Introduzione generale ai filtri dell’olio

Il filtro dell’olio è un piccolo elemento dal design semplice, ma senza di esso, la tua auto non potrebbe percorrere alcuna distanza. Svolge un ruolo chiave nel sistema di lubrificazione dei motori a combustione, indipendentemente dal loro tipo. Mantenere sempre il lubrificante pulito è essenziale per il corretto funzionamento dei motori a pistoni.

Con lo sviluppo dei motori, sono emersi numerosi e molto diversi design di filtri dell’olio, sebbene attualmente esistano solo pochi tipi comuni.

In questo articolo, discuteremo brevemente le principali tipologie di filtri dell’olio.

Requisiti del filtro

Quando un motore a combustione interna è in funzione, le sue parti metalliche sfregano l’una contro l’altra, generando enormi quantità di calore. Senza lubrificante, queste parti, questi elementi si danneggerebbero ovviamente molto rapidamente. È grazie all’olio che i motori rimangono operativi più a lungo. Tuttavia, le loro parti continuano a consumarsi gradualmente, lasciando nel lubrificante vari rifiuti, come particelle di metallo, fuliggine, polvere, ossidi metallici, coke di petrolio, carburante incombusto e persino acqua. Un accumulo significativo di queste sostanze significa che l’olio cessa di svolgere la sua funzione lubrificante.

Tutti questi fattori influenzano le proprietà lubrificanti dell’olio. Inoltre, l’inquinamento non ha conseguenze non solo fisiche, ma anche chimiche, come i processi di ossidazione che provocano l’invecchiamento del lubrificante.

Tutti i fenomeni sopra menzionati sono indesiderabili, quindi dovrebbero essere compiuti sforzi per eliminarli. Questo può essere fatto in modo più efficace tramite l’uso di un dispositivo di filtraggio.

Sebbene non vi sia consenso tra i produttori di automobili su questo punto, le ipotesi attuali sono che la dimensione dei contaminanti solidi nell’olio non dovrebbe superare i 5 micrometri perché se il diametro delle particelle abrasive è inferiore al più piccolo spazio tra le parti accoppiate, allora possono muoversi liberamente tra di loro.

Il consumo è influenzato non solo dalla quantità di impurità, ma anche dalla loro concentrazione. Pertanto, oltre alla dimensione limite delle particelle filtrate, è importante anche l’efficienza del filtraggio. Questo valore è il rapporto tra la massa delle impurità filtrate e la massa delle impurità presenti nell’olio prima della filtrazione.

I requisiti attualmente imposti ai filtri dell’olio sono i seguenti:

• Elevata efficienza di filtraggio
• Filtrazione delle particelle quanto più piccole possibile
• Portata elevata
• Bassa resistenza al flusso
• Di piccole dimensioni e peso
• Prezzo di produzione basso
• Facile manutenzione

Filtri olio statici

Filtri olio con inserti metallici

Questo gruppo può essere ulteriormente suddiviso in base alla costruzione della cartuccia in filtri con inserto metallico, filtri a fessura e filtri a filo metallico.

Uno dei parametri caratteristici di un filtro con inserto metallico è il numero di fori per centimetro quadrato. L’inserto metallico è un elemento simile a un setaccio e si trova nella coppa dell’olio davanti alla pompa dell’olio. Questa struttura di solito ha il cosiddetto prefiltro e la densità dei fori per centimetro quadrato è compresa tra 100 e 200. È importante che detto prefiltro sia installato in modo tale da non assorbire lo sporco depositato sul fondo della coppa dell’olio.

Esistono vagli con perforazione molto più fitte, ad esempio da 400 a 20.000 fori per centimetro quadrato, che vengono utilizzati sia nella filtrazione grossolana che in quella fine. Queste versioni filtrano particelle fino a 20 micrometri.

Presentano però lo svantaggio di intasarsi molto rapidamente, il che richiede una maggiore manutenzione.

I filtri a fessura sono adatti anche per la filtrazione grossolana e fine, ma vengono utilizzati sempre meno spesso nell’industria a causa del rilascio pulsante di quantità significative di contaminanti accumulati negli spazi vuoti.

Filtri olio con deflettori

I filtri di questo design hanno conquistato una parte significativa del mercato negli ultimi 3-4 decenni. Ciò è dovuto principalmente al rapido sviluppo della produzione di carta da filtro, che può filtrare particelle molto spesse (20 micrometri), piccole (20 micrometri) e molto piccole (meno di 5 micrometri). Filtri di questo tipo si trovano quasi sempre nelle auto di piccola cilindrata. I motori più grandi beneficiano di una modifica che prevede l’utilizzo di uno strato aggiuntivo di feltro nel filtro. Il grande vantaggio di questo modello è la facilità di manutenzione, essendo monouso.

Il modo in cui l’olio scorre attraverso il filtro merita un’attenzione particolare. Alcune persone credono

che la direzione del flusso dell’olio sia perpendicolare alla superficie della carta da filtro. In passato questo avveniva, ma recentemente sono state adottate soluzioni più moderne in cui l’olio non viene fatto passare attraverso lo strato di carta.

La carta viene arrotolata in un cilindro stretto e l’olio viene forzato attraverso il filtro nella direzione assiale del cilindro. In questo progetto, anche i contaminanti prefiltrati contribuiscono nell’ulteriore filtrazione.

Il modo in cui l’olio scorre attraverso il filtro merita un’attenzione particolare. Alcune persone credono che la direzione del flusso dell’olio sia perpendicolare alla superficie della carta da filtro. In passato questo avveniva, ma recentemente sono state adottate soluzioni più moderne in cui l’olio non viene fatto passare attraverso lo strato di carta.

Il cilindro di carta è posizionato in un alloggiamento metallico, l’olio scorre attraverso un foro al centro del cilindro sopra l’elemento filtrante, quindi l’olio filtrato attraverso il cilindro passa dallo spazio di raccolta inferiore ai punti di lubrificazione.

Il campo operativo del filtro è sorprendentemente ampio, rendendolo adatto a filtrare qualsiasi lubrificante. Nel caso dei motori a combustione viene utilizzato come filtro del circuito secondario. Grazie al suo design, ha una lunga durata, può resistere fino a 20-30.000 chilometri senza guasti.

Filtri olio attivi

Esistono tipologie di filtri in grado di filtrare non solo le impurità meccaniche dal sistema, ma anche gli ossidi organici e l’acqua disciolti nell’olio. Le cartucce di tali filtri sono costituite da composti attivi naturali o sintetici. La selezione non avviene meccanicamente, ma per adsorbimento o reazione.

Filtri olio magnetici

Quando furono introdotti per la prima volta, venivano utilizzati solo durante il periodo di rodaggio. Alla fine del millennio scorso venivano utilizzati in quantità relativamente grandi perché si dimostravano estremamente efficaci. Ciò è dovuto alla loro capacità di assorbire le particelle di ferro. I componenti principali di tale filtro sono i magneti permanenti posizionati in un alloggiamento separato o nella vite di scarico dell’olio. Di solito vengono utilizzati in filtri complessi come una delle fasi di filtrazione.

Filtri olio dinamici

Filtri olio centrifughi

Questo tipo veniva precedentemente utilizzato per purificare il gasolio, ma dagli anni ’50 viene utilizzato con successo anche come filtro dell’olio.

Il suo nome parla da solo: si tratta essenzialmente di una centrifuga in cui gli ugelli del rotore ruotano sotto la forza dell’olio che scorre.

Il suo grande vantaggio è che è economico da mantenere, rimuove efficacemente l’acqua dall’olio e praticamente non si intasa.

Grazie alla sua azione, rimuove dall’olio principalmente i contaminanti ad alta densità, il che può prolungare significativamente la durata del motore.

Il suo svantaggio, tuttavia, sono le dimensioni e il peso, che ne impediscono di fatto l’uso nelle autovetture. Il campo di applicazione è quindi limitato alle macchine minerarie e agricole.