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Anno 2020 Numero 12

Tecnica
dicembre 2020

I filtri per il gasolio e gli oli di servizio

Tra i numerosi filtri installati sul trattore, sicuramente quelli del gasolio e degli oli di servizio giocano un ruolo importante per garantire un corretto funzionamento ed una limitata usura nel tempo delle parti meccaniche coinvolte

La necessità di iniettare combustibile con un elevato grado di pulizia è condizione indispensabile soprattutto per i motori più moderni, nei quali il gasolio viene polverizzato a pressioni di qualche centinaio di bar. Esigenza ancora più stringente per i propulsori dotati di common-rail, nei quali il gasolio iniettato raggiunge pressioni anche superiori a 2.000 bar, con più iniezioni per ciclo. Di conseguenza, per assicurare un grado di polverizzazione estremamente elevato, gli ugelli degli iniettori devono avere un diametro ridottissimo (il gasolio viene infatti nebulizzato in goccioline con diametro compreso tra 20 e 100 micron), una caratteristica che aumenta il rischio di occlusioni, qualora nel gasolio siano presenti impurità e/o acqua. Questo aspetto richiede attenzione, considerando che spesso sul fondo delle cisterne aziendali si depositano sia della morchia (un insieme di ruggine, alghe, polvere), sia acqua di condensa, elementi che possono essere accidentalmente introdotti all’interno del serbatoio del trattore, al momento del rifornimento.

Anche soste prolungate del mezzo possono essere causa di formazione di condensa all’interno del serbatoio, soprattutto se il trattore viene messo a riposo con poco gasolio (per questo le case costruttrici suggeriscono di ricoverare il trattore con il serbatoio pieno). Quindi, per evitare difficoltà di avviamento del motore causate da gasolio inquinato e scongiurare improvvisi cali di potenza del trattore durante il lavoro, è indispensabile curare sia la qualità del combustibile che la manutenzione del relativo filtro. Se le istruzioni al riguardo inserite nel libretto d’uso e manutenzione non vengono diligentemente applicate, si possono infatti verificare inconvenienti ben più gravi di quelli illustrati, ovvero seri problemi alla pompa di iniezione e agli iniettori, con la necessità di onerose revisioni o addirittura con la sostituzione dei componenti danneggiati.

Il grado di filtrazione del gasolio richiesto nei motori diesel che equipaggiano i mezzi agricoli è compreso tra i 10 micron per i propulsori meno “esigenti” e 1 micron per quelli di ultima generazione. Tale capacità di filtraggio è garantita, nel primo caso, da filtri in cellulosa con l’aggiunta di un rivestimento in resine speciali mentre, nel secondo caso, il materiale filtrante è solitamente costituito da fibre sintetiche disposte in modo opportuno, tale da assicurare un’efficace trattenuta delle impurità e impedire il passaggio di acqua. Il gasolio proveniente dalla pompa di alimentazione entra a bassa pressione da una serie di fori disposti a corona circolare sulla sommità del filtro, lo attraversa dall’alto verso il basso e, ripulito da acqua e impurità, risale in un canale centrale per poi essere aspirato dalla pompa di iniezione.

 

Filtri con vaschetta basale e corpo superiore non sostituibile

In questo caso durante la sostituzione occorre accertarsi del perfetto posizionamento del filtro tra la vaschetta ed il supporto, dato che sono le rispettive guarnizioni a garantirne la tenuta.

Occorre, inoltre, prestare attenzione alle guarnizioni che fanno tenuta sulle viti di fissaggio, una di entrata del gasolio proveniente dal serbatoio e l’altra di uscita verso la pompa di iniezione. Se vengono allentate, queste guarnizioni richiedono la sostituzione, poiché non sono più in grado di garantire la necessaria tenuta, essendo costituite da metallo dolce.

 

Filtri a cartuccia indipendente

Le guarnizioni sono già conglobate nella cartuccia, e quindi per l’installazione non sono richiesti particolari accorgimenti, se non una leggera lubrificazione per garantirne la tenuta.

Entrambe le tipologie di filtri hanno un piccolo serbatoio basale per l’accumulo dell’acqua di condensa, che può essere svuotato mediante una piccola valvola di scarico. In alcuni trattori è presente un prefiltro in vetro, posto a monte del filtro vero e proprio, in cui si trova un ulteriore elemento filtrante in maglia metallica e in cui si accumula l’acqua di decantazione, grazie alla diversa massa volumica dei due liquidi. Mediante l’apertura di un’apposita vite di serraggio è possibile svuotare tale bicchiere dall’acqua accumulata dalle impurità più grossolane presenti nel gasolio.

Nei trattori più moderni possono essere presenti dei sensori per il monitoraggio sia delle caratteristiche del combustibile che dell’eventuale presenza di acqua nella parte basale del filtro. Inoltre, soprattutto nei mezzi destinati ad operare in climi freddi, può essere presente un piccolo circuito di riscaldamento dell’elemento filtrante: ciò agevola di molto gli avviamenti a freddo, in quanto viene scongiurata la separazione e la precipitazione delle paraffine presenti nel gasolio.

Ovviamente anche i filtri vanno periodicamente sostituiti: di norma, i costruttori suggeriscono di cambiare il filtro del gasolio ogni 600 ore di lavoro.

I filtri per gli oli di servizio

Si tratta di filtri necessari per assicurare un’efficace trattenuta delle impurità, anche quelle minuscole, che possono mescolarsi ai vari tipi di olio (dell’impianto idraulico, della trasmissione, del sollevatore, dello sterzo), senza tuttavia provocare un’eccessiva resistenza al passaggio del flusso di fluido. Nei trattori agricoli, gli inquinanti sono rappresentati comunemente dalle particelle metalliche che si staccano dai componenti meccanici (ad es. gli ingranaggi), a causa degli attriti dovuti al loro movimento. Tali impurità hanno di solito diametro compreso tra 5 e 60 micron, e se non intercettate possono causare nel tempo usura negli anelli di tenuta. Si tratta di un problema grave, considerando le elevate pressioni di lavoro che possono essere raggiunte: nei trattori, i valori massimi di esercizio dell’impianto idraulico di sollevatori e distributori arrivano anche a 200 bar, mentre nella componente idrostatica di una moderna trasmissione a variazione continua si possono superare i 600 bar.

Di norma, il materiale filtrante è costituito da fibre di cellulosa disposte in maniera casuale, a formare una struttura che viene spesso impregnata con particolari resine, per offrire una maggiore durata ed efficacia di filtrazione. In alternativa alle fibre di cellulosa vengono spesso adottate fibre sintetiche, disposte in multistrati a diversa densità, ma più di recente si sta diffondendo una struttura che è una combinazione di questi due materiali, coniugando quindi la capacità filtrante della fibra naturale con la robustezza meccanica e la resistenza chimica della fibra sintetica.

 

I filtri ad immersione

Comprendono una cartuccia filtrante, che viene inserita in un apposito alloggio a bicchiere fissato sul corpo macchina. La tenuta del filtro è garantita da una guarnizione tipo O-ring, che viene sostituita insieme al filtro. La valvola bypass, posizionata alla sommità dell’alloggio a bicchiere (e quindi del filtro), indispensabile per garantire un flusso di olio continuo in tutte le condizioni, in questa tipologia di filtro non viene mai sostituita.

 

I filtri a cartuccia

Sono costituiti da un contenitore metallico al cui interno trovano alloggio l’elemento filtrante e la valvola di bypass. In tal caso, quindi, all’atto della sostituzione del filtro viene automaticamente rimpiazzata anche la valvola bypass. Di solito, nei mezzi agricoli, i filtri degli oli di servizio vengono cambiati in concomitanza con la sostituzione del lubrificante, ovvero in un intervallo compreso tra 600 ore, nel caso di trattori di bassa potenza, e 1200-1500 ore, per tutti gli altri.

Rispetto a quello ad immersione, certamente più semplice ed economico, grazie all’involucro in metallo che aiuta la dissipazione del calore e protegge di conseguenza l’elemento, il filtro olio spin-on è di norma più resistente alle alte temperature e pressioni, condizioni che sempre più frequentemente si verificano nei moderni motori. Inoltre, la possibilità di sostituire ad ogni cambio del filtro anche la relativa valvola by-pass garantisce al sistema idraulico condizioni ottimali di funzionamento anche in caso di intasamento del filtro, cosa non sempre possibile con il filtro ad immersione nel quale la valvola bypass, essendo parte integrante dell’alloggio a bicchiere fissato al corpo macchina, può andare incontro nel tempo a possibili malfunzionamenti.

di Aldo Calcante

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