Algunos conceptos para tener en cuenta
Los filtros para aire son evaluados en cuanto a vida y eficiencia mediante un estándar que es usado a nivel industrial (ISO 5011).
El aire limpio de admisión es esencial para el funcionamiento de los motores. Sin embargo, contaminantes como partículas de hollín, polvo, etc. son adquiridas junto con el aire.
El resultado es que estas partículas se introducen en la cámara de combustión, provocando surcos y el desgaste prematuro del motor. Incluso los componentes electrónicos, como sensores de aire localizados entre la admisión y la cámara de combustión, se pueden ver afectados o incluso destruidos.
La vida del filtro se mide en gramos totales o en horas de vida en laboratorio y se determina mediante pruebas que se realizan con una concentración estándar de polvo de 1 g/m³ para filtros de una sola etapa o 2 g/m³ para unidades de múltiples etapas, con un flujo de aire que puede ser constante o variable.
El final de la prueba de vida se determina utilizando el método de la restricción. Cuando el punto de restricción del servicio es alcanzado, la prueba se para y el filtro se pesa.
La cantidad de polvo retenida en el filtro es considerada la capacidad o vida del filtro. La vida del filtro de aire requiere una consideración adicional. Muchos filtros de aire tienen separadores inerciales incluidos en el alojamiento (housing).
Esos separadores remueven hasta el 98% del polvo alimentado en la prueba. Por lo tanto, la eficiencia del separador inercial también debe ser evaluada.
La eficiencia del elemento es calculada determinando el incremento en peso de un filtro absoluto (un filtro absoluto captura cualquier polvo que pase el filtro de prueba) localizado corriente abajo del filtro de prueba vs. el peso total de polvo alimentado.
El polvo de prueba fino normal es utilizado principalmente para pruebas de filtros de aire para aplicaciones automotrices en caminos pavimentados y el polvo de prueba grueso normal es utilizado para filtros de múltiples etapas que usan separadores inerciales y operan en lugares con mucho polvo.
En la tabla podemos observar los contaminantes que comúnmente se encuentran en el ambiente con su correspondiente rango de tamaño de partículas. Aunque las condiciones varían de una localización a otra y de tiempo en tiempo, estas pruebas permiten un medio estándar de comparación y un método de laboratorio para evaluar la vida y la eficiencia de un filtro de aire.
En la tabla podemos observar los contaminantes que comúnmente se encuentran en el ambiente con su correspondiente rango de tamaño de partículas. Aunque las condiciones varían de una localización a otra y de tiempo en tiempo, estas pruebas permiten un medio estándar de comparación y un método de laboratorio para evaluar la vida y la eficiencia de un filtro de aire.
Con el plegado cuadrangular en forma de “libro”,
se logra una gran superficie de contacto con el aire en formatos bastante
contenidos, lo que explica su eficacia sin ser muy grandes (un filtro de 1,5 m2
puede hacer así hasta 30.000 km en condiciones medianamente favorables, cuando
antes difícilmente habría llegado a 15.000).
La mejora
en la calidad del papel utilizado
Esto ha
sido el resultado de sofisticados tratamientos químicos para lograr la máxima
retención de polvo y mayor resistencia a la humedad, con una admisión estable
tanto en ambiente seco (menos del 40% de humedad relativa del aire) como húmedo
(más del 60%).
Gracias a
su calidad y resistencia a la humedad, fruto de su bajo nivel higroscópico y
una alta y homogénea resistencia a la tracción, todos los filtros de aire
actuales pueden retener partículas de 2 a 5 micras, y algunos son capaces de
retener hasta las de 1, al menos en su primer cuarto de vida.
El siguiente paso es el filtro de papel
sintético (como los Micrograde N de Mann+Hummel), con soporte de fibras de
poliéster tratadas con resinas fenólicas (de 5 a 22 micras de diámetro).
Y el futuro pasa por la nanotecnología (Micrograde
NF y C), con nanofibras y capas “meltblown” de poliéster para las partículas
mayores, con soldadura ultrasónica y protección total también del caudalímetro.
Actualmente, con esta capacidad, los filtros de
papel son los utilizados en la filtración de aire del motor, haciendo casi
desaparecer los filtros centrífugos y en baño de aceite de los motores modernos
(salvo en motores de maquinaria agrícola y de obras públicas, donde suelen
coexistir con los de papel a fin de no acortar demasiado su vida en ambientes
muy polvorientos).
