Tipi di filtri del Wirtgen Group

I motori a combustione interna funzionano in modo sicuro con aria, olio e carburante. Per queste tre sostanze esistono tre circuiti separati, che devono essere dotati di un sistema di filtraggio adeguato.

Filtro dell’aria depurano l’aria necessaria per la combustione e minimizzano quindi il rischio di danni ai componenti del motore. Come per tutti i filtri, si deve evidenziare che, per evitare danni, le impurità possono essere lasciate passare fino a una granulometria determinata nell’ordine dei micrometri (μm), dipendente dal motore. Per non sollecitare eccessivamente il filtro dell’aria, nelle macchine del WIRTGEN GROUP sono di norma montati a monte dei preseparatori.

Nella scelta del preseparatore giusto è decisiva la quantità d’aria necessaria del motore. In questo contesto si distingue fondamentalmente tra due sistemi diversi, che perseguono lo stesso obiettivo tecnico-sistemico: Preseparatori con girante e prefiltri a ciclone.

Preseparatori con girante

Un rotore (girante) viene azionato dal risucchio del motore a combustione interna. Alla luce dell’alto numero di giri della girante, le particelle di sporco sono sottoposte a una forza centrifuga molto alta, che fa sì che anche le particelle più piccole vengano espulse attraverso un’apertura nell’alloggiamento.

Prefiltri a ciclone

Questi preseparatori mettono in rotazione l’aria aspirata, per depurarla dalle impurità grossolane.

Fissato al filtro dell’aria primario con dei fermagli metallici, il contenitore per la raccolta delle polveri permette lo svuotamento e la pulizia regolari e semplici. Grazie alla sua struttura pieghettata, il filtro dell’aria primario è estremamente stabile. In questo modo, nelle condizioni difficili è possibile evitare efficacemente un impaccamento. Attraverso un tirante assiale saldato nell’alloggiamento, il filtro è fissato in modo sicuro nella sede stagna. Il grado di efficacia del filtro dell’aria primario dipende in modo decisivo dalla sua durata d’impiego.

Una sostituzione troppo anticipata della cartuccia del filtro dell’aria fa sì che la capacità performante ottimale non possa essere raggiunta. I filtri di qualità nelle macchine del WIRTGEN GROUP raggiungono il loro grado di efficacia massimo possibile dopo il 10 – 15% circa del loro tempo d’impiego. Una sostituzione delle cartucce filtro dovrebbe quindi avvenire dopo la pulizia ripetuta e dopo la comparsa del segnale della visualizzazione di depressione.

La modalità automatica filtro secondario è un elemento di sicurezza che, con l’aiuto del suo vello, garantisce grandi riserve di sicurezza con delle perdite di pressione ridotte. Solo a valle di questo elemento l’aria depurata in modo ottimale giunge nel motore a combustione interna.

Considerando anche il preseparatore, l’aria di combustione attraversa quindi fino a quattro componenti di filtraggio. Un dispendio che si ripaga da solo, dato che le macchine del WIRTGEN GROUP devono lavorare in tutto il mondo negli ambienti di cantiere più diversi e soggetti alla presenza di polvere e che quindi ciascuno di questi elementi deve essere in grado di svolgere il proprio compito con un’efficacia superiore alla media.

L’olio motore che lubrifica e pulisce i componenti meccanici come le valvole e i pistoni ha bisogno proprio per questi motivi anche di una pulizia affidabile. L’olio molto sporco danneggia in misura notevole il motore. Con l’aiuto del filtro dell’olio motore è possibile prolungare notevolmente la durata di servizio dell’olio e del motore.

Separatore d’acqua e filtro carburante

I requisiti del carburante aumentano – le nuove tecnologie motoristiche e le norme sulle emissioni più severe richiedono dei carburanti sempre più poveri di impurità. L’immagine mostra la struttura schematica. Il separatore d’acqua è spesso integrato nel prefiltro del carburante.

Nell’impianto idraulico, i tipi di filtri si distinguono in base alla loro posizione e al loro compito nell’impianto. I diversi requisiti del filtro idraulico si riflettono nelle diverse modalità di costruzione. Di seguito vi illustriamo i tipi di filtri più diffusi:

I filtri di aspirazione hanno il compito di proteggere la pompa idraulica dalle impurità grossolane nei liquidi, che durante l’impiego potrebbero causare un improvviso guasto della pompa. Alla luce dell’alto pericolo di cavitazione (bolle di vapore generate dai picchi di depressione, con conseguente danneggiamento nell’ordine dei micrometri) delle pompe, vengono usati materiali filtranti con una finezza delle maglie di 25 μm. Per questo motivo i filtri di aspirazione non sono adatti a garantire la necessaria protezione dei componenti per il funzionamento economico dell’impianto. Oltre al pericolo di cavitazione, anche il cattivo avvio a freddo è un motivo importante per il quale questo tipo di filtro viene sostituito con i moderni filtri combinati o con i filtri di pressione di alimentazione.

Il filtro a pressione si trova direttamente a valle della pompa dell’impianto (ad esempio della pompa di funzionamento dei cilindri; circuito aperto). Dovrebbe essere dotato fondamentalmente di un indicatore di intasamento. Questo tipo di filtro è dimensionato appositamente per la pressione dell’impianto e per il flusso volumetrico. Dei compiti principali fa parte la protezione dei componenti sensibili (ad esempio delle servovalvole). I filtri a pressione non devono solo sopportare la pressione massima dell’impianto, ma anche tollerare i picchi di pressione a lungo termine.

A monte dei componenti idraulici altamente sensibili dovrebbero essere usati solo filtri in linea senza valvola bypass. L’elemento filtrante deve in questo caso sopportare le massime sollecitazioni causate dalla pressione differenziale. Di conseguenza, anche il corpo del filtro deve essere dimensionato in modo tale da sopportare la massima pressione sistemica dinamica.

Il filtro di ritorno si trova nel condotto di ritorno. Quale filtro in linea o quale filtro per serbatoi installato all’interno o montato all’esterno, filtra il liquido che rifluisce nel serbatoio dopo aver attraversato l’impianto. Nella scelta delle dimensioni del filtro giuste, il flusso volumetrico massimo possibile è decisivo. Questo corrisponde al rapporto di superficie tra pistone e asta dello stantuffo del cilindro idraulico e può essere superiore al flusso volumetrico generato dalla pompa.

La formazione di schiuma nel liquido nel serbatoio si verifica ogni volta che l’uscita del liquido dal filtro si trova al di sopra del livello del liquido (tenere presente il livello dell’olio idraulico nel serbatoio). Pertanto, in tutte le condizioni di funzionamento si deve verificare che l’uscita si trovi sempre sotto questo livello. Questo può essere ottenuto per mezzo di un condotto (tubo) o di un diffusore del flusso volumetrico nell’uscita del filtro.

Le variazioni di temperatura e l’uso di cilindri o accumulatori di pressione causano un’oscillazione del livello dell’olio nei serbatoio degli impianti idraulici. La differenza di pressione risultante rispetto all’ambiente deve essere compensata per mezzo di uno scambio d’aria. In questo contesto, nel serbatoio può giungere della sporcizia attraverso l’aria immessa. Affinché il filtro di ventilazione possa impedire che questo accada in modo efficace, dovrebbe essere equipaggiato con la stessa unità filtrante utilizzata anche nei filtri di sistema del circuito idraulico.

Il filtro di pressione di alimentazione si trova direttamente all’uscita della pompa di alimentazione. Filtra l’olio idraulico necessario prima che questo venga pompato nel circuito chiuso. L’impianto idraulico viene quindi sempre alimentato con la quantità d’olio necessaria. Questo è spesso dotato anche di un indicatore di intasamento.

Nei dispositivi semoventi dotati di un impianto idraulico di lavoro (cilindro idraulico) e di un impianto idraulico di marcia, sono impiegati i filtri combinati (filtro di aspirazione di ritorno) . Questo tipo di filtri offre il vantaggio che l’olio filtrato viene convogliato alla pompa di alimentazione della trazione (posizione 6 nel grafico) con una sovra-pressione di circa 0,5 bar. Il pericolo di cavitazione nella pompa viene ridotto e vengono rese possibili delle caratteristiche di avvio a freddo eccellenti.

Per il mantenimento della precompressione di circa 0,5 bar sul raccordo della pompa di alimentazione in tutte le condizioni di funzionamento è necessario un eccesso tra quantità di ritorno e aspirazione pari ad almeno il 10%. Per mezzo di una valvola di limitazione della pressione (V2 nel grafico), a partire da una differenza di pressione di 2,5 bar, l’olio viene convogliato direttamente nel serbatoio (nessun bypass verso il circuito chiuso).

Se attraverso il filtro, oltre alla quantità del circuito aperto, viene convogliato anche l’olio di recupero dalla trazione idrostatica, per la protezione degli anelli di tenuta dell’albero si deve considerare che la pressione ammessa dell’olio di recupero sul filtro non deve essere superata (tenendo conto dell’aumento di pressione nel condotto dell’olio di recupero, del radiatore dell’olio e della valvola di limitazione della pressione).

I filtri idraulici presentati vengono impiegati in modo diverso all’interno delle singole fabbriche centrali del WIRTGEN GROUP. Vengono privilegiati i tipi di filtri più adatti alla finalità di applicazione della relativa macchina.