Prestazioni e conseguenze negative dei filtri

24 October 2010, 15:05:39

Prestazioni e conseguenze negative dei filtri

Ciò che molti spesso si domandano è quanti cavalli si riescono a guadagnare con un filtro sportivo.

Molte sono le opinioni al riguardo, ma in realtà l'incremento è davvero lieve.

Un filtro a pannello consente di guadagnare in media 1 cv o pochissimo di più e, nella migliore delle ipotesi, mezzo kgm (5 Nm) di coppia; il tutto a regimi bassi e intermedi, qualcosa di più se aiutato da una presa d'aria migliore dall'originale.

Un filtro ad aspirazione diretta, al contrario, può far guadagnare in media 2-3 cv a 6.000-7.000 giri, ma può anche far perdere mezzo kgm (5 Nm) di coppia ai regimi bassi e intermedi. Ciò perché per i bassi regimi è necessaria una colonna d'aria veloce, una colonna che, quindi, per essere spostata, non deve essere di massa notevole e soprattutto fresca.

In caso di massa notevole (è appunto il caso dei filtri ad aspirazione diretta), per la forza di inerzia, la colonna impiegherà più tempo ad aumentare la propria velocità, facendoci così avvertire il classico "vuoto" che può essere più o meno accentuato. Al contrario, ai regimi alti è invece importante non solo la velocità dell'aria aspirata (velocità che comunque ci sarà, perché la colonna d'aria che entra sarà comunque già in movimento e quindi offrirà poca resistenza) ma anche la sua quantità (che sarà maggiore nel caso di filtro ad aspirazione diretta): in tali condizioni (regimi elevati), dunque, il filtro ad aspirazione diretta garantisce indubbi vantaggi.

Un filtro dinamico, infine, se collocato davvero a regola d'arte, potrebbe far guadagnare anche 4 cv .

I consumi, invece, in tutti e tre i casi potrebbero addirittura migliorare (in modo impercettibile,però!), anche solo per il fatto di aver apportato un beneficio all'aspirazione.

In caso di utilizzo al limite, invece, i consumi possono peggiorare molto proprio a causa di una maggiore portata d'aria e quindi automatica regolazione della centralina elettronica nell'ingrassare la miscela.

Un filtro ViperCross può farvi guadagnare anche qualcosa in più ma i dati a disposizione sono scarsi per una perfetta analisi del suo eventuale rendimento se non la prova pratica di qualche possessore di Hyundai che ha avuto modo di provarlo. Quello che è certo è che i consumi sono esageratamente aumentati in rapporto alla ottima resa ottenuta.
Possibili conseguenze negative.

(testi gentilmente tratti da www.cuorialfisti.com)

Ciò che però divide maggiormente gli appassionati è il dibattito sui possibili danni che un impiego prolungato di filtri sportivi può causare al propulsore.

Al riguardo, molto si è detto e molto si è scritto.

E' certamente errato demonizzare questi componenti, tacciandoli di causare danni notevolissimi alla meccanica; altrettanto errato, però, è considerarli completamente immuni da rischi.

Un primo problema che molti si pongono consiste nel dubbio che l'adozione di un filtro sportivo smagrisca eccessivamente la miscela aria-benzina.

In via preliminare, è opportuno ricordare che per raggiungere il rapporto stechiometrico ideale e per poter così produrre una combustione efficiente, l'impianto di iniezione (o, dove presente, il carburatore) deve miscelare 1 parte di benzina per 14,7 parti d'aria: nel caso in cui vi sia un eccesso di aria, la carburazione sarà magra; nel caso in cui vi sia un eccesso di benzina, la carburazione sarà grassa.

Quando ci si trova di fronte ad un motore carburato "grasso", si potrà riscontrare un eccessivo consumo di carburante, un alto tasso di idrocarburi incombusti e di monossido di carbonio nei gas di scarico e una irregolarità di funzionamento del motore soprattutto ai bassi regimi: è questa la situazione tipica che si viene a creare in presenza di un filtro aria intasato, perché le condizioni del filtro impediranno un passaggio ottimale dell'aria.

Quando invece ci si trova di fronte ad un motore carburato "magro", si potrà andare incontro ad irregolarità di funzionamento, ad un incremento di emissioni di ossidi di azoto e, soprattutto, ad un surriscaldamento del motore (in quanto la combustione genererà più calore).

E' poi frequente, in caso di carburazione magra, che si verifichino fenomeni di "pre-accensione" o, peggio ancora, detonazione (il cosiddetto "battito in testa").

Il surriscaldamento provocato dalla carburazione magra può arrecare notevoli danni alla parte termica del propulsore, come fori nel cielo del pistone, grippaggi, danneggiamento delle valvole di scarico e danneggiamento della guarnizione della testa.

Premesso tutto ciò, è possibile che un filtro aria sportivo causi uno smagrimento della miscela aria-benzina tale da causare i danni sopraelencati?
Indipendentemente dal tipo di filtro sportivo che si adotti, la risposta è (in linea di massima) negativa.

L'incremento di portata d'aria di questa tipologia di filtri, infatti, di solito non è tale da generare irregolarità nella carburazione tali compromettere l'affidabilità del motore.

Lo smagrimento causato da un filtro aria sportivo (di qualunque tipo esso sia) è il più delle volte minimo rispetto a quello che si dovrebbe avere per correre certi rischi che invece potrebbero essere causati, nei motori ad iniezione elettronica, da un errato dosaggio della benzina o addirittura da trafilaggi lungo la linea di alimentazione (per esempio, tra collettori di aspirazione e testata).

Tra l'altro, proprio i motori di concezione più moderna, dotati di iniezione elettronica, sono in grado di modificare i propri parametri di funzionamento in base ai dati elaborati durante il funzionamento stesso del motore: ciò anche in presenza di un "elemento di disturbo" come può essere considerato un filtro aria di tipo sportivo.

Detto questo, però, non si può trascurare il fatto che ogni tipo di motore e anche ciascun esemplare di ogni tipo di motore può comunque presentare (in presenza di un filtro sportivo, soprattutto del tipo ad aspirazione diretta) delle caratteristiche di comportamento specifiche e personalissime.

Motivo per cui, sarà bene verificare caso per caso il rendimento del propulsore una volta installato un filtro diretto.

A tal riguardo, è vero che le centraline elettroniche di gestione dei motori sono autoadattive (cioè, riescono a correggere automaticamente alcuni parametri per adeguarli a particolari condizioni climatiche o ambientali), ma è anche vero che alcune volte (non sempre!) la variazione dei parametri è tale che non è possibile contare esclusivamente sul sistema autoadattivo della centralina elettronica per poter regolarizzare il funzionamento del motore: ciò però non vale nel caso in cui si adotti un filtro sportivo del tipo a pannello.

Utilizzando dei filtri ad aspirazione diretta, dunque, potrà in alcuni casi accadere che l'auto soffra di un notevolissimo calo di coppia ai bassi e medi regimi per poi risultare eccessivamente magra agli alti regimi, con ovvie conseguenze in termini di resa complessiva: entrambi i problemi saranno evidentemente attribuibili allo smagrimento della miscela causato dall'eccessiva permeabilità del filtro adottato che permette di realizzare un flusso d'aria aspirata di molto superiore a quello assicurato dal filtro originale. In casi del genere, sarà allora necessario tenere ben presenti i rischi che eccessivi smagrimenti possono comportare, primo tra tutti il classico "battito in testa" (il cui rumore si avvicina molto a quello di un mazzo di chiavi agitato con forza), pericolosissimo per l'integrità della testa, soprattutto agli alti regimi di rotazione.

Occorre puntualizzare che riferendosi al motore Hyundai siamo in condizioni, generalmente, con tendenza ad ingrassare per cui questi problemi non dovrebbero sussistere, tenuto conto che dispone anche di un dispositivo di battito in testa con correzione automatica del problema.

Là dove eventualmente si verifichino questi problemi si potrà optare, comunque, per l'installazione di un filtro sportivo a pannello oppure (se proprio si vuol mantenere il filtro ad aspirazione diretta) per una riprogrammazione della centralina sulla base dei nuovi parametri oppure ancora per un incremento della pressione di benzina: l'obiettivo sarà sempre quello di ristabilire il giusto equilibrio tra i valori di aria aspirata e di benzina iniettata nei condotti di aspirazione.

Nel caso, poi, di filtri sportivi con aspirazione dinamica, problemi legati ad eventuali smagrimenti determinati da sovrapressione saranno limitati in quanto, per ottenere tali smagrimenti, occorrono velocità estremamente elevate (abbondantemente oltre i 200 km/h) e cassoni di aspirazione simili a quelli utilizzati in Formula 1, aerodinamicamente efficienti e caratterizzati da un ampio volume: in assenza di questi fattori, il cassone lavorerà inevitabilmente in depressione.

In alcune condizioni, però, potrebbe verificarsi uno smagrimento della carburazione derivato dalla temperatura troppo bassa dell'aria aspirata dal filtro dinamico. Il fatto che le centraline di gestione siano in grado di adeguare i parametri di funzionamento del motore alle variazioni climatiche non può essere un fatto rassicurante in assoluto, perché è anche vero che tali parametri possono essere modificati entro una "forchetta" non estremamente ampia. In questi casi, a causa del fatto che l'eventuale smagrimento verrebbe comunque ad essere temporaneo e legato a particolari situazioni climatiche, la mossa più corretta sarebbe quella di adottare un lettore lambda (posizionabile sul cruscotto) attraverso il quale tenere sempre d'occhio la carburazione del motore.

Si tratta di un lettore costituito da una serie di led colorati che forniscono una certa scala di lettura: al centro, generalmente, si trova il valore "lambda=1" (per il quale si avrà il rapporto stechiometrico ideale, 1 parte di benzina per 14,7 parti d'aria); ai lati opposti si troveranno invece i led con la scala di valori di carburazione magra e grassa (diversa lettura andrà fatta per i possessori di auto alimentate a gpl e metano!).

In conclusione, nella maggior parte dei casi i filtri sportivi (a pannello, diretti, dinamici) non creano smagrimenti della miscela tali da compromettere l'affidabilità del propulsore: qualora, in determinati casi (rari ma pur sempre possibili), questi fenomeni si presentino, bisognerà intervenire nei modi sopra descritti.
Un secondo problema su cui molto si dibatte, è il possibile danno causato dall'eventuale aspirazione di aria più sporca rispetto a quella aspirata con i filtri aria originali.

Partendo dall'ovvio presupposto che lo scopo di un filtro aria (di qualunque tipo) è quello di trattenere le particelle solide disperse nell'aria di alimentazione allo scopo di evitare eccessive usure al propulsore, sarà vero oppure no che i filtri sportivi (essendo senza dubbio più permeabili dei loro equivalenti originali) sono meno efficaci nel trattenere lo sporco?

A rigor di logica verrebbe di rispondere di sì, ed effettivamente, al di là delle parole rassicuranti fornite da chi i filtri sportivi li costruisce e li vende, il rischio potrebbe anche esserci.

Sotto questo aspetto, se la manutenzione è già importante con i filtri originali (per i quali, più che di manutenzione si dovrebbe parlare di sostituzione agli intervalli prescritti), essa diventa assolutamente determinante con i filtri sportivi.

Soprattutto, sono i filtri ad aspirazione diretta ad essere di solito maggiormente esposti allo sporco e all'acqua, la quale ha l'effetto di rimuovere poco alla volta l'olio di cui è imbevuto il cotone, olio che rappresenta l'elemento cardine del potere filtrante.

L'esperienza personale porta a concludere che già dopo poche migliaia di chilometri e nonostante tutti i ripari e le paratie possibili e immaginabili, un filtro ad aspirazione diretta presenta una superficie...diciamo...poco rassicurante!

Il periodico controllo visivo di un occhio ben allenato, dunque, è caldamente consigliato.
Al di là dei dannosi (...e facilmente intuibili!) effetti che sul lungo periodo l'aspirazione delle particelle solide in sospensione nell'aria può causare al motore, bisogna tener conto del fatto che (nell'ambito dei moderni sistemi di iniezione) l'aspirazione di aria mal filtrata sottopone ad uno stress superiore al normale il debimetro (conosciuto anche come "flussometro" o "misuratore di massa aria") per i modelli che lo adottano.

Informazioni gentilmente tratte dal sito www.cuorialfisti.com