El medio filtrante: el corazón del filtro

Mann+Hummel analiza paso a paso cómo se desarrolla un medio filtrante cuya función principal es limpiar el combustible.

El fabricante alemán de filtros, Mann+Hummel, explica cuál es la función principal del medio filtrante, fundamental para limpiar el combustible y que así se pueda alcanzar una combustión limpia. Además, analiza el proceso que siguen para desarrollar su medio filtrante.

La combustión limpia requiere combustible limpio. La tarea del medio filtrante, el corazón del filtro, es limpiar el combustible.

Los filtros son los héroes silenciosos de la ingeniería de automoción. Oculto en el interior del vehículo el filtro no se ve ni es oído por los ocupantes del vehículo. Aunque los filtros proporcionan elevadas prestaciones de forma continua. El núcleo de cada filtro es el llamado medio filtrante. Hace el trabajo principal, limpiar el combustible. Esto se debe a que sin combustible limpio, no es posible la combustión limpia.

Tres capas para altas prestaciones

Los modernos sistemas de inyección con diminutos inyectores, elevadas presiones de hasta 2.500 bar y tiempos de ciclo en el rango de milisegundos, son altamente sensibles. Incluso las más pequeñas partículas de suciedad en el combustible pueden tener el efecto de un proyectil en dichos sistemas y provocar importantes daños.

Mann+Hummel usa un medio filtrante de tres capas para superar este desafío. La primera capa es una capa de fibra totalmente sintética. Permite incrementar la capacidad de retención de suciedad. La segunda capa está formada por una combinación de celulosa y fibras de vidrio ultrafinas. Garantiza una elevada eficiencia de separación para maximizar el número de partículas que puede retener el filtro. Una capa final de celulosa con función de soporte evita que escapen las fibras de vidrio.

Nuevo desarrollo a partir del banco de pruebas

Después de la definición de los diferentes parámetros, cada nuevo desarrollo es preparado en el banco de pruebas. Se empieza con una primera muestra del medio filtrante en tamaño DIN A4. Usando ordenadores, los desarrolladores de Mann+Hummel pueden determinar cuántas partículas son retenidas por el medio filtrante. Usando los modernos medios filtrantes, por ejemplo, sólo 3 de cada 1.000 partículas en el flujo, con un tamaño de 4 micrómetros, pueden alcanzar el otro lado del filtro. Estas partículas son hasta 18 veces más finas que un cabello humano.

En la fase siguiente, el medio ha de demostrar que, a pesar de las muchas partículas de suciedad detenidas, no se colmatará prematuramente. Los desarrolladores examinan la llamada capacidad de retención de polvo y para este fin añaden partículas de hollín al filtro en el banco de pruebas. Esto permite a los investigadores acercarse más a las condiciones de trabajo reales y hacer predicciones muy exactas sobre cómo funcionará el medio filtrante en el trabajo real.

Medio filtrante elaborado de forma manual

Se realizan pruebas de bajo volumen en una planta de producción adecuada. Aquí los especialistas y técnicos de proceso trabajan en el ajuste del medio filtrante y de detalles como el uso de tecnología adecuada para unir el medio filtrante a la tapa. De 20 a 30 filtros de muestra se hacen manualmente de esta forma. Luego, los filtros vuelven al banco de pruebas. Si los resultados no son satisfactorios, se ajustan los materiales y el procesado y se realizan pruebas adicionales.

Paso a paso hacia el resultado final

En la última fase, el filtro vuelve a la planta de producción, donde se realizan pruebas en elevado volumen. Máquinas con enormes rodillos procesan alrededor de una tonelada del nuevo medio filtrante y se fabrican varios cientos de elementos filtrantes en condiciones de producción en serie. Con el corte, plegado, curado y otras fases, el nuevo desarrollo ha de demostrar que podrá manejar el procesado sin parar y permanecer estable en el proceso. Cuando esta implantación es finalmente satisfactoria en condiciones de producción en serie, la planta de producción y el departamento de desarrollo dan el visto bueno y nace un nuevo medio filtrante.

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