dat de motor schone lucht aanzuigt, dit om slijtage van stofdeeltjes die in de lucht zweven te beperken. Logischerwijs heeft een motor zonder luchtfilter een kortere levensduur dan een motor met luchtfilter.  Als dit waar is, waarom zien we dan zoveel motoren, waarvan een aantal zeer dure racemotoren die zonder luchtfilter rondrijden? Welke reden kan zo belangrijk zijn die boven de bescherming van de motor uitstijgt? Het antwoord op deze vraag is eenvoudig en kort: De luchtdoorlaat.

Topvermogen en koppel zijn direct afhankelijk van de hoeveelheid lucht die door de motor kan worden aangezogen. Bij motoren zonder luchtfilter wordt bewust gekozen voor meer vermogen ten opzichte van een kortere levensduur van de motor.

Dit werkt alleen bij korte races op stofvrije circuits.
Bij langeduur races weegt het voordeel van meer vermogen door zonder luchtfilter te rijden niet meer op tegen de kosten die de extra slijtage tot gevolg hebben. Het is niet moeilijk te begrijpen waarom een motor, die zonder luchtfilter is uitgerust, een kortere levensduur heeft. De levensduur van een motor zonder luchtfilter hangt natuurlijk sterk af  van de omstandigheden waaronder de motor wordt gebruikt. Bij off road gebruik kan de motor binnen korte tijd worden vernield. Aan de andere kant zal een motor die uitsluitend op de openbare weg wordt gebruikt  niet zo snel beschadigen. Zelfs onder ideale omstandigheden is het on-economisch om zonder luchtfilter te rijden.

Als we ervan uit gaan dat normale motoren die met een luchtfilter worden gebruikt een levensduur van 150.000 km hebben, dan geldt voor motoren zonder luchtfilter ongeveer 60.000 km. Vermogenstests door top Formule 1 teams hebben bewezen, dat K&N geen vermogens verlies heeft ten opzichte van motoren die zonder luchtfilter rijden. Bij sommige motoren die zonder filter reden werd zelfs een klein verlies gemeten ten aanzien van die motoren die met K&N waren uitgerust. Dit komt doordat er minder turbulentie optreedt bij die motoren die met K&N waren uitgerust.

Waarom werd het K&N filter ontwikkeld?
Voor een motor die normaal voor dagelijks gebruik wordt toegepast is het onzinnig om de levensduur met de helft in te korten door geen filter te gebruiken waardoor dure reparaties kunnen ontstaan. Het gebruik van een luchtfilter bij dergelijke motoren is dan ook onafwendbaar. K&N filters zijn oorspronkelijk ontwikkeld voor racewagens die in de woestijn werden gebruikt. Tijdens deze races werd een afstand van meer dan 1000 km afgelegd en verdwenen de racewagens figuurlijk in hun eigen stofwolken, die ieder luchtfilter in die tijd direct deden dichtslaan. Hierdoor moest vaak na 100 km al het eerst luchtfilter worden verwisseld om weer verder te kunnen rijden.
Hulp kwam van K&N, zodat vandaag de dag ca. 90% van alle deelnemers met de katoenen filters van K&N rijden, die niet alleen de dure racemotoren optimaal tegen slijtage beschermen doch ook probleemloos 1000 km zonder verwisselen kunnen worden gebruikt. Na deze pioneer fase begon K&N met de productie en ontwikkeling van luchtfilters voor personenwagen-, vrachtwagen-, motorfietsen- vliegtuig- en bootmotoren en op een ander gebied voor motorzagen en industrie. Waar voor racemotoren alleen het vermogen telt is in het dagelijks gebruik het kostenvoordeel van belang. Wij komen hier later nog op terug.

Luchtfilter design
Om een effectief luchtfiltersysteem te ontwikkelen zijn 2 factoren van belang.

- Het luchtfilterelement
- De luchtfilterbehuizing

Standaard luchtfilters en luchtfilterbehuizingen laten over het algemeen minder lucht door dan motoren kunnen gebruiken. Dit hangt samen met de geluids- en uitlaatgasnormen. Vaak ligt het ook aan het feit dat er simpelweg niet genoeg ruimte is om een grotere luchtfilterbehuizing te plaatsen doordat het onder de motorkap steeds voller wordt. Als u nu het originele filter vervangt door een K&N vervangingsfilter wordt het potentieel van de standaard luchtfilterbehuizing ten volle benut. Met een K&N luchtfilter laat u net zoveel mogelijk lucht naar binnenstromen als indien u geen luchtfilter zou monteren. Desondanks blijft u binnen de geluids- en uitlaatgasnormen. Bij injectie motoren is er vaak sprake van vermogenswinst. Doordat er meer lucht wordt doorgelaten wordt het benzine-luchtmengsel sneller opgebouwd . De motor reageert spontaner op het gaspedaal en zet de snellere vulling van de cylinders om in een hogere trekkracht. Voor injectie motoren worden over het algemeen paneelfilters toegepast die minder filter oppervlak hebben dan de gebruikelijk ronde filters. Bij een vergelijk tussen papieren paneelfilters en van paneelfilters van K&N bleek dat het K&N filter tot wel 4x zoveel lucht doorlaat.

Voor de motorsport is de beste toepassing een filter dat 360°   rondom zijn lucht kan aanzuigen. Speciale luchtfilterbehuizingen of universele luchtfilters vervangen het originele luchtfilterhuis en luchtfilter. Door de hogere luchtdoorlaat en de 360°  luchtstroom kan het motorvermogen met 5 tot 10% worden verbeterd. Bij enkele racewagens bleek dit zelfs 20% te zijn. Doch een dergelijke hoge vermogenswinst komt zelden voor.
 

Off-Road
Voor Off-Road-voertuigen is de primaire functie van het luchtfilter: De lucht reinigen. Zonder luchtfilter zal de motor hoogstwaarschijnlijk het einde van de race niet halen. Als u wilt winnen zult u eerst de finish moeten halen. Wellicht vraagt u zich nu af waarom geen papieren luchtfilter, die zijn goedkoop en filteren goed hoewel de luchtdoorlaat niet optimaal is. Helaas is het filterprincipe van papierfilters niet ideaal voor Off Road gebruik. Een papierfilter filtert het stof doordat deze niet door de zeer kleine openingen/gaatjes die in het papier zitten passen. Door het stof raken steeds meer gaatjes verstopt en de lucht zoekt zich een weg naar binnen totdat alle gaatjes verstopt zijn. Deze filters raken meestal redelijk snel verstopt en tijdens een race van 800 km kan dit tot 30% minder vermogen betekenen en het benzine verbruik stijgt dramatisch.  Nog afgezien van de tijd die het kost om 2 tot 4 keer een filter te verwisselen tijdens de race. Zoniet met K&N. Bij een K&N filter kan tot 3 mm vuil en stof zich verzamelen aan de buitenzijde van het filter zonder  veel vermogen te verliezen.

Circuit-races
Voor races op het circuit is motor vermogen het allerbelangrijkste. Hier kan een K&N filter de oplossing zijn. Als de beperkingen van de luchttoevoer en de behuizing optimaal zijn dan kan K&N extra vermogen bieden ten opzichte van een systeem zonder luchtfilter. Vaak wordt er veronderstelt dat de hoeveelheid vuil die bij wegraces door de motor wordt aangezogen beperkt is. Dit is een misverstand. Indien u bij een volgende race een luchtfilter monteert en voor langere tijd achter een ander aanrijdt zal het filter een behoorlijke hoeveelheid stof, vuil en rubber opvangen.  Zonder filter zou dit alles direct in de motor worden gezogen. Als men bedenkt dat een luchtfilter iets goedkoper is dan een race-motor is dit wellicht een argument om luchtfilters te gebruiken

K&N in Motorsport
Eind jaren 70 begin jaren 80 reden de meeste race wagens –als zij al met een filter reden – met een schuimfilter. T.o.v papierfilters filteren schuimfilters slechter maar laten iets meer lucht door. Pas met de introductie van K&N kwam er een grote wending. Vanaf 1986 wonnen de eerste Formule 1 wagens met K&N het wereldkampioenschap. In de daarop volgende jaren kwamen er steeds meer overwinningen bij totdat in 1997 10 van de 13 Formule 1 teams met K&N luchtfilters waren uitgerust. K&N werd vanzelfsprekend ook in vele andere klassen gebruikt. Of het nu Rally, Auto cross of toerenwagens betrof. K&N reed altijd vooraan.

Waarom stapte men over?
Degelijke constructie, hoge luchtdoorlaat en optimale bescherming van de motor onder alle omstandigheden. Dit heeft K&N aan de top gebracht op luchtfilter gebied. K&N filters laten bijna 40% meer lucht door dan originele filters. Hiermee is men in staat om kleinere filters toe te passen. Ideaal voor de omstandigheden waaronder een filter wordt toegepast in de Formule 1. Bovendien wordt met K&N veel meer vuil en stof gefilterd dan een schuimfilter. Het is geen wonder dat K&N meer sportfilters verkoopt dan enig ander merk

K&N voor op de openbare weg
Moderne motoren, zoals die vandaag de dag worden gebouwd, stellen dezelfde soort eisen als race-motoren. Daarnaast moeten nog enkele andere factoren in ogenschouw genomen worden. Voor de motor hebben we een luchtfilter nodig dat groot genoeg is voor de motor maar ook weer klein genoeg is om te passen in de beschikbare ruimte. Het filter dient een lange levensduur te hebben, een interessante prijs te hebben en milieuvriendelijk te zijn.  K&N filters voldoen aan al deze eisen, want het  K&N filter verdient zichzelf weer terug. U koopt het filter eenmalig en behoudt deze voor de levensduur van uw auto. Standaard luchtfilters moeten iedere 20 000 km worden gewisseld. Op den duur gezien bespaart u met K&N een aanzienlijk bedrag. Een K&N filter heeft u meestal al na 60 000 km terugverdient. Daarbij biedt het in veel gevallen extra vermogen en zal het benzineverbruik dalen omdat het vebruik bij vervuilde papieren filters zeer snel toenneemt. Uit diverse test bleek dat 5% meer vermogen werd gewonnen. Al met al zijn dit geen nieuwe pk’s doch pk’s die door het standaard ongunstige luchtfiltersysteem verloren gingen..

Hoe functioneert het K&N filter?
Bij een K&N filter valt het op dat het filtermateriaal wijdmazig is. Dit zorgt voor de hoge luchtdoorlaat van het K&N filter. Het filtermateriaal bestaat uit 4 lagen katoenverband (zoals ook gebruikt in de medische wereld) die in een speciale olie zijn gedrenkt ingeklemd tussen 2 roosters van met kunststof beschermd aluminium.  De olie die in het filterelement wordt toegepast beperkt noch de grootte van de openingen in het weefsel noch de luchtdoorlaat. Maar waarom, vraagt u zich af, gaat het stof niet dwars door de relatief grote gaten in het weefsel heen? Het geheim is als volgt: Stof- en zanddeeltjes worden met de luchtstroom langs het filtermateriaal geleid. Voordat deze (negatief geladen deeltjes) het filter passeren worden zij als een magneet door het positief geladen filtermateriaal aangetrokken en vastgehouden op het filtermateriaal. Schone lucht passeert ongehinderd het filtermateriaal. Dit reinigingsproces gaat door en steeds meer vuil zet zich af op het filtermateriaal rond de openingen (en niet in de openingen zoals bij papieren filters). Deze laag vuil fungeert als een 2e filtermedium die ook weer stof tegenhoudt. Ook nu kan de schone lucht ongehinderd door het filtermateriaal stromen. Deze uiterst werkzame 2e filterlaag is het geheim en de reden van de lange levensduur van het K&N filter. De levensduur bedraagt in veel gevallen tot wel 10x die van een conventioneel luchtfilter. Afstanden van 250 000 km zonder reinigen zijn geen zeldzaamheid. Pas als er zich een laag van 2-3mm vuil op het filter heeft afgezet  behoeft het filter te worden gereinigd en opnieuw te worden ingeolied (niet ingeoliede filters zijn niet positief geladen).

 

De meest voorkomende filtersystemen
Papier -  schuim – oliebadfilter

PAPIERFILTER Een speciaal soort papier is voorzien van vele kleine gaatjes, die het vuil tegenhouden. Door het vuil worden steeds meer gaatjes opgevuld en de lucht kan op een gegeven moment niet meer door het filter omdat alle gaatjes dicht zitten.

VOORDELEN: Het papierfilter is betrouwbaar en heeft een goede filterwerking. De aanschafkosten zijn laag.

NADELEN: Bij vochtige omstandingheiden valt de luchtdoorlaat sterk tegen. Vaak ook definitief. De filters moeten regelmatig worden vervangen. Indien zij langer worden gebruikt dan neemt de luchtdoorlaat sterk af wat leidt tot:

1) Vermogensverlies, verhoogd brandstofverbruik en  slechtere waarden van de uitlaatgas emmissie.

2) Het komt voor dat het vuil in filters die verstopt zitten door de verhoogde onderdruk in de motor naar binnen worden gezogen en duurzame schade aan de motor veroorzaken.

SCHUIM-FILTERS Werken volgens hetzelfde principe als papieren filters alles gaat goed totdat ze verstopt raken! Zijn in sommige gevallen ingeolied met een kleverige olie om het vuil op te vangen. Ingeoliede schuimfilters laten duidelijk minder lucht door.

VOORDELEN: De prijs per stuk ligt op hetzelfde niveau als die van papieren filters. Weer andere zijn ook aanzienlijk duurder. Eenvoudige en flexibele productie zijn de voordelen voor de producent.
NADELEN: Laat minder lucht door dan een papieren luchtfilter. Over het algemeen een mindere filterwerking, vooral van versies die zijn ingeolied.  Zijn niet echt onbrandbaar wat vooral bij races een verhoogd risico oplevert. Ze dienen regelmatig te worden gereinigd en ingeolied . Zie ook de nadelen bij papierfilters onder  1) en 2)

OLIEBADFILTER  Wordt nog zelden toegepast!