Filtros Nos Motores A Diesel E Biodiesel: Bom Para O Veículo E Para O Meio Ambiente
Por Suzana Sakai
Edição Nº 78 - Janeiro/Fevereiro de 2016 - Ano 14
Sistemas de filtragem protegem o motor e reduzem os poluentes
Baixo consumo e capacidade para acelerações mais fortes são as principais vantagens dos motores movidos a diesel e a biodiesel. Se por um lado essas características podem representar benefícios, por outro, a alta taxa de poluentes gerada por esse tipo de combustível pode significar um grande problema para as montadoras de veículos que desejam investir nesse segmento.
Recentemente, a Volkswagen, maior fabricante de carros do mundo, enfrentou uma grande crise de imagem e econômica, que culminou, inclusive, na renúncia do presidente mundial da montadora, Martin Winterkorn, por instalar em vários modelos a diesel, de forma deliberada, um programa de computador projetado para burlar os limites de emissões de gases. O escândalo demonstra a importância de se investir em sistemas de filtragem adequados. "As falhas nos sistemas de filtragem de diesel levam a danos principalmente nos componentes móveis do sistema como injectores e unidades, no qual os resíduos podem obstruir as passagens impedindo o fluxo adequado do combustível. Com esta obstrução em um injetor, podemos ter o aumento de pressão em outros furos causando danos no motor, assim como um aumento dos níveis de poluentes, pois não será injetada a quantidade correta de diesel levando a uma queima inadequada, enfim, um problema de filtros passa a ser um problema ambiental", explica Rodolfo Cafer, da Mahle Metal Leve.
Mesmo com o desenvolvimento de combustíveis de queima mais limpa, os contaminantes ainda são uma importante preocupação quando se trata destes sistemas. "A deterioração do combustível é inevitável. Contaminantes são introduzidos no sistema de combustível por meio de mistura, transferência e armazenamento", alerta a gerente de vendas da Baldwin Filters, Laine Craco. "O uso de filtro adequado, seguindo o período de troca correto e com produto de qualidade, é a receita para se preservar o meio ambiente. Filtros de baixa qualidade, além de danificar o sistema de injeção do motor causando grande prejuízo, também inevitavelmente irão poluir mais", complementa André Gonçalves, engenheiro mecânico e consultor técnico da Mann+Hummel.
Combustível
Segundo Rodolfo Cafer, os filtros utilizados nos motores diesel e biodiesel são iguais, a diferença básica entre os dois combustíveis são as fontes de obtenção dos mesmos. O biodiesel teve seu desenvolvimento iniciado no final da Segunda Guerra Mundial. Na época, os alemães tentaram desenvolver combustíveis sintéticos com bases vegetais devido à escassez de combustível e pesquisaram fontes alternativas para obter um substituto para a gasolina. Porém, com o final da guerra estes projetos ficaram engavetados por quase 50 anos, pois o acesso ao petróleo do oriente médio foi facilitado garantindo um suprimento imenso de óleo crú que fez os grandes consumidores de combustível deixarem de lado o desenvolvimento de fontes alternativas.
Já o óleo diesel obtido do petróleo, por ser um produto explorado e produzido há mais de 100 anos, teve uma evolução significativa, tanto do produto como das máquinas e componentes que trabalham diretamente com ele, como injetoras, bicos injectores, unidades de injeção e controle, onde o maior empecilho para seu funcionamento é o nível de enxofre presente na composição do produto, e que em contato com a água gera um produto corrosivo (ácido) que pode comprometer o funcionamento e durabilidade destes componentes e motores. Entretanto, por serem utilizados e pensados para uso em uma fonte finita de combustível, passaram há mais de uma década, a sofrer melhorias adicionais com revestimentos externos e das partes que entram em contato com o combustível em materiais mais resistentes para permitir o uso do biodiesel, que é um combustível sintético e para sua obtenção é necessário uma dissolução das gorduras e graxas em uma solução ácida (soda cáustica) o que confere ao produto uma característica mais corrosiva se comparado ao óleo convencional.
"No caso especifico dos filtros, a Mahle tomou as precauções necessárias para garantir o uso de biodiesel assim como de outros combustíveis, pois desde a montagem da fábrica e pelo know-how de mais de 60 anos na fabricação de filtros na Europa, este tipo de combustível e condição não eram novidade, e os produtos aqui produzidos e desenvolvidos, foram pensados para atender as necessidades das condições tanto do Brasil como dos mercados externos (Europa e EUA) e com isto o biodiesel está plenamente atendido pela linha de produtos da Mahle", afirma Rodolfo.
Filtros
Os motores movidos a diesel ou biodiesel contam com filtros específicos de combustível para proteger o motor, que são o pré-filtro, também chamado de filtro separador de água, e o filtro principal.
O pré-filtro tem a função de reter as partículas maiores fazendo uma pré-filtragem antes do filtro principal. E também acumula outra importante função que é a separação da água do diesel. Já o filtro principal é quem faz a filtragem final antes do sistema de injeção. Neste ponto, irá garantir que apenas partículas que não agridam o sistema passem por ele sem causar nenhum dano. "Os filtros separadores de água são responsáveis por retirar a água livre ou emulsificada que está presente no diesel. O filtro principal, também chamado de filtro do motor ou filtro de segundo estágio é o responsável por retirar as partículas sólidas que também estão diluídas no combustível. Ambos têm a função de proteger o sistema de injeção de combustível", explica Thiago Prestes, da Cummins.
Geralmente o filtro primário tem o meio filtrante mais "aberto", eles são feitos para capturar partículas maiores e promover um fluxo maior do combustível. "Sua principal característica é proteger a bomba do combustível de contaminantes", comenta Laine. Já o filtro secundário possui um meio filtrante mais "fechado", sendo assim são projetados para capturar os contaminantes menores, que na maioria das vezes danificam os bicos injetores e a bomba de injeção.
Além dos filtros de combustível, os motores a diesel também utilizam outros produtos como o filtro de ar, que seve para filtrar o ar que entrará na câmara de combustão do motor. Há ainda os filtros do sistema hidráulico, que filtram o óleo hidráulico utilizado na caixa de transmissão do veículo ou algum atuador (se equipado). Já o filtro de óleo lubrificante, tem a importantíssima função de limpar o óleo que lubrifica e também resfria as peças rotativas do motor. Por fim, o filtro do sistema de ureia serve para garantir que o ar chegará seco ao sistema de injeção, isento de umidade. "Alguns veículos também possuem os filtros hidráulicos que atuam no óleo da transmissão ou algum sistema de força, como cilindros ou atuadores. Para os motores Euro V que utilizam o sistema SCR, também é necessária a substituição periódica dos filtros do sistema de ar utilizado na injeção de ureia", comenta Thiago.
A Cummins disponibiliza no mercado filtros de ar, combustível, óleo lubrificante, filtros separadores de água, filtros do sistema hidráulico e filtros de ureia para os veículos dotados da tecnologia SCR (Euro V). "São diversas as tecnologias empregadas e patenteadas nos produtos Fleetguard para garantir mais confiabilidade e extensão no intervalo de manutenção, com foco na redução de custo operacional", diz Thiago.
Uma inovação disponível a partir de 2015 pela Mahle são os filtros separadores de água para combustível chamados Blindagua, um produto totalmente ecológico e com garantia de eficiência. "Os filtros separadores de água têm a tendência de próximo ao final da vida útil perder eficiência pela saturação dos elementos e produtos utilizados na fabricação, e no caso desta nova linha, utilizando uma mídia de separação patenteada pela Mahle que é o MeltBlow, muito utilizada nos filtros de motores eletrônicos", comenta Rodolfo.
A Mann+Hummel produz várias aplicações para os principais modelos de mercado com motores diesel, que variam seu formato e tamanho. Alguns são filtros blindados, outros utilizam sistema cartucho e, em alguns casos, cartuchos ecológicos (metalfree, ou seja, sem adição de componentes metálicos em sua produção). "O diferencial dos produtos Mann+Hummel está no know-how e no desenvolvimento de novos meios filtrantes. Um exemplo de tecnologia já empregada no mercado é o meio filtrante chamado de Multigrade® - este possui alta eficiência de separação de água com grau de retenção de partículas", diz André.
A Baldwin possui uma linha completa de filtros do diesel, tanto para veículos on highway e off highway. "A Baldwin Filter possui o DAHL: separador de água do combustível, o qual oferece uma proteção adicional quando quantidades significativas de água precisam ser removidas, estes filtros são responsáveis por drenar certa de 97% da água presente no combustível, bem como estendendo em até duas vezes o período de troca dos filtros", declara Laine.
Mercado
Apesar da crise econômica, que resultou em uma retração no mercado de filtros a diesel, o Brasil ainda é um mercado em crescimento, diferentemente dos mercados americano e europeu. "Com a chegada de novas tecnologias e também o aumento do percentual do biodiesel no diesel brasileiro, os fabricantes de filtros precisaram se adequar para atender a necessidades desses consumidores. Com isso houve uma busca maior por meios filtrantes de maior capacidade de retenção de micropartículas tendo com isso, uma maior proteção do sistema, o que é primordial. Nós da Baldwin enxergamos isso como uma missão, a qual buscamos atingir utilizando nos nossos produtos matérias-primas de alta qualidade e também submetendo nossos filtros a testes severos de qualidade e performance", afirma Laine.
As perspectivas para o próximo ano ainda são incertas. "O ano de 2016 se apresenta desafiador, pois existem muitas incógnitas com relação aos rumos da nossa economia. No entanto, de uma maneira geral acreditamos que possa haver uma estabilidade no mercado de filtros se houver uma recuperação no segundo semestre em relação a 2015", comenta Thiago.
Já para Rodolfo Cafer, o mercado de filtros para linha diesel segue uma linha constante pois em sua maioria, trabalham em motores (geradores, bombas, etc) ou veículos que podemos caracterizar mais como máquinas que veículos, pois são equipamentos de trabalho e produção, como caminhões, máquinas agrícolas, tratores, etc e por este motivo, sua utilização depende da demanda e consumo de outros produtos, por um detalhe, tudo que é produzido necessita ser entregue para o mercado consumidor e não existe nenhuma forma de deixarmos de comer, beber, consumir sem que ocorra o uso destes equipamentos de transporte. Visto esta condição o consumo de filtros e componentes para estes equipamentos e veículos segue no mínimo uma curva constante com os altos e baixos do mercado consumidor de produtos acabados e de alimentação.
Contato das empresas:
Baldwin Filters: www.baldwinfilters.com
Cummins: www.cummins.com.br
Mahle Metal Leve: www.mahle.com.br
Mann+Hummel: www.mann-hummel.com
Recentemente, a Volkswagen, maior fabricante de carros do mundo, enfrentou uma grande crise de imagem e econômica, que culminou, inclusive, na renúncia do presidente mundial da montadora, Martin Winterkorn, por instalar em vários modelos a diesel, de forma deliberada, um programa de computador projetado para burlar os limites de emissões de gases. O escândalo demonstra a importância de se investir em sistemas de filtragem adequados. "As falhas nos sistemas de filtragem de diesel levam a danos principalmente nos componentes móveis do sistema como injectores e unidades, no qual os resíduos podem obstruir as passagens impedindo o fluxo adequado do combustível. Com esta obstrução em um injetor, podemos ter o aumento de pressão em outros furos causando danos no motor, assim como um aumento dos níveis de poluentes, pois não será injetada a quantidade correta de diesel levando a uma queima inadequada, enfim, um problema de filtros passa a ser um problema ambiental", explica Rodolfo Cafer, da Mahle Metal Leve.
Mesmo com o desenvolvimento de combustíveis de queima mais limpa, os contaminantes ainda são uma importante preocupação quando se trata destes sistemas. "A deterioração do combustível é inevitável. Contaminantes são introduzidos no sistema de combustível por meio de mistura, transferência e armazenamento", alerta a gerente de vendas da Baldwin Filters, Laine Craco. "O uso de filtro adequado, seguindo o período de troca correto e com produto de qualidade, é a receita para se preservar o meio ambiente. Filtros de baixa qualidade, além de danificar o sistema de injeção do motor causando grande prejuízo, também inevitavelmente irão poluir mais", complementa André Gonçalves, engenheiro mecânico e consultor técnico da Mann+Hummel.
Combustível
Segundo Rodolfo Cafer, os filtros utilizados nos motores diesel e biodiesel são iguais, a diferença básica entre os dois combustíveis são as fontes de obtenção dos mesmos. O biodiesel teve seu desenvolvimento iniciado no final da Segunda Guerra Mundial. Na época, os alemães tentaram desenvolver combustíveis sintéticos com bases vegetais devido à escassez de combustível e pesquisaram fontes alternativas para obter um substituto para a gasolina. Porém, com o final da guerra estes projetos ficaram engavetados por quase 50 anos, pois o acesso ao petróleo do oriente médio foi facilitado garantindo um suprimento imenso de óleo crú que fez os grandes consumidores de combustível deixarem de lado o desenvolvimento de fontes alternativas.
Já o óleo diesel obtido do petróleo, por ser um produto explorado e produzido há mais de 100 anos, teve uma evolução significativa, tanto do produto como das máquinas e componentes que trabalham diretamente com ele, como injetoras, bicos injectores, unidades de injeção e controle, onde o maior empecilho para seu funcionamento é o nível de enxofre presente na composição do produto, e que em contato com a água gera um produto corrosivo (ácido) que pode comprometer o funcionamento e durabilidade destes componentes e motores. Entretanto, por serem utilizados e pensados para uso em uma fonte finita de combustível, passaram há mais de uma década, a sofrer melhorias adicionais com revestimentos externos e das partes que entram em contato com o combustível em materiais mais resistentes para permitir o uso do biodiesel, que é um combustível sintético e para sua obtenção é necessário uma dissolução das gorduras e graxas em uma solução ácida (soda cáustica) o que confere ao produto uma característica mais corrosiva se comparado ao óleo convencional.
"No caso especifico dos filtros, a Mahle tomou as precauções necessárias para garantir o uso de biodiesel assim como de outros combustíveis, pois desde a montagem da fábrica e pelo know-how de mais de 60 anos na fabricação de filtros na Europa, este tipo de combustível e condição não eram novidade, e os produtos aqui produzidos e desenvolvidos, foram pensados para atender as necessidades das condições tanto do Brasil como dos mercados externos (Europa e EUA) e com isto o biodiesel está plenamente atendido pela linha de produtos da Mahle", afirma Rodolfo.
Filtros
Os motores movidos a diesel ou biodiesel contam com filtros específicos de combustível para proteger o motor, que são o pré-filtro, também chamado de filtro separador de água, e o filtro principal.
O pré-filtro tem a função de reter as partículas maiores fazendo uma pré-filtragem antes do filtro principal. E também acumula outra importante função que é a separação da água do diesel. Já o filtro principal é quem faz a filtragem final antes do sistema de injeção. Neste ponto, irá garantir que apenas partículas que não agridam o sistema passem por ele sem causar nenhum dano. "Os filtros separadores de água são responsáveis por retirar a água livre ou emulsificada que está presente no diesel. O filtro principal, também chamado de filtro do motor ou filtro de segundo estágio é o responsável por retirar as partículas sólidas que também estão diluídas no combustível. Ambos têm a função de proteger o sistema de injeção de combustível", explica Thiago Prestes, da Cummins.
Geralmente o filtro primário tem o meio filtrante mais "aberto", eles são feitos para capturar partículas maiores e promover um fluxo maior do combustível. "Sua principal característica é proteger a bomba do combustível de contaminantes", comenta Laine. Já o filtro secundário possui um meio filtrante mais "fechado", sendo assim são projetados para capturar os contaminantes menores, que na maioria das vezes danificam os bicos injetores e a bomba de injeção.
Além dos filtros de combustível, os motores a diesel também utilizam outros produtos como o filtro de ar, que seve para filtrar o ar que entrará na câmara de combustão do motor. Há ainda os filtros do sistema hidráulico, que filtram o óleo hidráulico utilizado na caixa de transmissão do veículo ou algum atuador (se equipado). Já o filtro de óleo lubrificante, tem a importantíssima função de limpar o óleo que lubrifica e também resfria as peças rotativas do motor. Por fim, o filtro do sistema de ureia serve para garantir que o ar chegará seco ao sistema de injeção, isento de umidade. "Alguns veículos também possuem os filtros hidráulicos que atuam no óleo da transmissão ou algum sistema de força, como cilindros ou atuadores. Para os motores Euro V que utilizam o sistema SCR, também é necessária a substituição periódica dos filtros do sistema de ar utilizado na injeção de ureia", comenta Thiago.
A Cummins disponibiliza no mercado filtros de ar, combustível, óleo lubrificante, filtros separadores de água, filtros do sistema hidráulico e filtros de ureia para os veículos dotados da tecnologia SCR (Euro V). "São diversas as tecnologias empregadas e patenteadas nos produtos Fleetguard para garantir mais confiabilidade e extensão no intervalo de manutenção, com foco na redução de custo operacional", diz Thiago.
Uma inovação disponível a partir de 2015 pela Mahle são os filtros separadores de água para combustível chamados Blindagua, um produto totalmente ecológico e com garantia de eficiência. "Os filtros separadores de água têm a tendência de próximo ao final da vida útil perder eficiência pela saturação dos elementos e produtos utilizados na fabricação, e no caso desta nova linha, utilizando uma mídia de separação patenteada pela Mahle que é o MeltBlow, muito utilizada nos filtros de motores eletrônicos", comenta Rodolfo.
A Mann+Hummel produz várias aplicações para os principais modelos de mercado com motores diesel, que variam seu formato e tamanho. Alguns são filtros blindados, outros utilizam sistema cartucho e, em alguns casos, cartuchos ecológicos (metalfree, ou seja, sem adição de componentes metálicos em sua produção). "O diferencial dos produtos Mann+Hummel está no know-how e no desenvolvimento de novos meios filtrantes. Um exemplo de tecnologia já empregada no mercado é o meio filtrante chamado de Multigrade® - este possui alta eficiência de separação de água com grau de retenção de partículas", diz André.
A Baldwin possui uma linha completa de filtros do diesel, tanto para veículos on highway e off highway. "A Baldwin Filter possui o DAHL: separador de água do combustível, o qual oferece uma proteção adicional quando quantidades significativas de água precisam ser removidas, estes filtros são responsáveis por drenar certa de 97% da água presente no combustível, bem como estendendo em até duas vezes o período de troca dos filtros", declara Laine.
Mercado
Apesar da crise econômica, que resultou em uma retração no mercado de filtros a diesel, o Brasil ainda é um mercado em crescimento, diferentemente dos mercados americano e europeu. "Com a chegada de novas tecnologias e também o aumento do percentual do biodiesel no diesel brasileiro, os fabricantes de filtros precisaram se adequar para atender a necessidades desses consumidores. Com isso houve uma busca maior por meios filtrantes de maior capacidade de retenção de micropartículas tendo com isso, uma maior proteção do sistema, o que é primordial. Nós da Baldwin enxergamos isso como uma missão, a qual buscamos atingir utilizando nos nossos produtos matérias-primas de alta qualidade e também submetendo nossos filtros a testes severos de qualidade e performance", afirma Laine.
As perspectivas para o próximo ano ainda são incertas. "O ano de 2016 se apresenta desafiador, pois existem muitas incógnitas com relação aos rumos da nossa economia. No entanto, de uma maneira geral acreditamos que possa haver uma estabilidade no mercado de filtros se houver uma recuperação no segundo semestre em relação a 2015", comenta Thiago.
Já para Rodolfo Cafer, o mercado de filtros para linha diesel segue uma linha constante pois em sua maioria, trabalham em motores (geradores, bombas, etc) ou veículos que podemos caracterizar mais como máquinas que veículos, pois são equipamentos de trabalho e produção, como caminhões, máquinas agrícolas, tratores, etc e por este motivo, sua utilização depende da demanda e consumo de outros produtos, por um detalhe, tudo que é produzido necessita ser entregue para o mercado consumidor e não existe nenhuma forma de deixarmos de comer, beber, consumir sem que ocorra o uso destes equipamentos de transporte. Visto esta condição o consumo de filtros e componentes para estes equipamentos e veículos segue no mínimo uma curva constante com os altos e baixos do mercado consumidor de produtos acabados e de alimentação.
Contato das empresas:
Baldwin Filters: www.baldwinfilters.com
Cummins: www.cummins.com.br
Mahle Metal Leve: www.mahle.com.br
Mann+Hummel: www.mann-hummel.com
