Uno dei requisiti indispensabili per il corretto funzionamento e una lunga durata di un motore a combustione interna riguarda senza dubbio la miglior pulizia dell’aria immessa nella camera di combustione. Si tratta di componenti fondamentali per il miglior funzionamento del motore diesel.
Importanza del Filtro dell'Aria nei Motori Diesel
Nei diesel agricoli moderni, per un’ottima combustione sono necessarie in genere circa 20 parti d’aria per una di gasolio. La quantità di aria comburente che entra in un motore diesel dipende dalla cilindrata, dalla densità dell’aria e dal numero di volte nel tempo in cui il cilindro viene riempito, in relazione al regime di rotazione.
Pertanto, il filtro dell’aria comburente deve essere oggetto di una puntuale e accurata manutenzione; la pulizia (o l’eventuale sostituzione) devono essere tempestivamente effettuate alle scadenze previste dal costruttore, seguendo le indicazioni del manuale di istruzioni. Un filtro intasato può causare una riduzione delle prestazioni del motore, un aumento dei consumi di combustibile, e conseguentemente delle emissioni inquinanti.
Filtro a Bagno d'Olio: Caratteristiche e Funzionamento
Nonostante sia la tipologia introdotta da più tempo, ormai è poco diffusa sulle macchine agricole moderne, a causa della capacità filtrante leggermente inferiore dei filtri a secco. Il flusso d’aria in ingresso viene fatto gorgogliare attraverso l’olio che, grazie alle maglie della cartuccia, trattiene le impurità. L’aria entra nel prefiltro e gorgoglia nell’olio, attraversando la maglia filtrante e rilasciando la polvere che viene imprigionata nel liquido.
Nel caso di adozione di un filtro a bagno d’olio, per i motori montati su macchine destinate a lavorare in ambienti a forte polverosità è indicata l’installazione aggiuntiva di un prefiltro centrifugo (il cosiddetto “ciclone”), che elimina le particelle di polvere più pesanti dall’aria in entrata.
Manutenzione del Filtro a Bagno d'Olio
La manutenzione di questi filtri è molto semplice e non prevede la sostituzione della cartuccia: è necessario infatti svuotare periodicamente la vaschetta del prefiltro, oltreché naturalmente sostituire l’olio ogni 4-500 ore di lavoro.
Evoluzione dei Filtri Aria VW
Una delle caratteristiche che da sempre contraddistinse la VW fu certamente la continua ricerca tecnica che impiegò nello sviluppo dei suoi motori e della sua produzione in generale. All’inizio il filtro era un elemento semplice che non presentava accorgimenti o regolazioni particolari, la cui evoluzione si espresse principalmente nella forma, tesa a migliorare la capacità filtrante.
Fu dai primi anni ’60 in poi che si attuarono diverse soluzioni per consentire la miscelazione dell’aria esterna con quella proveniente dal riscaldamento del motore, al fine da favorire la carburazione e regolarla a seconda delle temperature esterne e nella fase delicata dell’avviamento.
Gli esempi usati di seguito prendono in considerazione principalmente i vari filtri aria che si trovavano sui Maggiolini, ma le stesse descrizioni possono essere applicate anche agli altri modelli di casa VW, come Bus, Karmann Ghia, Pescacce, etc. etc. in quanto i filtri di questi altri veicoli differiscono nella foggia e dimensioni, ma non nei principi di funzionamento.
Un avvertimento si rende necessario comunque per quanto riguarda la datazione dei modelli riportata, in quanto, essendo tutte informazioni reperite in rete, da broshure o da manuali di uso e manutenzione, o mediante osservazione diretta, può essere che, un volta riferite al nostro paese contengano delle inesattezze.
Filtri Aria a Bagno d'Olio VW (Fino al 1960)
Furono i primi filtri aria che equipaggiarono le VW con la caratteristica ( presente fin dai primi prototipi ) di avere come elemento filtrante una superficie d’olio che, lambita dal turbinio dell’aria, ne tratteneva le impurità. Una ricercatezza tecnica questa, che al tempo veniva solitamente concessa a vetture molto più prestigiose. Come già ricordato, con il passare degli anni si sentì la necessità di aumentare la superficie filtrante e di conseguenza le forme dei filtri variarono. Furono questi filtri installati fino al 1960.
Filtri Aria con Paratia (1961-1971)
Con l’introduzione di questo modello si volle ricercare una soluzione ai problemi di carburazione, presenti soprattutto al minimo e ai bassi regimi. In questo tipo di filtro installato tra il 1961 e il 1971 é presente una la paratia all’imboccatura del filtro, che ha lo scopo di indirizzare e miscelare l’aria calda proveniente dal motore con quella fresca proveniente dall’esterno.
Nella posizione INVERNO (da usare ovviamente in periodi freddi) la paratia viene lasciata libera di oscillare. In questo modo quando il motore è al minimo, e il “risucchio” del motore è lieve, il pesetto riesce a mantenere la paratia alzata, facendo pescare aria calda dal tubo in cartone che arriva da sotto. Si favorisce con l’apporto di aria riscaldata la carburazione ai bassi regimi e al minimo.
Con l’aumentare dei giri, aumenta nel contempo l’aspirazione dalla bocca del filtro che riesce a vincere la resistenza del pesetto e abbassa la paratia facendo entrare aria fresca dall’esterno. A regimi elevati infatti il motore non ha bisogno di aria riscaldata per funzionare bene e anzi la cosa si tradurrebbe in una perdita di potenza dovuta ad una non corretta carburazione.
Filtri Aria con Controllo Temperatura (1968-1972)
Tra il 1968 e il 1972 la VW introdusse un nuovo accorgimento per migliorare il rendimento dei suoi filtri aria, specialmente nel delicato momento dell’avviamento. Con il nuovo modello si attuò il primo tentativo di coordinare la temperatura dell’aria immessa nel carburatore con la temperatura di esercizio del motore stesso. Quando il motore è ancora freddo, con termostato contratto e lamelle chiuse, il cavo è posizionato in modo da lasciare aperta la paratia, facendo pescare solo aria riscaldata dal tubo sotto, collegato allo scambiatore.
Si ottiene così una migliore carburazione nei primi minuti di funzionamento (giusto il tempo che il termostato motore si dilati) grazie all’apporto dell’aria calda, cosa importante appunto quando il motore si sta ancora riscaldando. E’ utile ricordare che: aria calda = minore presenza di ossigeno = miscela + ricca. Rispetto ai modelli precedenti venne anche aumentata la sezione dell’unico tubo per aria calda in modo da avere al contempo maggiore portata e minori dispersioni.
Filtri Aria con Valvola Termostatica (Dal 1973)
Dal 1973 in poi la VW introdusse una modifica sostanziale ai suoi filtri aria per ovviare definitivamente ai problemi di avviamento da freddo e in generale per calibrare la carburazione con le condizioni termiche dell’aria esterna. Questo fu possibile con l’introduzione del sistema di miscelazione tra aria fresca - riscaldata mediante l’utilizzo di una valvola termostatica. Nel 1973 i primi modelli furono ancora realizzati a bagno d’olio e con il corpo in lamiera, mentre successivamente, dal 1974 venne introdotto un ulteriore elemento migliorativo, il filtro in carta, mentre tutto l’elemento venne realizzato in plastica.
Il loro funzionamento si basa sullo sfruttamento della depressione che viene creata dal motore stesso. La depressione viene prelevata su di un apposito ugello (sul carburatore o sul collettore) e trasferita mediante un tubetto al dispositivo di miscelazione tra l’aria fresca e quella riscaldata e al cui interno si muove la paratia di regolazione.
Sulla linea della depressione è frapposta una valvola termostatica che, a seconda della temperatura rilevata all’interno del corpo del filtro aria, apre o chiude l’aspirazione dal tubetto, facendo + o - contrarre una membrana con una molla all’interno, che trasferisce questo suo movimento alla suddetta paratia. In pratica: Non appena si avvia il motore, la valvola è aperta, l’aspirazione passa indisturbata attraverso i due tubetti che collegano la presa di depressione e il dispositivo di miscelazione e la paratia si alza lasciando passare solo aria riscaldata proveniente dallo scambiatore.
Quando la temperatura all’interno della scatola filtro si alza, la valvola gradualmente si chiude, l’aspirazione si interrompe e la paratia si richiude lasciando entrare aria fresca. E’ da notare che il sistema ha un comportamento graduale per cui fino a che l’aria aspirata dall’esterno (che tende a riscaldarsi in quanto prelevata all’interno del vano motore) non è alla giusta temperatura, oscillante tra i 20 e i 28 gradi, questa viene anche miscelata con quella già riscaldata dallo scambiatore.
Può quindi capitare che in periodi di freddo intenso la paratia non si abbassi per niente in quanto l’esterno rimane comunque troppo freddo, mentre in estate accada il contrario. La VW mantenne questo sistema, che varia la sua apertura a seconda della potenza di aspirazione del motore, presumibilmente per far turbinare meglio la quantità di aria al minimo e ai bassi regimi e assicurarne la pulizia, per contatto col bagno d’olio. Questa venne eliminata perché inutile nei filtri successivi equipaggiati con l’elemento filtrante in carta.
Prefiltri Aria
Attraverso la rimozione delle impurità maggiori, questi prefiltri non solo ridurranno le manutenzioni dei costosi filtri aria, ma minimizzeranno i fermi macchina e contemporaneamente estenderanno la vita del motore.
Prefiltri Poggiati
I prefiltri poggiati uniscono l’ottimo grado di filtrazione, a dimensioni di ingombro ridotte, grazie al vortice appoggiato al corpo filtro. Questa soluzione è ideale in ambienti molto polverosi.
Prefiltri Autonomi
I prefiltri autonomi sono definiti tali in quanto staccati dal corpo filtro. Possono essere in materiale plastico per le dimensioni Ø35, 42, 45, 50 e 60 mm; o in ferro per i diametri Ø57, 63, 65, 67 e 76 mm.
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