La película de aceite que recubre los cojinetes tiene un grosor de entre 5 y 20 micras, por lo que las partículas más dañinas presentes en el suministro de aceite son aquellas que miden entre 10 y 20 micras (son lo suficientemente pequeñas como para penetrar en los espacios de los cojinetes y lo suficientemente grandes como para rayar sus superficies). No obstante, la mayoría de los filtros de aceite tienen una capacidad de retención de partículas que va desde las 20 micras hasta las 80 micras. La razón de este nivel de filtrado relativamente grueso es que los filtros de partículas más finas tienden a obstruirse demasiado rápido. Básicamente, los filtros se diseñan buscando un equilibrio entre el nivel de filtrado y la vida útil del filtro.
Cambio del filtro de aceite en un motor de gran cilindrada (Fuente: Volvo Penta)
Al igual que con los filtros de combustible, incluimos una gran cantidad de información técnica sobre los filtros de aceite para destacar la importancia de utilizar el filtro adecuado. Puede saltarse este contenido instalando el filtro o filtros de aceite recomendados por el fabricante del motor; en cualquier caso, suele ser más difícil encontrarlos que los filtros de combustible.
La prueba estándar para los filtros de aceite es la norma ISO 4548-12 (SAE HS 806). Esta prueba evalúa la eficacia del filtro para 20 micras. Los filtros de mejor calidad obtienen una eficacia superior al 95 %, y algunos llegan incluso al 99 %.
La prueba de 20 micras no significa que todas las partículas menores de 20 micras pasen a través del filtro. Por ejemplo, un filtro de 20 micras con una eficiencia del 99 % puede alcanzar una eficiencia de hasta el 94 % a 10 micras. A diferencia de un sistema de combustible, el aceite pasa constantemente por el filtro, por lo que con el tiempo se capturarán más contaminantes.
Tenga en cuenta que el tamaño nominal en micras es un valor arbitrario indicado por el fabricante del filtro; por lo general, se publica sin indicar el índice de eficacia. Puede basarse en la capacidad del filtro para capturar partículas del tamaño especificado con una eficacia del 50%. En tal caso, una clasificación nominal de 20 micras simplemente significa que el filtro captura el 50% de los contaminantes de 20 micras o más de tamaño, es decir, muy por debajo de lo que deberíamos buscar. Las clasificaciones nominales tienen poco o ningún valor.
Un valor de filtraje absoluto, que a veces se indica, puede basarse en el tamaño de la partícula de mayor diámetro que atraviesa el filtro, o quizá en la capacidad de retener el 98,7 % o más de las partículas del tamaño especificado por el filtro (por ejemplo, 20 micras). No lo sabemos.
No es fácil encontrar información detallada sobre las especificaciones de filtros de aceite, como este (Fuente: Caterpillar)
A la hora de elegir un filtro, lo que nos interesa es tanto el tamaño del poro como la eficacia correspondiente a ese tamaño. Por ejemplo, un filtro de 10 micras con una eficacia del 90%. Este filtro tendrá una eficacia significativamente mayor a 20 micras.
Al igual que con un filtro de combustible, si se utiliza el índice Beta, un filtro de 20 micras con una eficacia del 50 % se expresa como B₂₀ = 2, mientras que un filtro con una eficacia del 98,7 % se expresa como B₂₀ = 75 (véase esta lección).
Al igual que con las clasificaciones de los filtros de combustible, existe una variación considerable en la eficacia de los filtros de aceite y es importante leer la letra pequeña.
Construcción de los filtros
La mayoría de los filtros de aceite cuentan con una válvula de derivación (bypass) integrada que se abre cuando la diferencia de presión a través del filtro alcanza un valor comprendido entre 10 y 30 psi (aproximadamente 1-2 bar). El volumen de contaminantes que puede retener antes de que esto ocurra varía considerablemente. En cualquier caso, hay ocasiones en las que es probable que la válvula de derivación se abra durante el funcionamiento normal, por ejemplo, cuando el aceite está frío y el motor funciona a altas revoluciones, pero, aun así, tarde o temprano todo el aceite pasará por el filtro y quedará limpio.
Si el filtro se obstruye hasta el punto de que el bypass permanece abierto la mayor parte del tiempo, ya no se produce ningún filtrado, pero en este caso, ¡es mejor tener aceite sucio que no tener nada de aceite! Sin embargo, no hay ninguna señal de aviso si esto ocurre, por lo que el operador del motor seguirá haciendo circular aceite sucio sin darse cuenta.
Construcción interna de un filtro de aceite
La mayoría de los filtros incorporan una válvula antirretorno para mantener el filtro lleno de aceite mientras el motor está parado.
Los distintos componentes de un filtro pueden montarse de diversas formas, lo que conlleva diferencias significativas en cuanto a la solidez de la estructura, la eficacia de los medios filtrantes y la cantidad de contaminantes que pueden retenerse antes de que se active la válvula de derivación. Como ocurre con casi todo lo relacionado con las embarcaciones, la calidad tiene su precio: No sale a cuenta comprar filtros baratos.
Filtros de derivación
TPara mejorar la limpieza del aceite, algunos motores cuentan con más de un filtro de aceite. Estos pueden estar conectados en serie, como ocurre con los filtros de combustible, o bien uno de ellos puede ser un filtro de derivación. En cualquier caso, los dos filtros pueden tener diferentes grados de filtrado, por lo que es importante instalar el filtro adecuado en el lugar correcto.
Múltiples filtros de aceite
Un filtro de derivación puede (1) tomar parte del exceso de aceite que circula por la bomba de aceite y hacerlo pasar a través de un filtro de partículas mucho más fino que el filtro estándar antes de devolver el aceite al cárter, o bien (2) disponer de su propia bomba con la que va realizando su propia recirculación. Con el tiempo, todo el aceite pasará por este filtro. Se utilizan filtros con una clasificación de tan solo 2 micras, lo que reduce el caudal a través del filtro y permite capturar una mayor cantidad de contaminantes. Los índices de eficacia alcanzan el 98,7% a 2 micras. Si el filtro se obstruye y se abre su derivación, sigue existiendo el filtro de aceite principal.
Filtro de derivación alimentado por la bomba de aceite principal
Filtro de derivación con su propia bomba independiente
Los filtros de derivación son habituales en los motores diésel de gran tamaño. Existen kits de filtrado por derivación disponibles para la adaptación a motores que no lo tienen de empresas como Parker Hannifin, Amsoil, Puradyn, Gulf Coast Filters and Kleenoil.
Centrifugadoras
Otro mecanismo para limpiar el aceite es la centrifugadora o centrífuga. La centrífuga toma el aceite a presión y lo conduce a unas boquillas situadas en ambos extremos de un brazo montado sobre un cojinete central. El aceite que sale a presión por las boquillas hace girar el brazo a gran velocidad. Las partículas de suciedad presentes en el aceite son expulsadas por la fuerza centrífuga hacia la carcasa de la centrífuga, donde forman una capa de aspecto casi gomoso. Periódicamente, se retira la carcasa y se despega dicha capa.
El accesorio circular, en la parte inferior central...
... es una centrifugadora
Una centrifugadora es eficaz para eliminar los sólidos más pequeños del aceite. Algunos motores pueden contar tanto con una centrífuga como con un filtro de derivación. Las centrífugas son otro dispositivo que suele encontrarse en motores de mayor tamaño, pero no en los motores diésel marinos pequeños. Dieselcraft dispone de un kit de adaptación de centrífuga para motores diésel más pequeños..
Capa de goma extraída de una centrífuga