¿Cómo funciona un filtro de habitáculo?

En este artículo técnico, MANN+HUMMEL explica cuál es el funcionamiento de este filtro.

El sistema de ventilación o climatización de un vehículo se comporta como un aspirador que succiona las partículas y los gases nocivos del exterior (hasta 540.000 litros de aire por hora) y los expulsa directamente hacia sus ocupantes incrementando hasta cinco veces la concentración de dichas partículas en el interior del habitáculo.

¿Cómo funciona?

Los filtros de habitáculo bloquean el polen y otros contaminantes y garantizan que haya aire limpio en el interior del vehículo. Los filtros de cabina tienen una eficacia de filtrado de hasta el 99,9% de las partículas menores de una micra. Algo esencial para la salud ya que son las menores de 2 micras las que llegan a los pulmones y pueden pasar al torrente sanguíneo.

Existen tres tipos de filtros de habitáculo:

Filtros de una etapa “CU”

El primer filtro de habitáculo que aparece en el mercado, se desarrolla pensando en la separación y retención de partículas sólidas como el polen, el polvo de la calle, o procedentes del desgaste de los frenos, embragues, neumáticos, etc.

En este tipo de filtros se utilizan medios filtrantes sintéticos que realizan su cometido de separación de acuerdo a los conocidos principios de filtración en profundidad: inercia, barrera y difusión. Las partículas en el aire fluyen a través del filtro quedando retenidas en las finas fibras del medio filtrante.

Con el fin de cumplir las exigencias de una mayor finura de filtrado, manteniendo a la vez, una reducida pérdida de carga, los medios filtrantes sintéticos se cargan electrostáticamente.

Además, otra característica importante es la denominada capacidad de retención de polvo. Para ello los medios filtrantes se fabrican con una estructura en gradiente. En la cara orientada a la entrada de aire sucio, las fibras forman una capa con un entramado más abierto realizando una función de pre-separador de las partículas más gruesas. En la zona más profunda del filtro,  una capa de fibras ultrafinas se ocupa de la separación de las partículas más minúsculas.

Filtros de dos etapas “CUK”

Estos filtros se desarrollan para asumir la función de separación de gases y olores. Por lo que básicamente se trata de un filtro de partículas de una etapa al que se añade una capa de carbón activado.

El carbón activado es una substancia altamente porosa con una superficie extremadamente grande. Así un gramo de carbón activado presenta una superficie de alrededor 1.000 m2. Los gases nocivos y de olor desagradable como, por ejemplo, el dióxido de azufre o el ozono son absorbidos con fiabilidad gracias esta capa.

Filtro de 3 etapas FreciousPlus

En los últimos años, se ha añadido un nuevo requisito para los filtros de habitáculo: la separación de alérgenos. Para conseguir este efecto, se añade a las dos capas explicadas anteriormente, una tercera capa con un recubrimiento especial biofuncional con efecto antialérgico y antimicrobiano capaz de proteger al conductor y a los pasajeros de alérgenos, bacterias y hongos microscópicos.

Esta nueva etapa desarrolla su función anti-alergénica gracias un avanzado recubrimiento de polifenoles. Los polifenoles son productos naturales con un efecto anti-inflamatorio y se consideran beneficiosos para la salud. Se encuentran en multitud de plantas tales como el té verde, las granadas y muchas otras, y tienen la capacidad de fijarse a los alérgenos neutralizándolos.

El recubrimiento antimicrobiano también inhibe el crecimiento de mohos y bacterias en el filtro.

Características

Por la misión tan delicada de retener el polvo y polen del aire que deben respirar los ocupantes del vehículo, los filtros de aire de habitáculo son muy distintos a los filtros de aire del motor debiendo cumplir los siguientes requisitos:

  • Baja pérdida de carga
  • Alta capacidad de acumulación de polvo
  • Medio filtrante anti-bacteriano
  • Ignífugo
  • Sin PVC
  • Sin fibra de vidrio
  • Sin impregnación de resinas
  • Sin olores
  • Resistente al agua y el hielo

Mantenimiento

  1. Para mantener un rendimiento óptimo el filtro de habitáculo debe sustituirse cada 15.000 kilómetros o una vez al año como muy tarde.
  2. Con la primavera y el aumento de las temperaturas, ¿qué consecuencias puede traer un filtro de habitáculo en mal estado? Alergias, aire acondicionado, consumo combustible.

La protección del conductor y los ocupantes del vehículo contra el polen y las bacterias requiere el uso de filtros de aire de cabina efectivos. Esto se debe a que durante la temporada de polen hay aproximadamente 3.000 tipos de polen en solo un mililitro de aire.

De acuerdo con los informes de la Organización Mundial de la Salud, la alergia es la cuarta mayor enfermedad crónica del mundo. La contaminación causada por las partículas en suspensión pone en riesgo, especialmente, a los habitantes de las grandes ciudades y áreas industriales. El clima templado también está aumentando la carga sobre las personas que sufren de alergias. En el transcurso del año cada vez hay menos periodos sin polen en el aire.

En los automóviles, los componentes alergénicos contenidos en el polen, las bacterias y otras partículas ultrafinas pueden desencadenar reacciones alérgicas en los pasajeros. Durante un estornudo, un conductor que viaja a 80 km/h recorre una distancia de 45 metros con los ojos cerrados.

Los filtros de habitáculo también protegen el sistema de aire acondicionado de la contaminación prolongando su vida operativa, al evitar que se formen depósitos en las finas estructuras del evaporador.

Al mismo tiempo, se mantiene íntegra la potencia de calefacción y refrigeración del sistema de aire acondicionado. En invierno esto garantiza, por ejemplo, que el interior del vehículo se caliente más rápidamente. En este caso también es muy importante la plena capacidad del ventilador.

Por otra parte, si el flujo de aire disminuye a causa de un filtro obstruido, las ventanillas pueden empañarse, disminuyendo la visión del conductor significativamente.

Con el tiempo, el núcleo del filtro, el medio filtrante, se obstruye gradualmente, lo que puede dar lugar a una reducción de la capacidad del ventilador entre el 50% y el 70%.

  1. Con un futuro que parece apuntar a la movilidad libre de emisiones, ¿qué consecuencias tendrá este hecho en el futuro de los filtros de habitáculo?

Todas las legislaciones que están siendo implantadas por los organismos públicos respecto a los niveles de contaminación en el medio ambiente repercuten también en una mayor concienciación de los ciudadanos que exigen más y mejores medios en los vehículos para prevenir la alta concentración de suciedad que se produce dentro del habitáculo. Si bien es cierto que las emisiones de los vehículos tienden a reducirse, no lo es menos que hay otros muchos factores responsables de la suciedad del aire, industria, calefacciones, granjas, etc… Por lo tanto el futuro pasa por desarrollar cada vez medios filtrantes más eficaces para la retención de:

  • Gases ácidos NO2, SO2, H2S, relacionados con enfermedades pulmonares y cardiovasculares.
  • Compuestos orgánicos volátiles (VOC), irritantes de las mucosas.
  • Amoniaco: Originado en un 95% por la cría de animales, uso de fertilizantes, etc., puede transformarse en compuestos nitrogenados muy perjudiciales para la salud.

Otra vía de desarrollo es el uso de filtros HEPA utilizado hasta ahora en aplicaciones como medicina o aviación, también para los vehículos. Los filtros HEPA evitan la propagación de bacterias, virus y agentes patógenos.