Automotive: applicazioni di filtrazione innovative nell'industria automobilistica

I processi di filtrazione e separazione sono ampiamente utilizzati nell’industria automobilistica. Anthony Bennett esamina alcuni di questi processi utilizzati nella fabbricazione di motori, nella produzione di veicoli e nell'assemblaggio di automobili.

Una versione pdf di questo articolo è disponibile nella sezione "Download" sul lato destro.

Questo articolo si concentra su una serie di tecnologie innovative di filtrazione e separazione utilizzate nell'industria automobilistica. Si concentra sulla produzione del motore, esaminando brevemente le tendenze tecnologiche nel funzionamento del motore e il loro impatto sui requisiti di filtrazione, prima di descrivere i progressi nella tecnologia di filtrazione e separazione utilizzata nella fabbricazione del motore, concentrandosi sull'eliminazione della nebbia d'olio, sulla filtrazione magnetica dei fluidi di raffreddamento e sul lavaggio delle parti del motore. . Nella produzione di veicoli automobilistici ci sono problemi di filtrazione nella produzione di stampi di fusione per la fabbricazione di parti della carrozzeria e di separazione dei solidi dalle soluzioni per il trattamento della carrozzeria, dai rivestimenti e dalla vernice. Infine, viene esaminata una tecnologia innovativa utilizzata sia nei processi di assemblaggio che di manutenzione dei veicoli.

All'interno del motore a combustione interna, la filtrazione ora impiega materiali ad efficienza più elevata, sia nei filtri dei liquidi che in quelli dell'aria, con varie innovazioni tra cui ad esempio l'introduzione di nanomateriali sui filtri di Porvair Filtration. Incorporano la tecnologia di nanorivestimento brevettata di P2i Limited che utilizza un gas ionizzato pulsato (plasma), creato all'interno di una camera a vuoto, per legare molecolarmente uno strato polimerico sottile un nanometro sull'intera superficie del prodotto di filtrazione.

Richard Canepa, consulente per lo sviluppo aziendale presso RTC Consulting, riferisce che per quanto riguarda la progettazione dell'alloggiamento dei filtri si sta sviluppando una tendenza verso sistemi di filtrazione compatti come i filtri pieghettati a Z. Richard Canepa ha affermato: "C'è anche uno spostamento verso alloggiamenti dei filtri più ecologici per ridurre al minimo il materiale smaltito nel riciclaggio, come nel caso delle cartucce per filtri dell'olio in cui l'alloggiamento diventa parte del motore".

Richard Canepa ha aggiunto: "Mentre l'automobile si evolve attraverso la progressiva eliminazione dei motori a combustione interna verso l'elettronica, sarà necessaria la necessità di una combinazione di filtraggio dell'aria e del gas, soprattutto nell'uso delle celle a combustibile. C'è anche molto lavoro in corso con le nuove tecnologie come i motori HCCI [omogeneous charge compression ignition] e c'è anche un maggiore uso dell'iniezione diretta. A causa dell'uso del ricircolo dei gas di scarico, ci sarà un'ulteriore necessità di sistemi ad alta temperatura per filtrare i gas di ricircolo dei motori a iniezione diretta.

Concentrandoci sui processi di filtrazione utilizzati nella produzione di motori automobilistici piuttosto che sul funzionamento del motore, ci concentriamo ora su tre tecnologie innovative utilizzate per l'eliminazione della nebbia d'olio, la filtrazione magnetica dei fluidi di raffreddamento e il lavaggio delle parti del motore.

Gli evidenti miglioramenti nella tecnologia dei motori e nelle tecniche di produzione hanno portato ad un inasprimento delle tolleranze sulle parti lavorate. Ciò ha aumentato la necessità di tecnologie di filtrazione e separazione per rimuovere particelle e detriti dai fluidi refrigeranti, lubrificanti e da taglio. È possibile evitare una breve durata dell'utensile impiegando un filtraggio efficace per ridurre i difetti e la rilavorazione delle parti lavorate.

La filtrazione della nebbia d'olio sta diventando un obiettivo sempre più importante per molti produttori automobilistici. Con le macchine utensili che funzionano a velocità elevate e pressioni di erogazione del refrigerante più elevate, i tradizionali sistemi di raccolta della nebbia d'olio elettrostatici e centrifughi possono consentire alla nebbia di refrigerante di fuoriuscire nell'atmosfera dell'officina, insieme ad altri contaminanti, come trucioli fini e batteri. Ciò ha provocato indagini in materia di salute e sicurezza sul potenziale legame tra nebbie oleose e gravi condizioni respiratorie, come l’asma professionale industriale e l’alveolite allergica estrinseca.

Un nuovo approccio all'eliminazione delle nebbie oleose è stato sviluppato da Vokes Air Group. La tecnologia ScandMist dell'azienda funziona utilizzando un processo di filtrazione a tre fasi. Le prime due fasi rimuovono l'olio dall'aria e il filtro finale pulisce l'aria consentendone il reimmissione nell'ambiente locale.