Tipos de filtros de Wirtgen Group

Los motores de combustión funcionan de forma segura con aire, aceite y combustible. Para estas tres sustancias hay tres circuitos por separado, y todos ellos deben equiparse con un sistema de filtración.

Los filtros de aire depuran el aire de combustión necesario y minimizan así el riesgo de que se produzcan daños en componentes del motor. Como en todos los filtros, para evitar daños solo se pueden dejar pasar partículas de suciedad hasta un determinado tamaño del grano en un rango micrométrico (μm) que varía en función de cada motor. Para reducir la presión en el propio filtro de aire, las máquinas de WIRTGEN GROUP suelen llevar instalados separadores previos.

A la hora de elegir el separador previo correcto es decisivo el volumen de aire necesario del motor. En este sentido, se presentan principalmente dos sistemas distintos que, desde el punto de vista técnico, cumplen el mismo objetivo: separador previo con rotor y filtro ciclónico.

Separador previo con rotor

Un rotor es accionado a través del sistema de succión del motor de combustión. Debido a las altas revoluciones del rotor, las partículas de suciedad se ven sometidas a una alta fuerza centrífuga, por lo que incluso las partículas más pequeñas se expulsan hacia afuera a través de una abertura en la carcasa.

Filtro ciclónico

Este separador previo hace que rote el aire aspirado para liberarse de las impurezas más gruesas.

El depósito colector de polvo sujeto con horquillas metálicas al filtro principal permite un vaciado y una limpieza periódicos y sencillos. Gracias a su estructura de pliegues, el filtro de aire principal es extremadamente estable. Así se puede evitar con eficacia un empaquetamiento en circunstancias desfavorables. El filtro está sujeto de forma segura en el asentamiento de la junta mediante un ancla de tracción axial soldada a la carcasa. El rendimiento del filtro principal depende de forma decisiva de su duración de uso.

Un cambio demasiado prematuro de los cartuchos del filtro de aire impide que se alcance el rendimiento óptimo. Los filtros de alta calidad en máquinas de WIRTGEN GROUP alcanzan su máximo rendimiento aprox. tras el 10-15 % de su posible período de uso. Por tanto, el cambio de los cartuchos del filtro solo debe hacerse tras limpiarlo varias veces y tras aparecer la señal del indicador de subpresión.

El filtro secundario es un elemento de seguridad que, con ayuda de su material no tejido, proporciona grandes reservas de seguridad con pérdidas de presión mínimas. El aire ya óptimamente depurado solo llega al motor de combustión después de pasar por este elemento.

Así, incluido el separador, el aire de combustión se conduce a través de hasta cuatro componentes de filtración. Una inversión que merece la pena, ya que las máquinas de WIRTGEN GROUP deben funcionar en todo el mundo en los más diversos entornos de obra con altas cargas de polvo y, por tanto, cada uno de estos elementos debe ser capaz de superar su tarea con una eficacia por encima de la media.

El aceite del motor, que lubrica componentes de la máquina como válvulas y pistones, también necesita él mismo una limpieza fiable precisamente por este mismo motivo. El aceite muy sucio daña de forma considerable el motor. Con ayuda del filtro de aceite del motor se puede prolongar considerablemente la vida útil del propio aceite y la del motor.

Separador de agua y filtro de combustible

Los requisitos impuestos al combustible son cada vez más altos, y la nueva tecnología de motores y los valores límite de emisiones más estrictos exigen que los combustibles sean cada vez menos propensos a la suciedad. El diagrama muestra la estructura esquemática. En este sentido, el separador de agua suele estar integrado en el filtro previo de combustible.

En los sistemas hidráulicos, los tipos de filtros se distinguen por su posición y por su misión en el sistema. Los diversos requisitos que deben cumplir los filtros hidráulicos se reflejan en sus distintas formas constructivas. A continuación le presentamos tipos de filtros convencionales:

Los filtros de aspiración tienen la misión de proteger la bomba hidráulica frente a las impurezas bastas del líquido que durante el uso pueden provocar rápido una avería repentina de la bomba. Debido al alto riesgo de cavitación en la bomba (burbujas de vapor que surgen por picos de subpresión con la consecuencia de daños en el rango micrométrico), se emplean materiales de filtro relativamente bastos con una finura de filtrado mayor de 25 μm. Por este motivo, los filtros de aspiración no son adecuados para garantizar la protección de los componentes necesaria para el servicio estable de la instalación. Además del riesgo de cavitación, el peor comportamiento para el arranque en frío es otro motivo que lleva a sustituir este tipo de filtro por otros más modernos, como los filtros combinados o los filtros de presión de alimentación.

El filtro de presión se encuentra inmediatamente detrás de la bomba del sistema (p. ej. bomba de función de cilindros; circuito abierto). En principio debe estar equipado con un indicador del grado de ensuciamiento. Este tipo de filtro está diseñado especialmente para el flujo volumétrico y la presión del sistema. Su misión principal incluye la protección de componentes sensibles (p. ej. servoválvulas). Los filtros de presión no solo deben resistir la presión máxima que hay en el sistema, sino también soportar picos de presión a largo plazo.

Ante componentes del sistema hidráulico altamente sensibles solo se deben emplear filtros de línea sin válvula bypass. Aquí, el elemento filtrante debe ser capaz de resistir cargas de presión diferencial máximas. En consecuencia, naturalmente, también las carcasas del filtro deben estar diseñadas para que resistan la máxima presión dinámica del sistema.

El filtro de retorno se encuentra en la línea de retorno. A modo de filtro de línea o como filtro incorporado sobre el depósito o bien instalado en el interior del depósito, filtra el líquido a presión que retorna desde el sistema al depósito. A la hora de elegir el tamaño de filtro correcto, lo decisivo es el máximo flujo volumétrico posible. Este equivale a la relación superficial entre el pistón y la biela del cilindro hidráulico y puede ser mayor que el flujo volumétrico generado por las bombas.

La formación de espuma de líquido dentro del depósito siempre se produce cuando la salida del líquido del filtro está por encima del nivel de líquido (tener en cuenta el nivel de aceite hidráulico en el depósito). Por tanto, en todas las circunstancias operativas se debe prestar atención a que la salida esté siempre por debajo. Esto se puede conseguir mediante una línea (tubo) o con un difusor de flujo volumétrico en la salida del filtro.

Los cambios de temperatura y el uso de cilindros o acumuladores de presión provocan una fluctuación del nivel de aceite en los depósitos de los sistemas hidráulicos. La diferencia de presión resultante respecto al entorno se debe compensar con una sustitución del aire. En este contexto, a través del aire introducido puede penetrar suciedad en el depósito. Para que los filtros de ventilación lo puedan evitar con eficacia, deben estar equipados con la misma finura de filtro que la que haya también en los filtros de sistema del circuito hidráulico.

El filtro de presión de alimentación se encuentra inmediatamente en la salida de la bomba de alimentación. Filtra el aceite hidráulico necesario antes de que se bombee al circuito cerrado. Así, el sistema hidráulico siempre está abastecido con la cantidad de aceite necesaria. A menudo, este está equipado también con un indicador del grado de ensuciamiento.

En los equipos móviles que están equipados con un sistema hidráulico de trabajo (cilindro hidráulico) y un sistema hidráulico de marcha, se emplean filtros combinados (filtros de aspiración de retorno) . Este tipo de filtro tiene la ventaja de que el aceite filtrado se alimenta con una sobrepresión de aprox. 0,5 bares de la bomba de alimentación del sistema de accionamiento (posición 6 en el gráfico): se reduce el riesgo de cavitación en la bomba y se posibilitan unas propiedades de arranque en frío magníficas.

Para conservar la tensión previa de aprox. 0,5 bares en la conexión a la bomba de alimentación, se necesita en todas las condiciones operativas un exceso entre la cantidad de retorno y la cantidad de aspiración que asciende al menos a un 10 %. Mediante una válvula limitadora de presión (V2 en el gráfico), a partir de una diferencia de presión de 2,5 bares se conduce el aceite directamente al depósito (no se necesita una derivación al circuito cerrado).

Si, además de la cantidad del circuito abierto, se conduce a través del filtro también el aceite de fuga del accionamiento hidrostático, para la protección de los sellos de eje radiales se debe tener en cuenta que la presión del aceite de fuga permitida (teniendo en cuenta la subida de presión en la línea de aceite de fuga, el radiador de aceite y la válvula limitadora de presión) no se supere en el filtro.

Los filtros hidráulicos presentados se utilizan de forma distinta en cada una de las plantas principales de WIRTGEN GROUP. Se prefieren los tipos de filtros que resulten más adecuados para la respectiva finalidad de uso de la máquina.