martes, 16 de junio de 2009

Motores Diesel. Filtros de recambio para circuitos de aceite, combustible o aire.

La permanente evolución de los motores obliga a las diferentes marcas de filtros, líderes en el mercado, a plantearse nuevas exigencias en el diseño de los filtros, con una clara tendencia hacia los materiales filtrantes más finos, ya que sólo a través de las fibras aún más delgadas se puede incrementar la superficie de filtrado y con ello el grado de separación. También a desarrollar nuevos materiales, desde la celulosa hasta los materiales filtrantes completamente sintéticos.

Hoy los filtros deben absorber muchos tipos de impurezas, separar partículas más finas y mantener su capacidad funcional durante más tiempo, de modo que se requieren una capacidad de retención y una durabilidad del material cada vez mayores.

Menor frecuencia de recambio
Un requisito que plantean muchos fabricantes de motores es la prolongación de la vida útil de los elementos filtrantes: en las dos últimas décadas, se ha conseguido más que triplicarla.
Esta tendencia seguramente se mantendrá en el futuro, también impulsada por los sensores de estado de aceite y los nuevos aceites sintéticos optimizados.

Otro aspecto importante en el desarrollo de los nuevos materiales de filtración es el creciente uso de combustibles alternativos.
La acumulación de biodiesel en el aceite de motor provoca condiciones extremadamente agresivas a altas temperaturas, lo cual comprometen la funcionalidad de los materiales de filtración.

Los factores adversos tienen una influencia directa sobre el así llamado limite de fragilidad, que en última instancia determina la vida útil del filtro. Una vez que se alcanza este límite, el material se fatiga y pierde su funcionalidad. Esto quiere decir que incluso cuando el material filtrante aun no está sucio, el filtro ya no está en condiciones de retener impurezas.

Sin dejar de lado el resto de los componentes de un filtro, podemos decir que ya sea para aceite, combustible o aire, el componente más importante de todo filtro es el material filtrante, el llamado elemento filtrante. Dicho elemento consta, en función de la especificación, de papel con un acabado especial, de fieltro o de una combinación de ambos.

Filtros de papel
Los requisitos que debe cumplir el papel de filtración son:

Alta resistencia a pulsaciones bajo todo tipo de solicitación dinámica.

Insensibilidad al agua al aceite motor, a gases del cárter y vapores de carburante.

Alta estabilidad térmica, ya que con el motor en marcha el filtro puede estar expuesto a temperaturas de hasta 90°C.

Para resistir estas solicitaciones mecánicas, climáticas y térmicas, el papel de filtración es impregnado con modernas resinas sintéticas y, a continuación, sometido a un tratamiento térmico, sin que se alteren el volumen de poros, el tamaño de los poros y la estructura fibrosa del material de partida.

No es sólo la calidad de la materia prima la que decide sobre la capacidad de rendimiento de un filtro. Por lo menos, la misma importancia tiene el tratamiento a base de resinas especiales con las que se impregna el papel y lo hacen insensible, frente a altas temperaturas, humedad y a otras influencias químicas.

Aparte de la impregnación, también el grabado es decisivo para la calidad del filtro. Tras una fase de precalentamiento, se pliega el papel según los requerimientos y se provee con una marca. Para conferir al papel su capacidad mecánica de carga y su resistencia química y térmica, se endurece a continuación la impregnación. Así se producen filtros con geometría de pliegues estable, que incluso bajo cargas altas evitan la temida formación de bloques y garantizan que pueda fluir sin obstáculos en cualquier momento aire, aceite o combustible a través del papel.
La fineza del filtro es de hasta 1 µm, según las exigencias, una condición segura para obtener la más alta separación de suciedad.

Filtro sintético (fieltro)
Para el fieltro se emplean fibras sintéticas. Para alcanzar grados de separación de la suciedad de hasta el 99,9 % para partículas de 1 µm, con una baja resistencia de paso al mismo tiempo, se combinan fieltros en varias capas.

Cuanto más fina sea la fibra, mejor será la separación de partículas de suciedad. La densidad y finura de las fibras aumentan desde la cara sucia hacia la cara limpia. De esta forma se produce un efecto embudo.

Filtros de papel y sintéticos (medios filtrantes de varias capas)
Cuando se requiere una capacidad de absorción de suciedad muy alta, y el grado de separación de la suciedad puede oscilar entre 3 y 5 µm, se recomienda la combinación de fieltro y papel. La capa adicional de fibras sintéticas mejora notablemente el grado de separación, con una mayor duración al mismo tiempo.

Los medios filtrantes de varias capas se instalan en los modernos sistemas de inyección directa (Turbodiesel, Common- Rail- o técnica tobera de inyección).

Otros elementos importantes del filtro son :
Una válvula de derivación, que se abrirá en el momento de los arranques en frío con aceite muy denso, garantizando de esa forma una suficiente aportación de aceite al motor desde el mismo principio de su funcionamiento.
Una válvula antirretorno integrada opcionalmente en el filtro, tanto en el lado de aceite sucio como en el de aceite limpio, evita el vaciado del filtro a motor parado. Con ello se consigue que el aceite llegue rápidamente en los arranques a los puntos críticos de engrase.

Filtro de aceite ecológico
Muchos fabricantes de motores instalan módulos de filtro de aceite ecológicos de serie en sus modelos.

Esta moderna solución no contaminante consta de dos partes: una carcasa metálica que permanece en el motor durante toda su vida útil y un elemento filtrante fabricado en papel y materiales sintéticos que no producen sustancias nocivas al ser incinerados.

Este elemento se sustituye durante los mantenimientos y se entrega a una planta incineradora de basura para su utilización como combustible. Al final solo queda un montoncito de cenizas.

Fuente Mahle


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