La lubrificazione dei motori è il presupposto per un corretto funzionamento e per buone performance dello stesso. Una condizione essenziale per il buon funzionamento di un motore endotermico è che esso sia costantemente ben lubrificato per preservare il buon funzionamento di tutte quelle sue parti in movimento che necessitano di un velo d’olio per diminuire gli attriti, ridurre le temperature di esercizio, e asportare impurità che possono generarsi nei motori.

Funzioni e importanza dei filtri dell'olio

Il filtro dell’olio motore ha lo scopo di pulire continuamente l’olio, eliminando le impurità presenti all’interno dello stesso, come ad esempio le particelle che si generano a seguito della continua abrasione degli organi in movimento, alle eventuali polveri derivanti da contaminazione ambientale, nonché ai residui carboniosi della combustione. Il compito che sono chiamati a svolgere è impegnativo e gravoso. Devono infatti garantire che gli olii e il gasolio in circolazione siano del tutto privi di particelle estranee, e quindi il filtro deve essere in grado di fermare anche le particelle di più infime dimensioni, e al contempo è necessario considerare che il filtraggio deve avvenire causando la minima resistenza possibile al passaggio dei fluidi, ovvero causando le minori perdite di pressione possibili.

Problematiche e soluzioni nella filtrazione

Come si può intuire la cosa non è semplicissima, in quanto a parità di superficie filtrante, tanto più userò un filtro caratterizzato da una maglia più fitta, tanto più la contropressione che esso genererà sarà maggiore; e inoltre tanto più aumenterà l’intasamento degli orifizi ad opera delle particelle in sospensione che vengono arrestate, tanto più la contropressione salirà ulteriormente. Nei trattori, escludendo eventuali particelle solide che arrivano dall’esterno del motore o dell’impianto idraulico, che possono entrare in essi quando si sostituisce l’olio o si effettua qualche intervento di riparazione, si ha a che fare nella maggior parte dei casi con particelle che si originano dai metalli e si formano internamente. Queste particelle derivano ad esempio dall’usura dei suoi componenti a seguito di un continuo strisciamento, ma possono anche derivare da processi di ossidazione o da reazioni chimiche dei materiali, come quelli a contatto con i prodotti della combustione (morchie, lacche, ecc.), nonché da microlesioni o piccole rotture da stress meccanico e/o termico. Ad ogni modo i diametri delle particelle che occorre necessariamente arrestare sono generalmente compresi tra i 5 e i 60 micron.

Nei motori a ciclo diesel è inoltre necessario considerare che giocoforza all’interno delle camere di combustione si originano anche delle microparticelle di nerofumo, derivanti da una incompleta combustione del gasolio che, una volta oltrepassate le fasce elastiche, vengono intercettate dall’olio motore e in esso tendono ad aggregarsi tra loro per formare macroaggregati di dimensioni sostanzialmente simili a quelli delle particelle metalliche precedentemente citate.

Per quanto riguarda il sistema idraulico il discorso è similare - seppur non siano presenti all’interno del circuito idraulico residui di combustione - una filtrazione non efficiente provvederebbe a far usurare precocemente innanzitutto gli anelli di tenuta, costituiti con materiali che giocoforza devono essere piuttosto morbidi. Anche eventuali microlesioni delle parti metalliche non sarebbero però meno deleterie, date le elevate pressioni normalmente utilizzate nei circuiti idraulici. Sui trattori, infatti, le pressioni massime di esercizio dell’impianto idraulico di sollevatori e distributori arrivano a sfiorare i 200 bar, mentre nella componente idrostatica di una moderna trasmissione a variazione continua con split-power meccanico idraulico si arriva tranquillamente a più di 600 bar.

Un discorso differente va fatto invece per il combustibile, la cui assoluta pulizia è condizione essenziale per il buon funzionamento del sistema di iniezione, vedi pompe ed iniettori, che specie sui motori più moderni dotati di impianti con schema a Common-rail, sono dotati di orifizi di passaggio sempre più piccoli, e quindi sempre più soggetti ad eventuali deleterie occlusioni. è quindi palese che un gasolio pulito e privo di tracce di acqua permette di risparmiare sulla manutenzione dei motori evitando costosi interventi all'impianto di alimentazione e migliorando inoltre le emissioni agli scarichi.

Tipologie di filtri

Il tipo di filtro più utilizzato sui trattori è senza dubbio quello meccanico, anche se esistono per i medesimi scopi anche altri tipi di filtri come quelli magnetici, quelli a sedimentazione e quelli a centrifuga, ma si tratta comunque di sistemi ormai abbandonati o relegati all’utilizzo su grandi motori stazionari. In linea generale il filtro di tipo meccanico pulisce l’olio grazie a un elemento filtrante che ferma e trattiene tutte le impurità e i residui metallici presenti all’interno del fluido che lo attraversa.

I filtri meccanici possono essere di due tipologie, ovvero i più semplici filtri “a immersione”, rappresentati di solito da una semplice cartuccia filtrante, e quelli detti “spin-on” che sono realizzati con una serie di componenti racchiusi all’interno di un involucro metallico. Dopo moltissimi anni nei quali si è assistito ad una egemonia dei filtri compositi, comunemente definiti “spin-on”, ovvero da avvitare, oggi si sta assistendo per i filtri dell’olio motore ad un massiccio ritorno di quelli a immersione, che vengono inseriti in appositi alloggiamenti a bicchiere presenti sul basamento o, sempre più frequentemente, in un modulo che contiene anche lo scambiatore di calore acqua-olio.

  • Filtri ad “immersione”: sono più semplici ed economici, comprendono la sola parte filtrante che viene sostentata tramite una struttura in plastica e/o lamiera, e vanno inseriti in un apposito alloggio a bicchiere presente sul blocco motore. Questo filtro viene venduto solitamente con una guarnizione ad anello (O-Ring) che va sostituita insieme al filtro.
  • Filtri “spin-on”: sono invece costituiti da involucri metallici all’interno dei quali vengono collocati l’elemento filtrante e la valvola di bypass; questi vengono fissati al basamento mediante semplice avvitamento e non sono scomponibili. Quando vanno sostituiti si cambia quindi al contempo l’elemento filtrante e la valvola di bypass.

In molti casi la posizione nella quale si trova il filtro filtrante è tale che togliendo il filtro tutto l’olio presente sopra lo stesso uscirebbe sotto l’azione della forza di gravità. In entrambi i casi comunque l’olio, mediante la relativa pompa viene incanalato e spinto verso il relativo filtro nel quale attraversa gli appositi forellini disposti a cerchio per entrare all’interno del contenitore che ospita l’elemento filtrante che trattiene le impurità, per permettere poi all’olio (o al gasolio) ripuliti di uscire passando dal un foro centrale.

Dato che più il filtro lavora più l’elemento filtrante inevitabilmente si intasa intrappolando tutte le particelle di cui sopra e genera una contropressione sempre più elevata, per evitare che la stessa possa raggiungere livelli deleteri nei filtri dell’olio motore e dell’olio lubrificante, esistono le valvole di bypass che, qualora la pressione diventi eccessiva, mettono in comunicazione la mandata con il ritorno facendo così scorrere l'olio senza farlo passare attraverso la cartuccia.

Materiali filtranti

Parlando di filtri è facile pensare alle classiche “reti” con maglie finissime, che operando come un setaccio trattengono le particelle con un sistema con diametro maggiore delle sue maglie. In effetti la situazione è molto più complessa. Per i filtri utilizzati sulle macchine agricole la situazione è un po’ diversa, infatti di “maglie” vere e proprie non ce ne sono e il materiale filtrante infatti è costituito da fibre di cellulosa disposte in maniera disordinata a formare una struttura dotata di una elevata porosità, che viene spesso impregnata con resine particolari per conferirgli una maggiore durata. Negli ultimi tempi le fibre di cellulosa vengono sempre più spesso sostituite da fibre sintetiche, che si caratterizzano per un diametro mediamente inferiore degli interstizi, e si creano sempre più spesso anche delle strutture multistrato a densità differenziata.

Oli lubrificanti: caratteristiche e tipologie

Anche la macchina più performante non può funzionare a dovere se tutti i suoi componenti non sono ben lubrificati e oliati con uno specifico olio idraulico. Gli ingranaggi, per scorrere e fare il loro lavoro, hanno bisogno di essere trattati in modo opportuno con lubrificanti specifici. Gli oli lubrificanti non sono tutti uguali. Gli oli idraulici sono prevalentemente oli minerali e sintetici.

I diversi tipi di olio, oltre a lubrificare le parti meccaniche, possono proteggerle dall’usura e dalla corrosione, grazie a diverse proprietà come il fatto che sono idrorepellenti. L’ideale è una viscosità che consenta, allo stesso tempo, di far funzionare a perfezione il macchinario e di mantenere un film lubrificante sulle parti interessate.

Viscosità e indice di viscosità

La viscosità riguarda i fluidi e ne indica, precisamente, la resistenza allo scorrimento. Uno stesso fluido presenta caratteristiche di viscosità che mutano al variare di pressione e temperatura. Quindi, lo stesso olio sottoposto a riscaldamento vedrà diminuire progressivamente la propria viscosità con l’aumentare della temperatura. Per questo motivo, gli oli lubrificanti devono essere valutati non solo in base alla loro viscosità ma anche in base al loro indice di viscosità.

L’indice di viscosità (I.V.) indica quanto un olio lubrificante è in grado di mantenere inalterata la propria viscosità a diversi livelli di temperatura. Valori bassi indicano una scarsa tenuta, valori alti indicano una maggiore capacità di mantenere la viscosità. Da questo punto di vista gli oli migliori sono senza dubbio gli oli sintetici e quelli minerali ad alto indice di viscosità. La viscosità degli oli lubrificanti si misura secondo gli standard ISO VG.

La prima scelta è sempre l’olio della viscosità indicata nel manuale del macchinario o del motore. Non improvvisare mai, chiedici eventualmente un consiglio: su utilenseriaweb trovi i migliori oli lubrificanti!

Olio idraulico: funzioni e caratteristiche

L’olio idraulico è il mezzo di trasporto dell’energia in un impianto oleodinamico. Oltre la funzione primaria di trasporto dell’energia meccanica, il fluido idraulico ha anche la proprietà di proteggere, lubrificare e raffreddare i componenti con i quali viene in contatto. Caratteristica fondamentale degli oli idraulici è la viscosità che indica la capacità di scorrimento del lubrificante su una determinata superficie. In particolare, essi si caratterizzano per la stabilità anche ad alte temperature che previene la formazione di depositi. L’adeguato utilizzo di additivi consente di avere proprietà anti-corrosive con prestazioni antischiuma.

Esempi di oli idraulici e loro applicazioni

  • TotalEnergies Dynatrans ACX 30: lubrificante avanzato per trasmissioni powershift, sistemi idraulici, assali e riduttori finali.
  • TotalEnergies DROSERA XMS 68 I e 32 I: olio multifunzionale, senza zinco, per macchine utensili.
  • TotalEnergies AZOLLA NET HC: elevato potere detergente e disperdente.
  • TOTAL AZOLLA ZS: formulati per tutti i tipi di sistemi idraulici.
  • TotalEnergies BLUE CONCENTRATE: adatto a tutti i circuiti oleodinamici.
  • TotalEnergies Drosera MS 32 e MS 220: oli lubrificanti multifunzionali senza zinco per macchinari utensili e applicazioni industriali impegnative.
  • TotalEnergies Azolla HZS: oli idraulici antiusura ad elevate prestazioni.
  • TotalEnergies Biohydran TMP 32: olio idraulico biodegradabile con specifica ECOLABEL.
  • Mobil Nuto H: progettati per applicazioni industriali e su macchinari mobili dove siano richiesti lubrificanti antiusura.
  • I Mobil DTE Serie 20: oli idraulici antiusura di prestazioni superiori formulati per soddisfare un’ampia gamma di applicazioni idrauliche.
  • TotalEnergies Azolla VTR 32: olio idraulico per trasmissioni idrodinamiche.
  • TotalEnergies Equivis D 46: olio idraulico con additivo detergente-disperdente con indice di viscosità molto elevato.
  • Bp Energol SHF-HV: Olio idraulico ad elevate prestazioni Oli idraulici antiusura ad elevato indice di viscosità (I.V.
  • Gli IP Hydrus Oil HI: oli idraulici di altissima qualità sviluppati per essere impiegati nei sistemi idraulici.
  • Q8 HAYDN: olio minerale paraffinico con elevate prestazioni antiusura utilizzato nelle apparecchiature e nei sistemi idraulici.
  • Mobil Univis HVI: olio idraulico ad altissimo indice di viscosità.

Caratteristiche fondamentali dei fluidi idraulici

  • Viscosità: La viscosità dei fluidi idraulici è la misura della resistenza allo scorrimento, ossia della resistenza opposta dalle particelle di fluido al reciproco scorrimento. La viscosità del fluido si deve trovare all’interno di un range di buon funzionamento. Infatti una viscosità troppo alta comporta elevate perdite di carico e un conseguente eccessivo riscaldamento. La viscosità diminuisce all’aumentare della temperatura, quindi durante il funzionamento dell’impianto occorre garantire che l’olio abbia la propria temperatura all’interno di un certo range.
  • Potere lubrificante, protezione dall’usura: Il fluido utilizzato deve essere in grado di bagnare tutte le parti mobili con una pellicola lubrificante continua. La conseguenza della rottura di questa pellicola, causata da alte pressioni, insufficienza di alimentazione, scarsa viscosità e altro ancora, è il grippaggio.
  • Compatibilità con i materiali: Il fluido deve essere compatibile con tutti i materiali che costituiscono l’impianto, comprese guarnizioni, cuscinetti e vernici.
  • Resistenza alla sollecitazioni termiche: Durante il funzionamento dell’impianto oleodinamico, il fluido si riscalda, mentre nei periodi di ferma subisce un raffreddamento. Il ripetersi di questo ciclo termico ha conseguenze negative per la vita utile del fluido, per questo motivo in molti impianti oleodinamici si mantiene costante la temperatura del fluido per mezzo di scambiatori di calore.
  • Bassa comprimibilità: La comprimibilità di un fluido è la variazione di volume per effetto della pressione. Se l’olio è esente da bolle d’aria al suo interno, il suo volume, a seguito di un aumento della pressione di 100 bar, subisce una riduzione dello 0.7%.
  • Dilatazione termica: Se alla pressione atmosferica l’olio viene riscaldato aumenta il suo volume, per cui in impianti in cui il volume dell’olio è molto elevato, bisogna tenere conto della temperatura di esercizio.
  • Potere anti-schiuma: Le bollicine d’aria risalenti sulla superficie dell’olio possono formare schiuma nel serbatoio. Questo inconveniente può essere ridotto con una appropriata disposizione delle tubazioni di ritorno e con l’installazione di setti separatori all’interno del serbatoio, per calmare il movimento dell’olio di ritorno.
  • Potere antiossidante: Il potere antiossidante degli oli minerali è ottenuto grazie ad additivi chimici, i quali creano sulle superfici metalliche una pellicola idrofuga che è in grado di neutralizzare i prodotti corrosivi di dissociazione dovuto all’invecchiamento dell’olio.
  • Filtrabilità: Durante l’esercizio il fluido viene continuamente filtrato sulla mandata o sul ritorno, o in entrambe le zone, al fine di asportarne gli elementi inquinanti generati per abrasione. In base al tipo di fluido ed alla sua viscosità, si scelgono le dimensioni del filtro e il materiale della cartuccia filtrante.
  • Resistenza all’accensione e incombustibilità: Al fine di prevenire i pericoli derivanti da possibili rotture di tubazione e conseguente perdita di fluido, in queste condizioni, si ricorre a fluidi speciali ad alto punto di accensione, di difficile infiammabilità.
  • Tossicità: Il contatto prolungato con alcuni fluidi sintetici e talvolta anche con oli minerali, può provocare irritazioni e malattie della pelle.

Tipologie di fluidi idraulici

  • Liquidi a base acquosa: Data la loro composizione possono essere usati solo quando la temperatura dell’impianto rimane compresa nell’intervallo +10 e +60 °C.
  • Emulsioni olio-in-acqua: Contengono dal 5% al 12% di olio. Presentano una viscosità piuttosto stabile nei confronti della temperatura e crescente con la percentuale di olio. La presenza dell’olio migliora le proprietà lubrificanti.
  • Emulsioni acqua-in-olio: Contengono dal 40% al 60% di olio e hanno un potere lubrificante molto migliore delle precedenti.
  • Soluzioni acque-glicole: L’acqua è presente nella misura del 35-60%, la viscosità cala all’aumentare della presenza di acqua ed è abbastanza stabile rispetto alla temperatura, mentre il potere lubrificante è paragonabile a quello dell’olio.
  • Esteri fosforici: Presentano un elevatissimo punto di fiamma, hanno un buon potere lubrificante, purtroppo hanno scarsa stabilità termica e la loro viscosità varia sensibilmente con la temperatura.
  • Siliconi: Sono composti chimici a molecole lunghe, costituite da silicio, ossigeno e radicali liberi. Hanno notevole stabilità della viscosità, ottima stabilità chimica al freddo e all’ossidazione e non presentano azioni aggressive.

Differenze tra olio idraulico e olio per trasmissioni/cambi

L’olio idraulico e l’olio per ingranaggi/cambi sono due diversi fluidi che rientrano nella categoria dei lubrificanti. La formulazione di questi oli lubrificanti varia in modo significativo in base alle loro applicazioni nelle attrezzature. Per ottenere elevate prestazioni e durata della macchina, sono necessarie formulazioni di olio ottimali per adattarsi alle applicazioni.

La funzione principale dell’olio per ingranaggi è di proteggere il dente degli ingranaggi che lavorano ad alta pressione e ad alte velocità. Gli oli per ingranaggi, disponibili in diverse gradazioni e viscosità (ISO VG ), vengono utilizzati per lubrificare i punti di contatto degli ingranaggi con i movimenti di scorrimento e di rotazione utilizzati in attrezzature industriali, automobili e altri macchinari. L’olio presenta proprietà anti-attrito, allo stesso tempo raffredda e rimuove il calore che si origina con l’attrito tra le parti.

Gli ingranaggi cilindrici a bassa sollecitazione richiedono solo oli che proteggano dalla ruggine e dall’ossidazione, mentre quelli sottoposti a carichi pesanti necessitano di alti livelli di additivi EP ( estreme pressioni ). Gli oli che presentano una maggiore viscosità proteggono meglio gli ingranaggi in quanto creano un “film lubrificante” più resistente : tali oli contengono lo zolfo uno dei principali additivi per aumentare la resistenza al carico.

Gli oli che contengono additivi EP (estrema pressione) hanno composti di fosforo o zolfo e sono corrosivi per boccole e sincronizzatori in metallo giallo. Gli oli per ingranaggi e differenziali sono classificati in diversi gruppi secondo le classificazioni GL.

L’olio idraulico è un lubrificante che trasferisce la potenza attraverso attuatori idraulici azionati appunto dall’olio in pressione grazie alla pompa idraulica e alle servovalvole: esempi di attuatori possono essere bracci di escavatori, freni idraulici, sistemi di servosterzo, ascensore, ecc. Gli elementi chiave delle prestazioni negli oli idraulici di qualità sono la loro resistenza all’ossidazione sotto pressione e alle alte temperature di esercizio.

Importanza della manutenzione e della scelta dell'olio corretto

Oggi abbiamo deciso di trattare un argomento che reputiamo molto importante all’interno del settore agricolo: l’uso degli oli idraulici per trattori. Sono molte le realtà che commettono piccoli errori, sia per quanto riguarda i controlli, sia per quanto concerne la scelta dell’olio più opportuno.

Anche se spesso viene trascurato, è bene ricordare che l’olio per motore dell’auto è uno degli elementi fondamentali per il suo corretto funzionamento. Scegliere il corretto lubrificante per gli escavatori, le macchine di movimento terra e per gli altri mezzi da cantiere è importante per mantenere le prestazioni della macchina sempre efficienti.

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