Profundamente innovador

En el nuevo Mercedes Actros, así como en los actuales autobuses Mercedes-Benz, se usa el motor de seis cilindros en línea OM 470 de dimensiones y peso optimizados, con 10,6 l de cilindrada y un rango de potencia de 240 kW (326 CV) hasta 315 kW (428 CV). Para este motor y sus hermanos mayores (OM 471, 472 y 473 con 12,8, 14,8 y 15,6 l de cilindrada respectivamente), Mahle ha desarrollado un módulo de filtro novedoso que no solo satisface los requisitos actuales y futuros en cuanto a la separación de agua y partículas, sino que además ofrece otros potenciales para el desarrollo, como por ejemplo un sistema automático de evacuación de agua (BlueDrain).

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El desarrollo de los modernos sistemas de inyección se caracteriza por dos aspectos esenciales: por un lado los pliegos de condiciones cada vez más estrictos de la industria automovilística en cuanto al consumo de combustibles y los valores de emisión, y por otro, la exigencia de una elevada resistencia al desgaste. Esto afecta especialmente al acondicionamiento del combustible: casi todos los vehículos industriales y turismos diesel funcionan hoy en día con motores económicos con inyección de alta presión Common Rail que no solo requiere un elevado grado de separación de partículas, sino también una eficiente separación de agua.

Agua significa desgaste

Si el combustible diesel contiene agua, las consecuencias pueden ser corrosión, cavitación, falta de capacidad lubricante y proliferación microbiológica. Estas complicaciones pueden dar lugar a la avería del sistema de inyección. Por esta razón, los fabricantes solamente garantizan el funcionamiento de sus sistemas de inyección cuando se usan con combustible permanentemente exento de agua.

Los sistemas de combustible modernos están equipados, en función de su tipo constructivo, con bombas integradas en el depósito (turismos) o bombas mecánicas (vehículos industriales) y filtros en el lado de presión, y presentan elevados índices de recirculación. Debido a estas condiciones, el agua flotante existente en el sistema de combustible es transformada en una fina emulsión estable de diesel y agua, con un tamaño de gota de aproximadamente unos < 10 μm.

Los combustibles que contienen biodiesel tienen una mayor afinidad con el agua y al mismo tiempo presentan una tensión interfacial reducida. Ambas características contribuyen adicionalmente a la formación de emulsiones finas y estables y fomentan la proliferación de bacterias y hongos en el combustible.

Los sistemas convencionales no son capaces de volver a separar estas finas emulsiones en combustible diesel y agua. Además, su acción separadora de agua se ve rápidamente perjudicada por la creciente suciedad del medio filtrante debido a las partículas separadas.

La solución: el elemento filtrante de varias etapas patenta do por Mahle para una eficaz separación de agua.

A fin de lograr una separación óptima a lo largo de toda la vida útil del filtro, también en el caso de gotas muy pequeñas y del uso de combustibles críticos, Mahle ha desarrollado un nuevo concepto de filtro.

En la primera etapa se filtran las partículas sólidas. En las etapas siguientes tienen lugar la coalescencia (aglutinamiento) de las gotitas de agua microfinas en gotas más grandes y, dependiendo de las condiciones de espacio y flujo, la separación del agua en un separador final hidrófobo, es decir, repelente al agua.

El módulo completo Mahle

* PIN: En el filtro de combustible, el elemento PIN patentado, conocido del ámbito del filtrado de aceite, se convierte en una protección de arranque del motor ya que impide el retorno al depósito. Si se usara un elemento sin PIN no se produciría la presurización en el módulo y por tanto no sería posible el arranque del motor.

* Sofisticada ventilación permanente: Para su funcionamiento, el elemento filtrante está equipado con una ventilación permanente.

* Detección automática del grado de suciedad: Para el análisis del grado de suciedad del elemento filtrante se integra un sensor de presión en la parte sucia del módulo.

* Optimización de las dimensiones y del peso: A fin de alcanzar un grado óptimo de separación de partículas y agua, así como de resistencia al desgaste con una necesidad mínima de espacio, se desarrolló un módulo en el cual el elemento filtrante se une con otros componentes mediante soldadura ultrasónica.

* Ventilación de emergencia de control manual: Si el depósito llegara a quedarse vacío, el conductor puede purgar el módulo mediante una bomba manual. La bomba manual también se usa para la ventilación del sistema a la hora de cambiar el elemento filtrante.

* Prefiltro protector: A fin de proteger la bomba mecánica contra la suciedad más gruesa procedente del depósito, se ha incorporado un tamiz a modo de filtro previo.

* Control de presión y volumen: Dentro del complejo circuito de baja presión de combustible trabajan varias válvulas a efectos de control de presión y volumen.

* Llenado rápido: El módulo de filtro de combustible está equipado con una válvula de llenado rápido para la primera carga en las instalaciones del cliente, así como con dos válvulas de retención a modo de empalmes con el depósito.

* Carcasa de colada a presión altamente resistente: Los módulos deben soportar altas presiones debido a que trabajan con la bomba de combustible. Esto se consigue mediante una aleación especial de cobre y aluminio.

* Fabricado en sala limpia: En la fabricación se imponen unos requisitos especiales de suciedad residual: es decir, la cantidad máxima de partículas de suciedad que pueden existir en el módulo. A fin de cumplir con estas estrictas especificaciones, Mahle ha invertido en una costosa fabricación en sala limpia.

El desarrollo continúa con BlueDrain®

El nuevo desarrollo de MAHLE para las futuras aplicaciones industriales: el sistema automático de evacuación de agua, ecológico y de fácil mantenimiento, BlueDrain®.

Además de una separación de partículas y agua altamente eficiente en el filtro de combustible, también cobra cada vez más importancia la evacuación automática del agua ya separada. Por eso, Mahle ha desarrollado para el combustible diesel con alto contenido de agua, un sistema de evacuación de agua automático que en el futuro se ofrecerá como sistema independiente y también como unidad de sistema integrada en los módulos de filtro de combustible Mahle.

Los módulos de filtro con evacuación automática de agua no solamente separan el agua de forma fiable, sino que también la evacúan de forma controlada al medio ambiente. Mientras que en los sistemas convencionales aún es necesario controlar de forma regular el nivel de agua en el filtro de combustible y evacuar el agua separada de forma manual, el nuevo sistema de Mahle realiza todos los pasos de forma automática. Puesto que los filtros de combustible a menudo están situados en puntos de difícil acceso, este sistema facilita considerablemente el mantenimiento del vehículo: en los vehículos industriales permite prescindir de la continua evacuación manual del agua con el riesgo de un manejo incorrecto y en los turismos ahorra una visita al taller.

Ya que el agua a evacuar debe presentar un contenido residual de hidrocarburos inferior a 2 ppm, atraviesa una unidad de limpieza con carbono activo patentada por Mahle que adsorbe de forma fiable los hidrocarburos, incluso en el caso de partes de combustible fuertemente emulsionadas. Gracias a la excelente capacidad de adsorción del carbono activo, se garantiza que también se cumplirán los estándares futuros. La unidad de limpieza definida como componente de larga vida útil requiere para ello solamente unos 150 ml de carbono activo.

Un sistema de activación y seguridad inteligente registra el estado de servicio actual y garantiza un funcionamiento seguro. Las ventajas del sistema Mahle en comparación con otros principios de funcionamiento son el reducido coste de la unidad de limpieza intercambiable y la adecuación para aplicaciones, tanto en el lado de presión como en el lado de admisión.

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