Filtros Aire Aceite

TÉCNICA FRAN-BENZ “LOS FILTROS”

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TÉCNICA Y MANTENIMIENTO “LOS FILTROS DEL AIRE Y ACEITE”

Autor: Fran-Benz


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GUIÓN

1. Introducción.

2. Filtro del aire. a. Función. b. Principales factores de su duración. b.1. Relación duración/tamaño del filtro. b.2. Relación duración/condiciones de uso del vehículo.

c. Otros factores de desgaste importantes. d. Consideraciones sobre el tamaño de los filtros. e. Conclusiones.

3. Filtro de aceite. a. Función. b. ¿Qué se exige a un filtro de aceite hoy? c. ¿Cuándo cambiarlo?


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Introducción

Son elementos de rápida rotación, destinados a mantener limpio el aire y el aceite que los motores aspiran y emplean. No son piezas clave de la mecánica, y sin embargo de ellos depende a menudo su duración. Y como todo componente perecedero, de su adecuado reemplazo depende una larga vida del motor, con un bajo nivel de consumo y contaminación. Elementos indispensables para mantener en buen estado los fluidos del motor, los filtros no son productos caros ni complejos. Un servicio que en el futuro será cada vez más largo, reduciendo su impacto medioambiental y las operaciones de mantenimiento por imperativos ecológicos. Las exigencias de filtración de los motores modernos han aumentado mucho, conforme lo han hecho las demandas de bajo mantenimiento por parte del usuario. En esencia, su principio de actuación es siempre el mismo; una barrera física porosa que se antepone a los distintos fluidos que circulan por el motor, reteniendo sus impurezas. Filtro del aire a. Función: El aire aspirado por el motor contiene polvo en suspensión, que debe ser eliminado para evitar que al mezclarse con el aceite de lubricación, forme una especie de pasta esmeril y desgaste las paredes de los cilindros, asientos de válvulas, etc. Se ha comprobado que los filtros corrientes de aire, reducen el desgaste de los cilindros en más de un 35 por 100. Todos ellos se colocan a la entrada de la tubería de admisión y cumplen dos funciones:

- Someter al aire a un movimiento de giro o cambio de dirección que separa el polvo por la acción de la fuerza centrífuga (depuración), haciéndole pasar a continuación a través de una materia, que retiene las impurezas más finas que van en suspensión (filtrado).

- Silenciar la entrada (aspiración), limitando en lo posible el silbido.

Los filtros de aires son los más simples; el papel poroso de su barrera filtradora no necesita soportar las temperaturas del aceite ni los hidrocarburos disolventes del combustible. Basta con que estén correctamente dimensionados, de modo que no frenen en exceso la admisión del motor, y que el papel plegado de su composición retenga al menos toda partícula de tres micras o más de tamaño (de hecho la inmensa mayoría las retiene a partir de una micra). Un filtro muy sucio por descuido en la renovación o bien porque se circula por ambientes polvorientos, hará que cada vez pase menos aire y la mezcla se irá enriqueciendo hasta hacer perder potencia al motor, con aumento en el consumo de combustible; además el aceite habrá de renovarse antes por excesiva dilución. Esto hará que la combustión se realice de manera incompleta. Un aumento de sólo el 10 por 100 en el consumo de combustible, provoca la producción de espesos humos en el escape y de carbonilla en los cilindros e inyectores.


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b. Principales factores de su duración: Su duración depende de dos factores:

- Su tamaño y plegado interior (que determina la superficie final filtrante). - Sus condiciones de uso.

b.1. Relación de la duración y el tamaño del filtro: En cuanto a la superficie media de los filtros de aire actuales oscila de 1,4 a 3 m2 (en turismos, ya que en camiones pueden llegar a 5 m2 y hasta más). Además En los actuales motores de inyección, se buscan cámaras de resonancia donde la turbulencia del aire de admisión se estabilice a fin de mejorar el par a bajo régimen (sobre todo en motores multiválvula), lo que a menudo abultan más que el propio elemento filtrante, cuyo tamaño a veces viene dado por razones tan poco técnicas como unificar tipos para un mismo motor o el espacio disponible en el vano del mismo. Por eso hay coches que lo llevan sobredimensionado, y otros muy justo (por lo general, en los motores que comparten el mismo filtro los más grandes y turboalimentados exigen cambios de filtro de aire más frecuentes, que los más pequeños y atmosféricos). De todos modos un filtro de aire, por grande que sea, no dura mucho más de 20.000 km sin obstruirse, duración que en el caso de un filtro pequeño o más justo para su motor, se reduce a la mitad. Y eso sin contar en condiciones desfavorables de uso (conducción fuera de carretera, por caminos de tierra aspirando el polvo que levantan los demás, etc).


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b. 2. Relación duración y las condiciones de uso del vehículo: No es lo mismo aspirar aire fresco y seco con dos o tres centésimas de gramo de polvo en suspensión por metro cúbico, a mil metros de altitud (el aire al amanecer en un lugar de montaña) que aire húmedo con casi tres gramos y la máxima presión atmosférica (por ejemplo, en un remolino de polvo al borde del mar). En este último caso el filtro de aire durará mucho menos y se obstruirá antes.

c. Otros factores de desgaste importantes: Otra razón de envejecimiento prematuro del filtro de aire la constituye el circuito cerrado de vapores de aceite procedente del motor; si éste sopla mucho (caso de un motor viejo que gasta aceite) el filtro de aire se ensuciará y obstruirá antes. Y lo mismo puede decirse de algunos sistemas anticontaminación, como la recirculación de gases de escape (EGR), que aunque se encuentra por detrás de la cadena de aspiración, a menudo su válvula acaba ensuciando también el filtro de aire y sobre todo, el caudalímetro (en los motores que lo llevan), dando lugar al deficiente funcionamiento de éste último (un mal muy de moda últimamente). Sin embargo y a pesar de lo dicho anteriormente la realidad en los cambios de los filtros en general por las marcas de automóviles es otra. El reemplazo de filtros se va dilatando con cada modelo nuevo que sale al mercado. Los motores actuales son poco exigente en materia de mantenimiento; el cambio de aceite pasó de los 6.000/8.000 a los 10.000/12.000, y de ahí a los 15.000, llegando incluso en algunos casos a los 20.000. Y con el del filtro de aire, hay ya fabricantes que ofrecen una duración del doble de el del aceite, para unificar los plazos de recambio, lo que significa moverse entre 25.000 y 40.000 km. Ambos tipos de filtros que circulan por el motor, reteniendo impurezas). Sólo el líquido refrigeran no dispone de filtración (aunque tampoco le vendría mal para la duración de la bomba y el radiador), ya que como simple intercambiador térmico ni alimenta ni engrasa al motor. d. Consideraciones sobre el tamaño de los filtros del aire: Para alargar su duración, una solución podría ser la de aumentar su tamaño para dar cabida a una mayor superficie filtrante; pero esa es precisamente la que no desean los constructores de vehículos, que buscan ante todo el menor tamaño posible para colocar el motor en los vanos más pequeños y compactos. Así, vemos como el filtro de aire ha ido disminuyendo de tamaño (sin perder superficie filtrante) en los últimos años, disminución no muy complicada al ser el tipo de filtro más simple: su papel poroso filtrante no necesita soportar las temperaturas del aceite ni los hidrocarburos disolventes del combustible. Por eso, con aumentar la superficie en profundidad se puede lograr incrementar sin crecer de tamaño. Eso sí, a base de integrar la tapa del colector plástico de admisión o de su inserción dentro de una pantalla plástica aislante (muy de moda) lo que hace que acaben pareciendo elementos muy aparatosos. De ahí que su evolución haya ido por la extensión horizontal del papel y su plegado plano (tipo panel), con formatos cuadrados o rectangulares en lugar de cilíndricos, que desaprovechan más el espacio. Aunque éstos últimos se siguen utilizando mucho, incluso en nuevos motores. Respecto a otros tipos, los filtros del aire en baño de aceite ya han pasado a la historia, ya que su frecuente limpieza es incompatible con los mayores plazos de revisión, y los de lana de acero, virutas metálicas, espuma de poliuretano, etc, no ofrecen las necesarias garantías de seguridad y larga duración, aunque se siguen utilizando en aplicaciones especiales


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y preparaciones de motor. Hoy en día la calidad del papel filtrante es ya muy alta, así como su tratamiento (impregnaciones para que retengan mejor el polvo y aguanten la humedad), por lo que las mayores diferencias estriban en su precisión de fabricación, con plegados totalmente simétricos de papel que faciliten una admisión estable tanto en ambiente seco como húmedo y posean un bajo nivel de higroscopia (absorción de humedad).

Los filtros nos resguardan de numerosas sustancias nocivas del aire, como el polvo, humo, polen, esporas y gran cantidad de bacterias.

e. Conclusión: A pesar de que los plazos de sustitución se estiren, éstos dependen de sus condiciones, época y lugar de uso. No es lo mismo aspirar aire fresco y seco en la mañana de un invierno seco que en el contaminado


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casco urbano de una ciudad marítima en una tarde de verano. En el segundo caso el filtro se obstruirá mucho antes. Aún así, y con las superficies filtrantes medias actuales las duraciones se han alargado mucho, alcanzando todos los filtros en condiciones normales como máximo los 20.000 km. En un motor turbodiesel funcionando siempre por caminos de tierra, aspirando el polvo que levarán los demás, el mejor filtro de aire se colmata (obstruye) en 5.000 km. Filtros de aceite a. Función: El objeto de estos filtros es despojar al aceite de la mayor cantidad posible de carbonilla y demás suciedades, así como de todas las limaduras metálicas, convertidas en polvo metálico, que resultan del rozamiento de unas piezas con otras. Por consiguiente, éstas deben eliminarse de la circulación, o bien cambiar el aceite muy a menudo, para que no actúe como esmeril, provocando un desgaste cada vez más intenso y rápido. b. ¿Qué se le exige a un filtro de aceite hoy? En los filtros de aceite es donde los imperativos ecológicos están imponiendo una mayor duración, apoyada también en la mayor calidad y duración de los modernos lubricantes de base sintética. Esta exigencia, junto con la de su tamaño, está obligando a los fabricantes a realizar filtros de gran rendimiento, a veces ya en el límite. Porque se les pide soportar presiones de hasta 6 bares, no perder ni rezumar por la junta, aguantar temperaturas de hasta 160 grados en casos extremos sin que el papel se disuelva… Un papel plisado en diversas formas (hexagonal, corrugado, en V y W (el doble “chevron” de Purflux), pero que sigue siendo papel poroso al fin y al cabo, tratado con resinas y fenoles, aunque sea multicapa, lleve juntas poliacrílicas en sus uniones y haga maravillas en su misión filtrante. Otra moda ecológica es la de alojar el filtro de aceite en un soporte especial fijo del motor, prescindiendo de su carcasa metálica desechable a la hora de su sustitución, que sólo es del cartucho de papel filtrante. Así no se tira a la basura el cuarto litro de aceite sucio que aproximadamente se queda en su interior, y se reducen los desechos sólidos formados por las carcasas (hasta siete veces menos). Ya hay varias marcas (Knecht, Mann, Purflux, Lucas, etc) con filtros de este tipo, aunque su extensión depende si se extiende a los nuevos automóviles (volviendo así al primitivo sistema de los filtros de aceite de hace 40 años). De momento Opel y Mercedes-Benz han decidido rescatarlo, así com también PSA (Peugeot/Citröen) en algunos motores… Los nipones se inclinan más por el filtro de carcasa independiente desechable, eso sí, cada vez más pequeño. Pero no son todo ventajas con estos filtros sin carcasa: la sustitución es más sucia y laboriosa, y con los pequeños filtros actuales la cantidad de aceite usado que tienen oscila entre 150 y 200 cm3, que tampoco es para tanto. De ahí que se propongan soluciones alternativas, como un reciclado integral de los filtros de aceite usado, con empresas especializadas (como ya hay en EE.UU.) dedicadas a separar carcasas y cartuchos, comprimiendo las primeras para su refundido y quemando los segundos. Otra alternativa es dotar a los filtros convencionales de válvulas de vaciado, bien para que el aceite de su interior se quede dentro del motor a la hora de cambiarlo, bien para que se pueda verter aparte, una vez


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desmontado. Aunque si se extiende la tendencia a filtros más pequeños (de 86 cm de diámetro ha pasado a 76m y ahora ya a los de 66 cm, introducidos por los japoneses y ya empleados por casi todos los constructores europeos), el aceite residual del filtro desechado es cada vez menor (menos de 100 cm3). c. ¿Cuándo cambiarlo? Con duraciones homologadas hasta 20.000 km, la duración del filtro de aceite viene a coincidir con la de un buen lubricante sintético, por lo que es una buena costumbre cambiar siempre los dos a la vez cuando lo hagamos a los 10.000 km o más. La regla tradicional aconsejaba cambiar el filtro cada dos cambios de aceite, práctica correcta si se cambia un aceite mineral normal cada 6.000 o 8.000 km. Pero con un aceite sintético podemos estirar el cambio hasta 12.000/15.000 km, (y hasta los 20.000 km como admiten los mejores sintéticos actuales) y en ese caso se impone cambiar el filtro cada vez que se haga lo propio con el lubricante, ya que no hay filtro de aceite, por bueno que sea, que aguante más de 20.000 km sin colmatarse. Aunque en el futuro, y si el filtro de aceite recargable se impone, como parece según las últimas tendencias, lo lógico es aprovechar su soporte fijo para agrupar en él varias funciones (intercambiador de calor agua/aceite, toma de manocontactos, etc) añadiendo un indicador de colmatación que nos avise cuando el filtro está ya sucio y hay que cambiarlo (no sería muy difícil, a base de un testigo del mismo tipo que montan las aspiradoras domésticas, en función de la contrapresión ofrecida). Algo casi imprescindible si se extiende otra tendencia, la de integrar el filtro de aceite no ya en una carcasa permanente fija al motor, sino en el mismo bloque de éste, en un alojamiento especialmente mecanizado. Aunque esto encarecería también su fundición, por lo que no es fácil que prospere. En resumen, los filtros siguen siendo esenciales para la limpieza del motor tanto más importantes en su función cuanto más larga la han hecho, con la tendencia general en el futuro hacia nuevos sistemas de fijación (aceite) y nuevos materiales (carcasas de plástico en lugar de chapa o aluminio) que faciliten un reciclado más ecológico. Pero a pesar de todas estas mejoras seguimos echando de menos unos simples testigos de colmatación que facilitarían el mantenimiento a cargo del usuario, y evitarían la sustitución sistemática que efectúen algunos talleres, venga o no venga a cuento.

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