El filtro de aire, pieza clave para el motor (y a la que tendemos a concederle tan poca importancia)

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Frisco
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El filtro de aire, pieza clave para el motor (y a la que tendemos a concederle tan poca importancia)

Mensaje por Frisco » 22 Abr 2018, 19:04

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Un mal filtro de aire o deficientemente instalado causa más daños en el motor que uno de aceite inadecuado. La vida de la máquina está ligada íntimamente con la calidad del filtro de aire y éste se debe cambiar con mucha mayor frecuencia de lo que solemos pensar.
Si el filtro para el aceite del motor es una pieza vital para su duración y buen funcionamiento, el de aire es incluso aún más importante... basta con examinar los escenarios de trabajo donde ambos se desenvuelven:
El filtro de aceite del motor ejerce su función dentro de un medio relativamente cerrado en el cual debe limpiar el fluido lubricante de las impurezas que se generan por los residuos de la combustión, así como los sedimentos que se generan en el mismo aceite por su exposición al calor (los lubricantes actuales llevan incorporados detergentes en su composición que remueven dichos sedimentos, facilitando de esta forma que se depositen en el filtro).
En definitiva y para entendernos, que el sistema de lubricación del motor viene a ser como un circuito cerrado al cual los agentes de contaminación externos tienen muy poco acceso.

Pero el filtro de aire es otra cuestión muy diferente, aunque su función sea similar a la del filtro de aceite: filtrar de impurezas al motor.
La diferencia fundamental consiste en que su filtrado esta encaminado a retener los elementos que "flotan" libremente en el aire, y que son fundamentalmente partículas pequeñísimas de polvo y tierra. Dichas partículas de polvo, tierra o arena minúscula (se pueden observar claramente depositadas sobre los vidrios o la carrocería de un coche al poco tiempo de estar estacionado en una calle), en realidad consisten en microscópicos cristales con una enorme capacidad para rayar o corroer los metales con los que entran en contacto.

Esa llamemosle "mugre" que se encuentra flotando en el medio ambiente, ingresa de manera agresiva en el motor y no precisamente por el simple efecto de la sedimentación (como sucede en el aceite), sino de forma acelerada y masiva ya que el motor la aspira por la acción succionadora de los pistones en cada uno de los cilindros.
El aire que necesita el motor para funcionar, y al cual en algún momento se le agrega el combustible bien sea a través de un carburador o un inyector, llegaría a las cámaras de combustión con toda su carga de contaminantes y de esa manera a su paso rayaría las guías de las válvulas, las paredes de los cilindros y los anillos (llamados segmentos)... En pocas palabras, sería como darle lija fina a todas esas partes.
La única forma conocida hasta ahora para evitar esta catástrofe es colocando un filtro para el aire antes del ingreso de éste a las zonas mecánicas.

El filtro de aire es una pieza fundamental que se ha ido sofisticando mucho con el correr de los años (aunque por un desconocimiento muy generalizado aún siga a menudo pareciendo un elemento banal para los motores). Yo recuerdo que en mi niñez (ya ha llovido mucho desde entonces) se usaba como filtro una especie de gran tarro de cristal con aceite y el aire aspirado pasaba a través de el entrando en contacto con dicho fluido, y de esta forma tan arcaica se conseguía de manera mas o menos eficiente retener y atrapar las impurezas contenidas en el aire.
Pero realmente era un método muy primario e ineficaz por el cual los motores de aquellos vehículos duraban muy poco sin sufrir averías, aunque la gente solía mitificarlos y los creyera indestructibles. Comparados con los que impulsan nuestras máquinas de hoy, no se acercan ni por asomo en vida útil y muchísimo menos aún en rendimiento.

Los filtros de aire son secos, es decir, que trabajan solamente como barrera en la corriente de aire. El papel es el elemento filtrante y tiene sus características especiales en tamaño de los poros y la resistencia a la succión. No hay grandes diferencias en los papeles, pero sí en cuanto a la cantidad de capas que debe tener cada filtro con proporción al aire que va a manejar, y que generalmente está dictado por la cilindrada del motor.
Resulta de vital importancia que para que el filtro de aire funcione de la forma más segura y correcta, se encuentre perfecta y herméticamente sellado con los bordes de la carcasa donde va alojado, pues cualquier rendija libre permitirá que se cuele el aire sucio al motor, y por lo tanto las juntas o sellos de encastre a la caja de fijación son fundamentales. Actualmente se utilizan unos sellos de poliestireno espumoso para dicho encaje que se acomodan perfectamente a los contornos, e incluso las estructuras de los propios filtros son de materiales muy flexibles para permitir y favorecer mas aún el ajuste hermético.

Todo filtro (y esto es importante conocerlo) genera una restricción al paso del aire, que acostumbra a estar estimada en un 5%... Lo que en términos estrictos significa una caída de potencia proporcional a esa menor cantidad de aire que va a quemar el motor. Esto es una pega inevitable, aunque no obstante y por otro lado, los beneficios de trabajar con aire limpio son superiores. En los motores de competición* se suele dejar la aspiración abierta, pero incluso en los empleados para la Fórmula 1 se usan filtros en la zona de admisión, especialmente después de la regla que obliga a que las máquinas sean para dos carreras sin reparaciones.
*Sobre el tema de los filtros de competición o alto flujo me extenderé algo mas a fondo en los párrafos que adjunto mas abajo.

Cuando el filtro de aire va acumulando suciedad, empieza a obstruirse dejando pasar al motor menor cantidad de aire, con el resultado de que la potencia del motor cada vez se ralentiza mas y su capacidad de impulsión se va reduciendo.
La vida útil de este elemento siempre dependerá de la cantidad de impurezas que contenga el aire aspirado, pues cada micro poro del componente filtrante que lo capta tiene una capacidad de retención de suciedad medida en micras. Cuando se obtura esta especie de pequeña celdilla que es un micro poro, queda bloqueado ese paso y como consecuencia el motor pierde una porción de rendimiento.

Y ahora nos hacemos la pregunta del millón: ¿Cuánto dura un filtro de aire al 100% de su eficiencia?... Pues realmente muy poco tiempo. Su vida es decreciente y ya hemos reseñado que su taponamiento va aumentando dependiendo de las condiciones del terreno donde opera el motor. Si por ejemplo funciona habitualmente por carreteras en mal estado, puede perfectamente encontrarse obstruido en menos de 1.000 kilómetros recorridos. Si para los filtros de aceite las pruebas de eficiencia indican que a los 6.000 kilómetros en condiciones de uso normales en Madrid ya es imprescindible cambiarlos (pues empiezan a ser excesivamente restrictivos y se abre la válvula "by pass" cuya función es anular el proceso de filtrado), los de aire no duran mucho más, generalmente incluso mucho menos (por las razones que ya hemos expuesto anteriormente)... Y con el agravante además de que, en este caso, el aire no tiene forma de pasar y la máquina comienza a funcionar en condiciones "asmáticas".
En motores digamos mas profesionales, como los que llevan los camiones y otros vehículos de servicio pesado, el sistema de admisión está dotado de un sensor que indica cuando el filtro está por encima de los límites restrictivos y se debe cambiar (en el resto de vehículos se suele proceder al cambio guiándose por distancias estimadas).
Para optimizar el espacio en el compartimento del motor, los filtros de aire actuales tienen formas usualmente planas y de diseños caprichosos. Esto hace que sea difícil para los fabricantes genéricos surtir todas las referencias y con ello los productores del componente original consiguen proteger más el mercado propio... El filtro cilíndrico universal tradicional ya prácticamente casi no existe en el moderno diseño de los motores.


Recomendaciones generales para el cuidado del filtro de aire

❚❘ Un filtro de aire estándar no requiere mayor cuidado que la perfecta colocación en su instalación.
❚❘ Como se trata de un elemento visible, podemos comprobar su manufactura, juntas, la calidad aparente del papel, así como su flexibilidad y ajuste en la carcasa original de nuestro vehículo (si todo esto estuviese en orden, sería ya de por si un excelente indicativo de que estamos ante un buen producto. El precio también es indicador, y no es conveniente priorizar el ahorro económico a la hora de adquirir un buen filtro de aire para nuestra moto... Al igual que tampoco lo sería supeditar cuestiones estéticas sobre cualquier otra consideración, pues existe el riesgo de que el motor sufriese unas consecuencias indeseadas derivadas de dicha elección.
❚❘ Nunca se debe soplar el filtro para conseguir una duración excesiva de su vida útil. Solo lo haremos en un caso de extrema necesidad y en muy contadas ocasiones, pues está demostrado que el aire a presión empuja más la suciedad contra los poros del papel y termina por bloquearlos mas de lo que estaban. Y el que sale disparado al soplar en sentido inverso (aunque no podamos apreciarlo a simple vista) rompe dichos poros. El polvo que vemos que se desprende al soplar con la pistola de presión es engañoso, pues se trata únicamente del que se encuentra depositado por encima de la superficie de los poros ya obturados.
❚❘ Como máximo lo cambiaremos cada 12 mil kilómetros si nuestro vehículo se mueve por entornos con bajos índices de viento, polvo, suciedad o de contaminación atmosférica, y de 3000 a 4000 kms si circula habitualmente por zonas ventosas o polvorientas de carbonilla, tierra, ceniza etc... También se aplica esto último si se circula con asiduidad en épocas lluviosas de invierno (salpicones de agua impregnadas en barro), o bien durante estíos calurosos y tórridos (cuando se elevan excesivamente las temperaturas, la capa del suelo sufre un proceso de calcinación, el aire que está en contacto con ella se calienta y tiende a elevarse arrastrándo con el un alto índice de partículas de polvo, y que terminan por ser atrapadas por el filtro debido a la aspiración del motor).

Los filtros de Alto Flujo
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Últimamente parece que está muy "en boga" el tema de los conocidos como Filtros de Alto Flujo, y se suele ensalzar entre muchos aficionados del mundillo del motor sus muchas bondades y ventajas, de tal forma que, de prestarle crédito a las "inmensas e incontables" virtudes que les atribuyen, casi se podría pensar que estos filtros poseen propiedades sobrenaturales :shock:.

Y ahora en serio y vayamos por partes:
Si partimos de la base de que si un filtro de serie restringe el flujo (y siempre dentro de lo estimado y necesario) en un 5% sobre lo que el motor pide, lo máximo recuperable sería esa cantidad. La única forma de poner más aire sería comprimiendolo y para eso necesitamos un compresor como el turbo o el famoso Supercargador (me refiero al genuino Hipercharger, el que en Yanquilandia le colocan a las Harleys, y no a esa especie de maquiavelico clón que venden por ahí y que muchos compran por una pasta gansa, pensando ilusamente que han pillado la "panacea de los filtros milagrosos", cuando en realidad para lo único que sirve ese cachivache del demonio es para hacer bonito y para meter porquería a paladas en los carburadores).
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Auténtico Hipercharger, que básicamente consiste en un filtro de entrada de aire regulable según la necesidad de este elemento que vaya demandando el motor

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He aquí otro curioso diseño para poder aportar al motor un mayor caudal de aire: el filtro De Turbina

Volviendo con los filtros de alto flujo, y suponiendo que el filtro "mágico" fuera de cero restricción para la entrada de aire (en cuyo caso su magia cesaría porque ya no haría nada y más bien estorba), se puede decir que un motor de 100 caballos con este tipo de filtros quizás podría mejorar a lo sumo cuatro o cinco... O mejor aún, no perderlos. Y eso dependiendo de que el filtro sea de buena marca y rendimiento efectivo.
Estos filtros especiales suelen tener dos características comunes: sus poros de captación son mucho más abiertos y se refuerza su tarea impregnándolos con un aceite especial muy efectivo, ya que se va saturando con bastante rapidez de suciedad y por lo cual necesitan un lavado con otro producto específico cada mil kilómetros a lo sumo.
Este tipo de filtros los hay con la forma exacta del original o para modalidades de montaje externo.

De todas maneras existen otros elementos a considerar, en especial cuando el filtro se monta en otra parte distinta a su emplazamiento original en el vehículo, ya que si logramos que aspire aire más frío, la densidad de este medio sube y eso sí está constatado que aumenta la potencia del motor.
En cualquier caso no hay que confundir el efecto del filtro con el del nuevo tipo de aire que ingresa al motor.Juntos si que es cierto que pueden sumar a favor.
Al instalar estos filtros especiales hay que tener en cuenta que se aumenta el ruido producido por la admisión si se colocan mas alejados y ( atención a este dato y a las fotos siguientes, Davis ;) )tener la precaución de que deben estar succionando en sitios protegidos de los elementos atmosféricos y donde no existan riesgos de que aspiren bocanadas de agua que puedan alcanzarlos.

Varios e ingeniosos intentos de proteger parcialmente de los elementos a filtros de alto flujo instalados externamente:
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Ojo, no porque sean de determinado color son mas buenos unos que otros (durante mis asistencias a las concentraciones he constatado que existe la absurda creencia generalizada de que los mejores son rojos, amarillos o verdes). El color no significa nada con respecto a su rendimiento. Y también hay marcas ya reputadas como eficientes y confiables que se deben mirar con lupa, ya que ponen ofertas donde comercializan algunos filtros que catalogan como de
Alto Rendimiento (una simple argucia tipográfica encaminada a evitar demandas legales por estafa), y que de filtros no tienen mas que la pinta, pues en vez de acelerar el rendimiento del motor, precipitan su prematuro desgaste.

Mi conclusión personal

Honestamente, no creo que el hecho de ponerle a la moto uno de estos filtros sin más signifique que la moto va a ganar mas potencia o velocidad... Los filtros de alto flujo solo hay que verlos como lo que realmente son: un complemento para otras muchas y variadas medidas encaminadas a conseguir una verdadera y razonable potenciación del motor y sus prestaciones. Y eso sale muy, pero que muy caro, además de necesitarse nociones básicas, imprescindibles y muy claras sobre ingeniería mecánica, mantenimiento e incluso sobre aerodinámica. Intentarlo "a pelo" y a la buena de dios no consigue mas que el riesgo seguro de "cargarse" la moto.

Dicho esto, y a pesar de que personalmente "me defiendo" con las reparaciones de mi moto en virtud de los modestos conocimientos sobre mecánica y a ciertos truquejosque he ido atesorando con el correr del tiempo y aprendiendo de otros que sabían mas que yo de esto (que conste que no es por presumir, pero a día de hoy y en buena hora lo diga, mi moto no conoce mas taller que mi propio garaje ni mas mecánica que la procedente de mis humildes manos), no soy partidario en absoluto de hacer experimentos "raros", y con respecto a los filtros de aire de alto flujo (y dado que mi moto solo dispone de unos escasos 15 cv) no considero que merezca la pena instalar uno en mi vehículo, puesto que la ganancia real de potencia sería si no inexistente, prácticamente insignificante. Y por si esto no bastara, otra razón de peso para mantenerme en esta opinión es que por el precio de un filtro de alto flujo y su mantenimiento puedo comprar tres o cuatro de los de serie y (lo más importante para mi natural indolencia) me libro de la "pejiguera" insufrible de tener que estar limpiando e impregnando el filtro cada 1000 km recorridos por mi Aguilucha y me limito a cambiar los de serie cada 4000 km... y santas pascuas.

Y ya para acabar, solo expresar que espero que estas conclusiones finales mías no hayan herido o lastimado la sensibilidad de nadie (soy muy consciente de que hay un montonazo de forofos radicales de este tipo de filtros), pero ya que me he tomado la trabajera de redactar semejante "tochaco" y no haber perecido en el intento, creo que al menos merezco la oportunidad de expresar mi opinión sobre esta cuestión de manera totalmente libre y sincera.

Y ahora me largo a tomar una birra fresquita de la que me creo también muy merecedor después de tanta "enjundia"...
:cerveza:

Un cordial saludo desde Cádiz y buenas rutas a tod@ :ola:
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Re: El filtro de aire, pieza clave para el motor (y a la que tendemos a concederle tan poca importancia)

Mensaje por xacarrere » 29 Abr 2018, 23:08

Impresionante tema @Frisco, como siempre muy bién explicado y no menos útil.

:aplauso:
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Re: El filtro de aire, pieza clave para el motor (y a la que tendemos a concederle tan poca importancia)

Mensaje por Frisco » 30 Abr 2018, 22:38

Como siempre, muchas gracias por tu animo, Boss, :D .
Este tema de los filtros me surgió con motivo del de alto flujo que le ha adaptado Davis a su Shadows y a unas preguntas que le hice sobre el.

Y si he de ser sincero, en un principio no tenía pensado extenderme tanto, sino que iba a ser algo con algunas referencias y muy "ligerito" de contenido... pero ya sabes como es esto de crear temas: empiezas a escribir lo que crees que será cosa de algunos párrafos, y de pronto caes en la cuenta de que quizás deberías tratar de ser más explícito, empiezas a documentarte y tal ... y al final te pones a añadir, añadir, y a añadir, y termina saliendo un tochaco como el presente. :nose:

Pero bueno, ambos sabemos que lo verdaderamente importante es que cumpla con el interés de la misión para la que ha sido concebido: convertirse en otro recurso de utilidad mas de la información que se va atesorando en el archivo de datos del foro, y al que todo motero pueda acceder sin más complicación en caso de necesitarlo.
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