Toleransi pembuatan peralatan suntikan bahan api diesel adalah sangat kecil. Oleh itu, jika kekotoran dalam bahan api tidak disingkirkan oleh subsistem bahan api, ia boleh menyebabkan kerosakan pramatang. Kebanyakan kotoran yang terdapat dalam bahan api adalah disebabkan oleh keadaan tangki bahan api tetap, operasi mengisi bahan api dan teknik pra-pengisian bahan api yang tidak betul oleh juruteknik penyelenggaraan.
Fungsi penapis bahan api adalah untuk mengekalkan bahan zarah (zarah halus) dalam diesel. Walaupun ketepatan penapisan beberapa penapis sekunder semasa telah mencapai tahap yang mencukupi untuk menghalang-air keadaan bebas daripada melalui elemen penapis, pemisah air biasanya digunakan untuk mengeluarkan air. Semua sistem bahan api diesel memerlukan bahan api yang bersih, dan fungsi penapis dalam sistem bahan api adalah untuk memastikan bahan api sebersih mungkin sebelum dihantar ke pemasangan pam suntikan bahan api.
Subsistem bahan api biasa dengan litar primer dan litar sekunder kebanyakannya menggunakan susun atur-penapis dwi, satu untuk setiap litar. Dua jenis penapis asas digunakan: putaran yang lebih biasa pada masa ini-pada elemen penapis pakai buang dan tangki-elemen penapis boleh diganti. Penapis spin{5}} jelas lebih mudah diselenggara dan merupakan reka bentuk pilihan bagi kebanyakan pengeluar. Rajah 19-7 menunjukkan beberapa pilihan penapis dan laluan aliran.
Rajah 19-7 Pelbagai jenis penapis diesel
Tentukan bahan api bersih
Penapis bahan api dikelaskan mengikut keupayaannya untuk mengekalkan bahan zarah. Prinsip kerjanya adalah serupa dengan jaring ikan, iaitu zarah yang lebih kecil daripada saiz tertentu akan melalui jaringan - manakala yang terlalu besar akan terperangkap. Unit yang kami gunakan untuk mengukur saiz zarah ialah mikrometer. Satu mikrometer (1μ, huruf Yunani mu) bersamaan dengan satu persejuta meter. Oleh itu, penapis bahan api sekunder biasa yang dinilai pada 5μ direka untuk mengekalkan kebanyakan zarah pepejal saiz ini yang cuba melaluinya. Anda harus sedar bahawa mata manusia tidak dapat melihat zarah yang lebih kecil daripada 40 mikron. Terdapat piawaian International Organization for Standardization (ISO) untuk mengenal pasti zarah ini. Rajah 19-8 menunjukkan hubungan antara dimensi keratan rentas rambut manusia dan beberapa dimensi yang kita rujuk apabila bercakap tentang bahan api bersih.
Rajah 19-8 Tafsiran Kod Bahan Api ISO dan Definisi mikron.
Piawaian bahan api ISO melibatkan kuantiti zarah terampai dalam bahan api pada tiga saiz utama: zarah 4 mikron, 6 mikron dan 14 mikron masing-masing. Takrifan bahan api bersih Caterpillar ialah standard ISO 18/16/13. Ini merujuk kepada kiraan zarah saiz ini yang disusun dalam susunan ini seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 19-8. Caterpillar juga menetapkan bahawa kandungan air maksimum dalam bahan bakarnya tidak boleh melebihi 1,000 bahagian per juta atau 0.01%. Oleh itu, yang dimaksudkan oleh OEM ini ialah selagi kebersihan bahan api mencapai 18/16/13 atau lebih baik, sistem penapisan enjin dapat menyelesaikan kerja yang diperlukan untuk membersihkan bahan api. Jika bahan cemar bahan api lebih serius daripada yang dinyatakan, penapis mungkin tersumbat. Semua penapis bahan api dikelaskan mengikut keupayaannya untuk mengekalkan zarah saiz tertentu. Penapis dengan nilai undian 2 mikron dan kecekapan 99% bermakna ia akan mengekalkan zarah 2 mikron atau lebih besar dalam 99% kes.
Penapis utama
Penapis utama mewakili peringkat pertama penapisan dalam sistem bahan api dua-peringkat biasa. Oleh itu, penapis utama biasanya beroperasi pada tekanan yang lebih rendah daripada tekanan atmosfera dan dipasang secara bersiri antara tangki bahan api dan pam pemindahan bahan api. Tujuan reka bentuk mereka adalah untuk mengekalkan zarah yang lebih besar daripada 10 hingga 30 mikron (bergantung kepada sistem bahan api). Mereka mencapai ini dengan menggunakan pelbagai media daripada gentian benang kapas, benang gentian sintetik kepada-kertas yang diresapi resin. Rajah 19-9 menunjukkan penapis utama spin-on biasa dengan fungsi pemisah air.
Rajah 19-9 Penapis utama berputar dan pemisah air.
Penapis sekunder
Penapis kedua mewakili peringkat kedua penapisan dalam dua-penapisan peringkat. Dalam subsistem bahan api biasa, penapis sekunder dibekalkan dengan bahan api oleh pam pemindahan bahan api, yang membolehkan penggunaan media penapis yang lebih ketat. Oleh itu, penapis sekunder biasanya dipasang secara bersiri antara pam pemindahan minyak atau pam bekalan minyak (pam yang bertanggungjawab untuk mengeluarkan minyak dari tangki minyak dan membekalkan minyak kepada komponen suntikan bahan api) dan peranti suntikan bahan api. Dalam sesetengah subsistem bahan api diesel yang menggunakan penapisan dua-peringkat, kedua-dua penapis primer dan sekunder mungkin terletak pada litar yang sama (biasanya litar bekalan bahan api). Dalam kes ini, dua penapis dipasang pada tapak yang sama, dan penapis utama disambungkan secara bersiri untuk membekalkan minyak ke penapis sekunder. Reka letak ini lebih biasa dilihat dalam-aplikasi luar jalan bagi enjin diesel.
Penapis sekunder semasa mungkin ditentukan untuk mengekalkan zarah sekecil 1 mikron, tetapi kecekapan penapisan 2 hingga 5 mikron adalah lebih biasa. Penapis sekunder menggunakan pelbagai media, termasuk kertas berlipat dan gentian kapas yang dirawat secara kimia. Rajah 19-10 menunjukkan pemasangan asas penapis sekunder yang digunakan pada enjin Volvo yang lebih baharu yang dilengkapi dengan sensor tekanan bahan api.
Rajah 19-10 Pemasangan asas penapis sekunder Volvo.
Air dan penapis sekunder
Air dalam keadaan bebas atau teremulsi (istilah akan ditakrifkan kemudian) tidak boleh dipam melalui kebanyakan penapis bahan api sekunder dengan nilai nominal terkadar semasa 5 mikron atau kurang. Ini akan menyebabkan penapis tersumbat akibat air dan mematikan enjin dengan memotong bekalan bahan api. Penapis yang tersumbat dengan air hendaklah diganti. Sebagai langkah kecemasan, anda boleh membersihkan penapis dengan metil hidrat atau alkohol tulen lain, dan kemudian mengisi minyak dengan bahan api.
Subsistem gelung-tunggal
Dalam subsistem bahan api yang disedut sepenuhnya (seperti beberapa sistem Cummins), apabila berbilang penapis dipasang dalam litar, istilah "utama" dan "sekunder" tidak digunakan untuk menerangkannya. Oleh kerana setiap peranti penapis yang digunakan dalam subsistem bahan api berada pada tekanan yang lebih rendah daripada tekanan atmosfera (iaitu, di bawah "sedutan"), spesifikasi had masukan adalah amat penting. Jika melebihi, ia akan menyebabkan pengurangan kuasa kerana bekalan bahan api tidak mencukupi.
Penyelenggaraan penapis
Kebanyakan penapis bahan api diganti secara berkala mengikut pelan penyelenggaraan pencegahan, yang diuruskan mengikut perbatuan jalan, waktu enjin atau bulan kalendar. Mereka jarang diuji untuk menentukan kebolehselenggaraan mereka. Apabila menguji penapis, ia biasanya untuk menentukan sama ada ia cukup tersumbat untuk mengurangkan kuasa enjin akibat bekalan bahan api yang tidak mencukupi.
Uji dan kekalkan penapis utama
Had salur masuk penapis primer atau penapis di bawah sedutan hendaklah diuji menggunakan tolok tekanan negatif yang ditentukur kepada had inci merkuri (Hg). Spesifikasi tekanan negatif adalah berdasarkan penggunaan manometer merkuri. Manometer merkuri ialah lajur tiub telus berbentuk U-yang dibentuk di sekeliling skala penentukuran yang diukur dalam inci. Kemudian isi lajur tiub dengan merkuri atau air (biasanya diwarnakan untuk bacaan yang lebih mudah) ke titik sifar skala penentukuran. Apabila tolok tekanan disambungkan ke litar bendalir, ia menghasilkan bacaan berdasarkan daya tarikan (litar vakum) atau daya tolakan yang bertindak ke atas bendalir dalam tali paip. Tolok tekanan negatif menghasilkan bacaan yang sama, tetapi tiada potensi bahaya yang berkaitan dengan merkuri. Nilai had kemasukan sebenar berbeza-beza bergantung pada sistem bahan api dan hendaklah sentiasa dirujuk kepada spesifikasi yang berkaitan.
Tolok tekanan negatif yang ditentukur dengan merkuri hendaklah disambungkan ke litar antara tapak pelekap penapis dan pam pemindahan minyak. Pam pemindahan minyak biasanya adalah pam anjakan positif (menyahcas isipadu bendalir yang tetap dalam setiap kitaran), jadi jumlah bahan api yang dipam adalah berkadar dengan peningkatan kelajuan putaran. Ini bermakna keputusan ujian yang berkesan boleh diperolehi tanpa memuatkan enjin. Apabila menguji had gelung subsistem bahan api yang berada di bawah sedutan sepenuhnya, spesifikasinya boleh menjadi agak ketat. Bagi sesetengah sistem Cummins yang mengepam sejumlah besar bahan api, bacaan spesifikasi had litar hendaklah 4 hingga 6 inci merkuri apabila penapis baharu dipasang, tetapi 7 inci merkuri ialah spesifikasi maksimum. Jika nilai ini melebihi, ia akan mengakibatkan bekalan bahan api tidak mencukupi. Had kemasukan gelung primer biasa mungkin dinyatakan lebih rendah atau lebih tinggi daripada nilai ini, jadi adalah penting untuk menyemak spesifikasi OEM.