Filtros de Aire

Órgano adecuado para depurar el aire aspirado por el motor, de las partículas sólidas que entran en éste y actúan como abrasivo entre las camisas y los segmentos elásticos, provocando su desgaste prematuro.

El polvo del aire en las carreteras asfaltadas se encuentra en un promedio de 0,001 g de partículas por cada metro cúbico de aire; lógicamente esta valoración media aumenta considerablemente en las carreteras de tierra y alcanza el valor máximo de 0,5 g/m3 cuando la visibilidad se anula. Este último caso es bastante frecuente en las carreteras de tierra, tanto al seguir de cerca a otro coche como durante un tiempo después de haber adelantado a otro vehículo o de cruzarse con él; efectivamente, el polvo está compuesto por partículas de dimensiones muy variables (desde pocas mieras hasta 800-250 ¡i), que vuelven a depositarse en el suelo con velocidades diferentes: las más finas permanecen suspendidas en el aire, mientras que las más grandes caen con una velocidad de 0,3-1 m/mn.

Para tener una idea de la cantidad de polvo que entra en los cilindros, basta pensar que un motor de 3.000 ce a 5.000 rpm aspira 500 1 de aire por minuto; por consiguiente, un vehículo de tal cilindrada a 5.000 rpm sobre una carretera de tierra, después del paso de otro vehículo (polvo en el aire, 0,8-0,3 g/m3), si no lleva filtro de aire, introduce en los cilindros 1-1,5 g de polvo por minuto.

La necesidad de un filtrado eficiente se impone por el hecho de que el polvo está constituido por un 65-70% de sílice que, contrariamente a cuanto sucede con los compuestos orgánicos, no es quemado en la cámara de combustión, constituyendo de este modo un grave peligro para el motor (rayado de las camisas). Las partículas que dan lugar a los mayores desgastes, tienen una granulometría comprendida entre 4 y 30.

Los primeros filtros instalados en los vehículos se basaban principalmente en la acción de unas capas de fibras textiles o metálicas, o bien de laberintos separadores. Posteriormente se mejoró la acción filtrante, cubriendo las paredes de los filtros con una película de aceite sobre la que se adherían las impurezas; después de un determinado recorrido dichos filtros eran lavados con gasolina y bañados en aceite para volver a restaurar la película adhesiva de éste.

El filtro más empleado es el seco de cartucho, compuesto esencialmente por 3 partes: cartucho filtrante, recipiente-silenciador y unión al carburador.

En las zonas muy polvorientas se emplean filtros de baño de aceite, constituidos por un conducto para la entrada del aire que sumerge en un recipiente de aceite; el aire burbujea en el baño y posteriormente atraviesa 2 filtros de red metálica, de los cuales el primero es desmontable para efectuar la limpieza. Para aplicaciones difíciles (como las militares) se coloca delante de éste un prefiltro centrífugo (tipo ciclón), que separa las partículas más grandes.

Los requisitos principales de un filtro de aire son: eficacia de filtrado, capacidad de acumulación y pérdida de carga.

La eficacia de filtrado se valora en porcentaje de peso retenido respecto al peso total del polvo que llega al filtro. Con los filtros de cartucho se alcanzan valores del 95 %, que hace tiempo se alcanzaban con los filtros de baño de aceite. Con los filtros centrífugos y de inercia la eficacia es de un 70%.

La capacidad de acumulación caracteriza la posibilidad de un filtro para funcionar durante largo tiempo, acumulando polvo hasta alcanzar el valor máximo admitido de pérdida de carga; en los filtros de cartucho se aproxima a 0,04 g/cm3 de superficie filtrante.

La pérdida de carga con un caudal nominal no debe superar valores del orden de 25 mm de agua, para no reducir excesivamente el rendimiento volumétrico del motor y con él la potencia producida; con el filtro nuevo la pérdida de carga es lógicamente inferior.

Los cartuchos filtrantes se introducen en unos recipientes adecuados, diseñados de manera que atenúen el ruido producido por la aspiración y separen por inercia las partículas más grandes.

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