Filtros híbridos enroscables - Noria Latín América

Los filtros de aceite de motor convencionales eliminan eficazmente las partículas contaminantes de más de 40 a 50 micrones del aceite lubricante. Algunos filtros premium indican una eficiencia de filtración de hasta 25 micrones. El resultado de la eficiencia de estos filtros es que las partículas más pequeñas pueden acumularse en el aceite, y esta es la razón principal por la que los intervalos de cambio de aceite del motor siguen siendo relativamente cortos. Varios estudios han concluido que la eficiencia de filtración ideal debe incluir la eliminación de partículas más pequeñas del aceite lubricante, particularmente aquellas en el rango de 3 a 10 micrones que pueden entrar en los estrechos espacios dinámicos entre las partes móviles. Tal eficiencia mejorada reduce el desgaste del motor, aumenta la vida útil del motor y mejora la eficiencia del combustible. Por último, lograr una eficiencia de filtración de hasta un micrón durante un período prolongado puede prolongar el intervalo de cambio de aceite, pero solo ha estado disponible con unidades de filtración de derivación (by-pass). En la industria, existe la necesidad de un filtro de aceite que elimine partículas de hasta un micrón y que pueda instalarse como un filtro enroscable convencional. El filtro híbrido enroscable puede ser la respuesta a la solución buscada.

Descripción del filtro

El filtro giratorio híbrido es un diseño de filtro patentado que ha sido desarrollado para varias capacidades de motores de combustión interna y otras aplicaciones (Figura 1). Alojado dentro de un solo recipiente de filtro convencional, el conjunto de filtro híbrido proporciona un filtro de flujo total y un microfiltro. El filtro híbrido también tiene una configuración que incluye una válvula de alivio de derivación de presión, pero no se muestra en la Figura 1 debido al trámite de la patente actual.

Debido a que las especificaciones como el tamaño del filtro y las roscas giratorias siguen siendo las mismas, el filtro híbrido puede reemplazar un filtro de aceite convencional sin necesidad de modificar el motor ni cambiar la técnica de instalación. Los dos componentes de filtración del filtro híbrido funcionan de manera complementaria para mejorar la eficiencia de filtrado. El filtro de flujo total está diseñado para capturar partículas de más de 20 micrones, mientras que el microfiltro captura partículas entre uno y 20 micrones. La mayoría del aceite que ingresa al filtro se procesa directamente a través del filtro de flujo total. Sin embargo, el diseño permite desviar y procesar una pequeña cantidad de aceite a través del microfiltro. Esta acción híbrida asegura la mejora de la eficiencia de filtración y la lubricación adecuada del motor sin afectar la presión del aceite en el motor.

Impacto de las partículas pequeñas

Tanto los filtros convencionales como los híbridos tienen un elemento filtrante de flujo total que consta de fibras unidas a una resina subyacente. En un filtro sin usar, las fibras están estrechamente recubiertas con la resina. A medida que el aceite pasa a través de este material, las partículas contaminantes rozan el complejo fibra-resina. Con el tiempo, la fricción resultante erosiona la resina y suelta las fibras. Este proceso aumenta el tamaño de los poros y, como consecuencia, las partículas grandes pueden pasar a través de las fibras sueltas. Esto da como resultado un círculo vicioso en el que las partículas que pasan a través del filtro continúan erosionando las fibras, reduciendo aún más la eficiencia de filtración y provocando el desgaste del motor. El aceite contaminado con partículas también da como resultado una mayor fricción, lo que reduce la eficiencia del motor y del combustible. El resultado final es el reemplazo tanto del aceite como del filtro después de un período de uso relativamente corto. Es por eso que para un automóvil, el uso de filtros convencionales generalmente conduce a un cambio de aceite y filtro de entre 5,000 a 8,000 km de uso.

Rendimiento del filtro híbrido

Se han realizado pruebas del filtro enroscable híbrido en automóviles y camiones ligeros, utilizando una variedad de motores y aceites lubricantes. Se hizo hincapié en comprender el funcionamiento del filtro y los beneficios de reducir el nivel de partículas pequeñas en el aceite del motor.

Media filtrante

La superficie de la media filtrante de flujo total se observó bajo un microscopio antes y después del kilometraje de prueba especificado, y se midió el espesor promedio de fibra-resina. La Figura 2 muestra que, debido a la erosión, el espesor de la fibra-resina se reduce y las fibras se sueltan en el medio filtrante convencional, mientras que estos parámetros prácticamente no cambiaron en el medio filtrante híbrido de flujo total. Esto se atribuye a la ausencia de partículas más pequeñas en el aceite por el filtrado híbrido.

Otra demostración del impacto de las partículas en el aceite en la media filtrante convencional se ve en el caudal de aceite. El caudal de aceite a través del filtro convencional aumenta con el tiempo debido al agrandamiento de sus poros (Figura 3). En el filtro híbrido de flujo total, el tamaño de los poros se mantiene relativamente sin cambios y no hay una variación significativa en el caudal de aceite.

Conteo de partículas

Como se mencionó, el tamaño de los poros en los filtros convencionales aumenta durante el uso. Por lo tanto, la concentración de contaminantes en el aceite es alta, como se ilustra en la Figura 4. Por otro lado, con el beneficio del microfiltro, el filtro híbrido mantiene la estructura de poros inicial del cartucho de flujo total. Incluso después de acumular más del doble del kilometraje que el filtro convencional, el conteo de partículas del filtro híbrido es relativamente bajo.

Finalmente, varios vehículos de diferentes tamaños, tipos de motores y condiciones de manejo han acumulado más de 320,000 km utilizando el filtro híbrido. Muchos de estos vehículos han sido conducidos más de 40,000 km con el mismo filtro y el mismo aceite mientras mantienen un conteo de partículas de seis micrones inferior a 1,000 partículas por mililitro de aceite en promedio.

Beneficios de la tecnología de filtro híbrido

El filtro híbrido mejora la eficiencia de filtración, lo que lleva a la ausencia de partículas pequeñas en el aceite del motor. Prolonga la vida útil del filtro de aceite y del motor y puede reducir los costos de mantenimiento y operación. También reduce la fricción, lo que aumenta la eficiencia del motor y del combustible. Debido a que el filtro giratorio híbrido mantiene una alta eficiencia de filtración por más de 40,000 km, el filtro se puede usar para extender los intervalos de cambio de aceite y filtro. La eficiencia de filtración mejorada y los drenajes de aceite extendidos brindan ahorros directos e indirectos, lo que beneficia a los propietarios de vehículos privados, así como a las flotas, los vehículos de alto kilometraje y los usuarios de equipos pesados. Además, la reducción del consumo de filtros y aceite conduce a una disminución de los impactos ambientales a través de una reducción de los desechos peligrosos y el uso de petróleo.

Norbert Assion, Miles Flamenbaum, Debashis Sahoo; Soms Technologies.

Traducción por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América