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. La lubrificazione dei motori è il presupposto per un corretto funzionamento e per buone performance dello stesso.

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.

La pulizia dell'olio lubrificante e l'eliminazione delle impurità è garantita da sistemi di filtraggio, oggi sempre più efficaci e raffinati anche per i motori agricoli. 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.

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.

I 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.

I 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.

I 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.

La “fisarmonica”

Le macchine e le automazioni moderne hanno impianti oleodinamici estremamente complessi che spesso sono gestiti dall’elettronica. Le prestazioni richieste sono esasperate e i componenti necessitano di oli estremamente puliti con eccellenti doti antiusura.

A volte, per questioni di economia, si utilizzano oli con caratteristiche tecniche appena sufficienti non si eseguono trattamenti di mantenimento e si ritardano i cambi.

Il fine della filtrazione è di eliminare le particelle solide che inquinano i fluidi idraulici, la loro provenienza può essere di varia natura che sommariamente possiamo comprendere in queste categorie:

  • Residui di lavorazioni meccaniche di montaggio e manutenzione dell’impianto.
  • Parti metalliche d’usura dei vari componenti mobili dell’impianto.
  • L’ossidazione dell’olio genera depositi e lacche che col tempo si stratificano sulle superfici interne di serbatoi, tubi e componenti trattenendo metalli e altri residui d’usura.
  • Le morchie non rimosse possono essere diluite dall’olio nuovo permettendo agli inquinanti precedentemente trattenuti di tornare in circolo.
  • Durante il funzionamento degli impianti il livello dell’olio sale e scende aspirando aria dall’esterno permettendo alle polveri presenti nella zona di lavoro di penetrare nel serbatoio e contaminare l’olio.

Flussaggio e filtrazione dei fluidi oleodinamici

Il flussaggio è un’operazione di pulizia meccanica che viene effettuata prima della messa in servizio di impianti oleodinamici nuovi e di grandi dimensioni, ha la funzione di rimuovere le parti solide risultanti dalle saldature, molature, sporcizia varia ecc., l’azione è prettamente meccanica e sfrutta la velocità dell’olio per creare un moto turbolento che, sfruttando il comportamento del fluido secondo il principio di Reynolds, permette il trascinamento delle parti solide fino a veicolarle nei filtri della macchina da flussaggio.

La normale procedura consiste nell’isolamento dei bocchi valvole e delle pompe creando appositi by-pass, successivamente viene collegato un sistema esterno che ha quattro funzioni:

  1. Riscaldamento
  2. Ricircolo
  3. Filtraggio
  4. Controllo della contaminazione

Poi si avvia la macchina di flussaggio che continua a funzionare finché il contatore di particelle non indica che la classe ISO 4406 desiderata è stata raggiunta, a quel punto si ripristina il circuito come in origine e si avvia l’impianto.

Bisogna tenere presente che l’operazione è complessa, ha necessità di attrezzature particolari, servono tecnici specializzati e ha un costo importante. Per quanto detto riteniamo il flussaggio non consigliabile né per impianti medi e piccoli né per impianti già in servizio.

La filtrazione dei fluidi oleodinamici è un’operazione di pulizia meccanica che viene effettuata sia una tantum sia in continuo, nel primo caso si interviene su impianti che sono già in funzione facendo ricircolare l’olio attraverso un sistema esterno equipaggiato con filtri molto spinti e additivi di supporto, mentre nel secondo è la normale filtrazione presente a bordo degli impianti stessi.

Accertarsi che le prese d’aria di compensazione del serbatoio siano protette da un filtro con grado di filtrazione di 10µ, se non c’è saldare un attacco da 11/4 GAS M sul coperchio del serbatoio o mettere un passaparete sempre da 11/4, avvitare un filtro spin-on nuovo accertandosi che sia senza membrana di contenimento, se c’è toglierla altrimenti l’aria non passa. Accertarsi che tutta l’aria passi esclusivamente attraverso il filtro. Se l’impianto ha portate considerevoli potete montare più filtri fino ad ottenere un flusso di compensazione sufficiente.

Controllare se il tappo di carico è forato o ha degli orifizi eventualmente chiuderli in modo che non vi sia altro accesso al serbatoio se non dai filtri. I fluidi idraulici devono essere stoccati con sistemi di contenimento a norma di legge, ben chiusi nei contenitori originali, al riparo da umidità e contaminanti.

Prima di tutto va detto che è molto importante comprendere che prima di sostituire l’olio vecchio, bisogna trattare il sistema oleodinamico con appositi additivi detergenti disperdenti al fine di eliminare gli inquinanti presenti nel circuito.

Spesso apprendiamo che si attribuisce a i fluidi idraulici proprietà detergenti che in realtà non hanno in quanto generalmente non contengono tensioattivi. Nel momento in cui si svuota l’impianto, anche lavando il serbatoio, tutte le parti non accessibili resteranno contaminate, una volta caricato il fluido nuovo parte di queste morchie verranno solubilizzate e torneranno inevitabilmente in circolo ed è questo il motivo per cui è necessario intervenire con un additivo detergente che deve essere aggiunto all’olio vecchio in prossimità del cambio.

La procedura è molto semplice, basta verificare sulla scheda tecnica dell’additivo prescelto le percentuali necessarie i tempi di permanenza nell’impianto, una volta versato nel serbatoio basta attendere il tempo necessario mentre l’impianto funziona normalmente, scaduto il tempo va sostituito l’olio e i filtri con altri nuovi.

I detergenti consigliati che oltre ad essere eccellenti tensioattivi sono perfettamente tollerati da tutti i componenti inoltre hanno la prerogativa rimuove la sporcizia senza smontare niente e senza fermi macchina, alla fine di questo documento ci sono tutte le schede tecniche dei prodotti di ultima generazione.

Va tenuto in considerazione che tanto più l’impianto è inquinato maggiore sarà la probabilità che i filtri vengano intasati prima che il ciclo di detergenza sia terminato ed è per questo motivo che consigliamo di tenerli sempre a scorta e nel caso sostituirli anche più volte. Nel caso si disponesse di un sistema di filtrazione esterno è buona norma metterlo in funzione in quanto aiuta a separare gli inquinanti senza sovraccaricare i filtri dell’impianto stesso.

Effettuato il lavaggio svuotare totalmente l’impianto, montare filtri nuovi e riempire come da istruzioni per l’impianto nuovo. Anche durante il riempimento consigliamo di additivare l’olio con additivi da ricarica che potranno migliorare le prestazioni dell’impianto e prolungare la durata del fluido idraulico.

Questi additivi possono essere utilizzati sia durante il cambio totale della massa d’olio sia nelle successive filtrazioni intermedie. Per le modalità di utilizzo dei prodotti seguire le indicazioni della scheda tecnica fornita dal produttore e le informazioni successive. Con le operazioni precedenti e gli additivi abbiamo creato le migliori condizioni possibili per una durata ottimale dell’olio e dei componenti. Non esistono operazioni o prodotti che singolarmente ottengono i risultati che si possono riscontrare con un sistema combinato. Se non intervengono cause esterne, il vostro impianto funzionerà al meglio per centinaia di ore.

In linea generale i fluidi idraulici contengono quantità minime di additivi sia per tipologia sia per volume pertanto è consigliabile integrarli con appositi prodotti che, a fronte di una spesa modesta, possono offrire notevoli benefici specialmente a lungo termine in quanto hanno la capacità di:

  • Abbassare le temperature di funzionamento dell’impianto.
  • Mantenere perfettamente elastiche le tenute in gomma.
  • Prevenire i fenomeni di corrosione dei componenti.
  • Prevenire le perdite.
  • Prevenire il fenomeno “stick-slip”.
  • Tracciare le perdite.

A parte casi specifici la maggior parte dei produttori consigliano di utilizzare l’olio idraulico minerale per circa 2000 ore che corrispondono ad un servizio di un turno di 8 ore per un anno (se la prescrizione è diversa regolatevi di conseguenza), considerare che la durata di un fluido idraulico dipende anche dalla proporzione tra portata delle pompe e volume del serbatoio (di solito 1:2.5/3), più il serbatoio in proporzione è piccolo, prima andrà sostituito il fluido.

Lo scopo delle prossime operazioni è di fare in modo che l’olio idraulico non arrivi passivamente alla fine del suo ciclo, intervenendo in maniera preventiva con filtrazione e additivazione ogni 5/600 ore otterremo, a parità di servizio, una durata più lunga con una spesa irrisoria.

La verifica della compatibilità degli additivi con i vostri impianti e con i vostri oli è sotto la vostra completa responsabilità. La SEA S.r.l. non produce additivi ma li commercializza, fornisce tutte le schede tecniche e tossicologiche degli additivi venduti permettendovi di fare tutti i controlli che riterrete opportuni e si ritiene sollevata da tutti i danni diretti o indiretti causati dall’utilizzo degli additivi stessi. Non ci potranno essere addebitate spese per danni di alcun genere con espressa esclusione del risarcimento di danni diretti o indiretti ed in particolare dei danni da mancata produzione.

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Filtro per olio idraulico: il vero alleato del risparmio

Sapevate che, secondo gli standard ISO, sono sufficienti appena 500 mg di polvere ambientale, pari a una compressa di comune aspirina, per contaminare un barile da 208 litri di olio idraulico?

La contaminazione può assumere forme differenti (prodotti di invecchiamento dell’olio, ruggine, metalli, silicati ecc ecc), ma tutte possono comportare gravi danni al sistema idraulico.

Nel primo caso, lo sporco, la polvere e l’umidità entrano dall’esterno del sistema attraverso sfiati dell’aria non efficienti oppure guarnizioni usurate dello stelo del cilindro durante il funzionamento o la manutenzione.

Questo dovrebbe far riflettere sull’importanza non solo di utilizzare i filtri idonei, ma anche di rispettare i protocolli di manutenzione: proteggere il sistema tramite un adeguato filtro per l’olio idraulico significa infatti proteggere la produttività, ridurre le spese e i tempi di fermo.

Dunque, che cosa fare per manutenere al meglio un impianto idraulico?

  • Affidatevi a degli specialisti sia per la scelta, che per la sostituzione dei filtri: a seconda dell’impianto e del macchinario, esistono spesso più soluzioni… alcune sono efficienti, altre meno.

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