Grazie ai filtri, i motori di oggi possono percorrere maggiori intervalli di manutenzione funzionando, allo stesso tempo, in condizioni di massima sicurezza e fornendo sempre le medesime prestazioni.

 

L'evoluzione dei motori ha portato cambiamenti notevoli anche nel settore della componentistica. I filtri aria, quelli per il combustibile e, non ultimi, quelli per l'impianto di lubrificazione ne sono un esempio lampante. Stiamo parlando di oggetti paragonabili in tutto e per tutto a delle vere e proprie commodity, con costi molto bassi in confronto alle loro mission di grande portata.
A tutto quanto detto fino ad ora, dobbiamo aggiungere un concetto che molti tendono a dimenticare o a trascurare: il ciclo di vita di ogni singolo modello di auto è sempre più breve, mentre le motorizzazioni offerte sono sempre più numerose. Cosa significa tutto questo? Semplicemente che offrire una gamma completa di elementi filtranti di alto livello diventa sempre più difficile, tanto che sono rimaste poche le aziende capaci di realizzare, in tempi così ridotti, una tale moltitudine di filtri all'altezza delle incessanti richieste da parte dei costruttori.
I filtri moderni sono un concentrato unico di tecnologia dei materiali e di tecniche produttive. Senza parlare delle implicazioni progettuali che stanno diventando sempre più di primo piano. Pensiamo, per esempio, alla rumorosità ridotta che dovrebbero provocare questi elementi poco noti al grande pubblico. Il tutto si completa con l'attenzione al problema del riciclaggio dei materiali che li compongono. Insomma, una vera sfida sotto molti punti di vista. Una sfida che è stata per ora sempre vinta, visto che le auto di oggi possono raggiungere intervalli di manutenzione anche di 30.000 km.
 
I filtri aria
I filtri dell'aria sono stati molto probabilmente i primi elementi filtranti messi in campo dai costruttori di motori. A loro è demandato il complicato compito di trattenere tutte quelle impurità che potrebbero costituire un grosso problema per il corretto funzionamento del motore: polveri, fuliggine, polline, sabbia e anche micro residui rilasciati dai pneumatici, sono solo alcuni esempi di particelle che non devono assolutamente arrivare all'interno di un motore. Un filtro aria che funziona come si deve presenta un grado di separazione elevato e quindi, di fatto, consente il passaggio di sola aria pulita. C’è un’altra caratteristica tecnica che distingue i filtri aria di un certo livello da quelli più scadenti: il grado di impregnazione deve essere elevato, ma il filtro non si deve decomporre per effetto, ad esempio, dell’umidità.
La realizzazione dei moderni filtri aria è oggi appannaggio di sole aziende veramente esperte, che vantano tecniche di produzione molto avanzate. Lo studio e la progettazione di un filtro aria è una materia interdisciplinare che coinvolge l’analisi e lo sviluppo degli adesivi, quello dei materiali polimerici adatti all’impiego e per ultimo, ma non certo in ordine di importanza, i materiali per impregnazione (impregnazione con resine). I filtri che troviamo sui motori di oggi sono generalmente elementi a pannello costituiti da carta trattata, a sua volta piegata fino a formare numerosissimi elementi che consentono, a parità di volume impiegato, di avere ampie superfici filtranti. È bene ricordare che alla capacità di accumulo dell’elemento filtrante deve sempre far da contraltare la sua permeabilità, in modo tale che il flusso sia sempre quello adeguato alle richieste di respirazione del motore. Questo è anche il motivo per cui, dopo un determinato periodo, si iniziano a riscontrare perdite di prestazioni da parte del motore. Quando il filtro aria raggiunge le tipiche condizioni di esercizio corrispondenti a quelle di un tagliando, la quantità di aria aspirata diminuisce a causa dell’incremento delle perdite di carico dovute al filtro intasato. Con le moderne iniezioni elettroniche, è possibile gestire il problema in modo tale da assicurare condizioni di funzionamento con rapporto aria/benzina corretto. Un tempo, quando i motori erano a carburatore, una delle conseguenze più immediate di un filtro sporco era il funzionamento in condizioni di miscela magra (scarsità d’aria), che dava origine a un calo delle prestazioni e a un aumento dei consumi.
In linea del tutto generale, il potere filtrante di un filtro aria viene definito in funzione del diametro minimo delle particelle che il filtro stesso è in grado di trattenere. Se vogliamo entrare nel merito più tecnico, l’efficienza filtrante viene definita dal rapporto tra la massa delle particelle trattenute e la massa totale di particelle presenti nell’aria. Si definisce, invece, potere di accumulo il rapporto tra la massa delle particelle che il filtro è in grado di trattenere e la portata d’aria nominale. Il tutto senza che le perdite di carico superino un determinato valore.
 
I filtri olio
Anche questi filtri svolgono un lavoro a dir poco massacrante. Il loro compito è liberare il lubrificante motore o, nel caso si tratti di un filtro per trasmissione, l’olio del cambio da particelle solide che potrebbero portare a un’usura anomala delle dentature e quindi degli ingranaggi. Nel caso degli oli motori, il problema è ancora più evidente, anche perché le unità moderne utilizzano tolleranze di lavorazione molto strette dove anche la particella più piccola potrebbe comportare usura precoce e ingranamento delle parti in moto relativo. Il filtro olio, tra l’altro, è uno di quei componenti che viene sottoposto a pressioni di esercizio superiori e ad attacchi chimici notevoli, anche perché la formulazione degli oli moderni prevede l’aggiunta di numerosi additivi che, insieme alle basi, generano le prestazioni di viscosità e resistenza alla temperature tipiche di un olio moderno. Ce ne sono di diversi tipi, ma i più diffusi sono quelli a cartuccia. Anche per loro valgono le considerazioni fatte per i filtri aria, con i debiti adeguamenti in termini di materiali, in virtù dei componenti chimici e delle temperatura con cui si trovano a lavorare.
 
I filtri per benzina e gasolio
Sono i filtri destinati a trattare i combustibili più diffusi. Esistono ovviamente anche i filtri per i motori alimentati a gas. In ogni caso, questi filtri si sono trovati nel corso del tempo di fronte a sfide notevoli. Prima dell’avvento dei sistemi di iniezione diretta, sia sui motori a gasolio, sia su quelli a benzina, questo genere di filtri svolgevano una funzione importante, ma non così importante come quella che devono assicurare di questi tempi. Il problema è ancora una volta legato alla precisione di alcuni componenti dei circuiti di alimentazione e di iniezione. Le pompe di alta pressione e gli iniettori piezoelettrici temono sporcizia e acqua in maniera incredibile. I filtri per il gasolio, in particolare, hanno dovuto evolversi in maniera tale da diventare molto efficienti nella separazione dell’acqua dal gasolio. La presenza di acqua, infatti, porterebbe ad una mancanza di lubrificazione. L’acqua produce anche brutti effetti a livello del serbatoio, dove la sua presenza porta alla creazione di fango microbiologico che intasa i circuiti di mandata e di ritorno. Per bloccare le particelle d’acqua, si sfruttano le proprietà idrofobe del mezzo utilizzato per eseguire la filtrazione.
Oggi i filtri destinati ai combustibili sono sempre presenti nel gruppo pompa annegato nel serbatoio. Nel caso dei motori a gasolio, poi, un ulteriore elemento filtrante è posizionato sul circuito di mandata e a lui è demandato anche il compito di separare la parte umida presente nel combustibile. I mezzi filtranti di questi componenti devono resistere all’aggressione chimica di benzina e gasolio e per quanto riguarda quelli presenti all’interno del gruppo pompa (posizionato nel serbatoio) devono anche durare per l’intera vita del veicolo.