Fremstillingstolerancen for dieselbrændstofindsprøjtningsudstyr er ekstremt lille. Derfor, hvis urenheder i brændstoffet ikke fjernes af brændstofundersystemet, kan det føre til for tidlig skade. Det meste af det snavs, der findes i brændstoffet, skyldes tilstanden af den faste brændstoftank, påfyldningsoperationer og ukorrekte for-påfyldningsteknikker for brændstoffilteret udført af vedligeholdelsesteknikere.
Brændstoffilterets funktion er at tilbageholde partikler (fine partikler) i diesel. Selvom filtreringsnøjagtigheden af nogle nuværende sekundære filtre har nået et niveau, der er tilstrækkeligt til at forhindre frit-statsvand i at passere gennem filterelementet, bruges vandudskillere typisk til at fjerne vand. Alle dieselbrændstofsystemer kræver rent brændstof, og filterets funktion i brændstofsystemet er at sikre, at brændstoffet er så rent som muligt, før det leveres til brændstofindsprøjtningspumpen.
Et typisk brændstofundersystem med et primært kredsløb og et sekundært kredsløb bruger for det meste et dobbelt-filterlayout, et for hvert kredsløb. Der bruges to grundlæggende typer filtre: det i øjeblikket mere almindelige spin-på engangsfilterelementet og det udskiftelige filterelement af typen-tank. Spin-på-filtre er naturligvis nemmere at vedligeholde og er det foretrukne design for de fleste producenter. Figur 19-7 viser nogle filtermuligheder og strømningsveje.
Figur 19-7 Forskellige typer dieselfiltre
Definer rent brændstof
Brændstoffiltre er klassificeret efter deres evne til at tilbageholde partikler. Deres arbejdsprincip svarer til fiskenets, det vil sige, at partikler, der er mindre end en vis størrelse, vil passere gennem nettet -, mens de, der er for store, bliver fanget. Den enhed, vi bruger til at måle partikelstørrelsen, er mikrometeret. En mikrometer (1μ, græsk bogstav mu) er lig med en milliontedel af en meter. Derfor er et typisk sekundært brændstoffilter vurderet til 5μ designet til at tilbageholde de fleste af de faste partikler af denne størrelse, der forsøger at passere gennem det. Du skal være opmærksom på, at det menneskelige øje ikke kan se partikler mindre end 40 mikron. Der er en International Organisation for Standardization (ISO) standard til at identificere disse partikler. Figur 19-8 viser forholdet mellem tværsnitsdimensionerne af menneskehår og nogle af de dimensioner, vi henviser til, når vi taler om rent brændstof.
Figur 19-8 Fortolkning af ISO-brændstofkode og definition af mikron.
ISO-brændstofstandarden involverer mængden af suspenderede partikler i brændstof i tre nøglestørrelser: partikler på henholdsvis 4 mikron, 6 mikron og 14 mikron. Caterpillars definition af rent brændstof er ISO-standard 18/16/13. Dette refererer til antallet af disse størrelsespartikler arrangeret i denne rækkefølge som vist i figur 19-8. Caterpillar foreskriver også, at det maksimale vandindhold i brændstoffet ikke bør overstige 1.000 ppm eller 0,01 %. Derfor betyder denne OEM, at så længe brændstofrenheden når 18/16/13 eller bedre, kan motorfiltreringssystemet fuldføre det arbejde, der kræves for at rense brændstoffet. Hvis brændstofforureningen er mere alvorlig end specificeret, kan filteret blive tilstoppet. Alle brændstoffiltre er klassificeret efter deres evne til at tilbageholde partikler af bestemte størrelser. Et filter med en nominel værdi på 2 mikron og en effektivitet på 99% betyder, at det vil tilbageholde partikler på 2 mikron eller større i 99% af tilfældene.
Primært filter
Det primære filter repræsenterer det første trin af filtreringen i et typisk to-brændstofsystem. Derfor er det primære filter normalt i drift ved et tryk, der er lavere end atmosfærisk tryk og er installeret i serie mellem brændstoftanken og brændstofoverførselspumpen. Deres designformål er at tilbageholde partikler større end 10 til 30 mikron (afhængigt af brændstofsystemet). De opnår dette ved at bruge en række forskellige medier lige fra bomuldstrådfibre, syntetiske fibertråde til harpiks-imprægneret papir. Figur 19-9 viser et typisk spin-on primærfilter med en vandudskillerfunktion.
Figur 19-9 Spin-on primærfilter og vandudskiller.
Sekundært filter
Det sekundære filter repræsenterer det andet trin i filtreringen i to-filtreringen. I et typisk brændstofundersystem forsynes det sekundære filter med brændstof fra brændstofoverførselspumpen, hvilket muliggør brugen af mere restriktive filtermedier. Derfor er det sekundære filter normalt installeret i serie mellem olieoverførselspumpen eller olieforsyningspumpen (pumpen, der er ansvarlig for at trække olie fra olietanken og levere olie til brændstofindsprøjtningskomponenterne) og brændstofindsprøjtningsanordningen. I nogle dieselbrændstofundersystemer, der bruger to-filtrering, kan både de primære og sekundære filtre være placeret på det samme kredsløb (normalt brændstofforsyningskredsløbet). I dette tilfælde er to filtre installeret på samme base, og det primære filter er forbundet i serie for at levere olie til det sekundære filter. Dette layout ses mere almindeligt i terrængående-anvendelser af dieselmotorer.
De nuværende sekundære filtre kan specificeres til at tilbageholde partikler så små som 1 mikron, men filtreringseffektiviteter på 2 til 5 mikron er mere almindelige. Sekundære filtre bruger en række medier, herunder kemisk behandlet plisseret papir og bomuldsfibre. Figur 19-10 viser den sekundære filterbund, der bruges på en nyere Volvo-motor udstyret med en brændstoftryksensor.
Figur 19-10 Volvos sekundære filterbund.
Vand og sekundært filter
Vand i fri eller emulgeret tilstand (udtryk vil blive defineret senere) kan ikke pumpes gennem de fleste sekundære brændstoffiltre med nominelle nominelle værdier på 5 mikron eller mindre. Dette vil få filteret til at tilstoppe på grund af vand og standse motoren ved at afbryde brændstoftilførslen. Filteret tilstoppet med vand skal udskiftes. Som en nødforanstaltning kan du rense filteret med methylhydrat eller anden ren alkohol og derefter fylde brændstof på det.
Enkelt-sløjfe undersystem
I et brændstofdelsystem, der er fuldt under sugning (såsom nogle Cummins-systemer), når der er installeret flere filtre i kredsløbet, bruges udtrykkene "primær" og "sekundær" ikke til at beskrive dem. Fordi hver filteranordning, der anvendes i brændstofundersystemet, har et tryk, der er lavere end atmosfærisk tryk (dvs. under "sugning"), er specifikationen for indløbsgrænsen af vital betydning. Hvis det overskrides, vil det føre til et fald i effekt på grund af utilstrækkelig brændstofforsyning.
Vedligeholdelse af filter
De fleste brændstoffiltre udskiftes regelmæssigt i henhold til en plan for forebyggende vedligeholdelse, som styres af kilometertal, motortimer eller kalendermåneder. De testes sjældent for at bestemme deres vedligeholdelsesevne. Ved test af filtre er det normalt for at afgøre, om de er tilstoppede nok til at reducere motoreffekten på grund af utilstrækkelig brændstofforsyning.
Test og vedligehold det primære filter
Indløbsgrænsen for det primære filter eller filteret under sugning bør testes med en undertryksmåler, der er kalibreret til tomme kviksølv (Hg) grænsen. Undertryksspecifikationen er baseret på brugen af et kviksølvmanometer. Et kviksølvmanometer er en U-formet gennemsigtig rørsøjle dannet omkring en kalibreringsskala målt i tommer. Fyld derefter rørsøjlen med kviksølv eller vand (normalt farvet for lettere aflæsning) til nulpunktet på kalibreringsskalaen. Når trykmåleren er forbundet til væskekredsløbet, genererer den en aflæsning baseret på trækkraften (vakuumkredsløbet) eller skubbekraften, der virker på væsken i rørstrengen. Undertryksmåleren giver den samme aflæsning, men der er ingen potentiel fare forbundet med kviksølv. De faktiske indgangsgrænseværdier varierer afhængigt af brændstofsystemet og skal altid henvises til de relevante specifikationer.
Undertryksmåleren kalibreret med kviksølv skal forbindes til kredsløbet mellem filtermonteringsbasen og olieoverførselspumpen. Olieoverførselspumper er normalt positive fortrængningspumper (udleder et konstant volumen af væske i hver cyklus), så mængden af brændstof, de pumper, er proportional med stigningen i rotationshastigheden. Det betyder, at effektive testresultater kan opnås uden at belaste motoren. Når man tester sløjfebegrænsningerne for brændstofundersystemet, der er fuldstændig under sugning, kan specifikationerne være ret strenge. For nogle Cummins-systemer, der pumper store mængder brændstof, bør kredsløbsgrænsespecifikationens aflæsning være 4 til 6 tommer kviksølv, når et nyt filter er installeret, men 7 tommer kviksølv er den maksimale specifikation. Hvis denne værdi overskrides, vil det resultere i utilstrækkelig brændstofforsyning. Typiske indgangsgrænser for primær sløjfe kan angives til at være lavere eller højere end denne værdi, så det er vigtigt at gennemgå OEM-specifikationerne.