Tutti sappiamo perché è necessario ridurre gli attriti interni a un motore con un lubrificante, ma pochi probabilmente conoscono il principio di funzionamento delle varie tipologie di filtro. Vediamo in particolare i filtri a cartuccia e "spin-on".
Tutto il settore della meccanica e naturalmente al suo interno la nicchia dei motori a scoppio, è fondata sul principio di parti in movimento che permettono l'esecuzione di determinate funzioni. La problematica comune a tutto il settore è quello dell'attrito tra le parti stesse, che viene ridotto a livelli utili con la loro lubrificazione. L'olio naturalmente raccoglie piccoli residui metallici e di polvere dalle superfici che lambisce e perciò se non fosse possibile ripulirlo costantemente andrebbe sostituito ad intervalli di tempo ridottissimi. La funzione dei filtri, in maniera molto semplificata, è dunque questa e per ogni applicazione è necessario il filtro giusto in termini di materiale, porosità, durata, ecc.
Nei motori a scoppio gli elementi filtranti destinati alla filtrazione dell'olio sono, come è noto, di due tipi diversi, a cartuccia e spin-on.
TIPO A CARTUCCIA
E' costituito da un contenitore metallico in cui è inserito il media (generalmente in carta plissettata e polimerizzata). Questo elemento filtrante, definito anche nucleo, va sostituito quando si intasa oppure a intervalli regolari programmati dalle case costruttrici del motore.
In questo caso il filtro è costituito da una cartuccia contenuta in un involucro metallico nel quale entra l'olio da filtrare attraverso i fori posti sulla testata. Una volta filtrato, l'olio fuoriesce dalla parte centrale, opportunamente filettata e avvitata alla testata, per essere convogliato verso il motore (vedi schema).
I filtri olio motore hanno una capacità filtrante di circa 10 micron nominali. Per taluni impieghi, soprattutto nel settore oleodinamico abbiamo invece una vasta gamma di filtri con micrometria molto più estesa. Per esempio per la filtrazione dell'olio destinato alla lubrificazione di impianti particolarmente delicati come possono essere certi macchinari della meccanica di precisione oppure nelle industrie chimiche o farmaceutiche si richiedono filtri assoluti anche con porosità di 2 micron.
Nel settore agricolo, per alcuni tipi di macchinari, sono sufficienti i 90 micron per non parlare infine delle macchine movimento terra i cui diversi servomeccanismi (frizione, cambio di pale caricatrici, sollevatori ecc.) vengono lubrificati da oli diversi filtrati con elementi di capacità filtranti molto differenti fra loro.
La filtrazione dell'olio per motore può svolgersi con due sistemi diversi: in derivazione (by-pass) o in totale (full-flow).
Nel sistema in derivazione solo una parte dell'olio destinato alla lubrificazione viene filtrato (circa 1/10) il rimanente 9/10 passa direttamente dalla pompa olio al motore.
Questo sistema veniva usato, prevalentemente nei motori di prima generazione, quando era sufficiente una parziale depurazione dell'olio dalle eventuali scorie grossolane presenti nel motore o prodotte dall'abrasione delle parti metalliche. Inoltre un eventuale intasamento del filtro, con inevitabile ostruzione al passaggio dell'olio, non provocava danni al motore in quanto l'olio "by-passando" il filtro poteva, sia pure senza essere filtrato, fluire senza problemi verso il motore.
Nei moderni motori invece è preferito il sistema full-flow grazie al quale tutto l'olio destinato alla lubrificazione passa attraverso il filtro.
In questo caso la lubrificazione viene svolta da un olio sempre e totalmente trattato dal filtro.
L'eventuale inconveniente di concentrazione o intasamento del filtro viene ovviato con una valvola by-pass che si apre allorquando la pressione interna del filtro stesso supera un certo valore (solitamente 1,2 BAR).
L'apertura di questa valvola consente all'olio, sia pure non filtrato, di continuare a svolgere il compito essenziale di lubrificare le varie componenti dei motore.