ไส้กรองน้ำมันเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์คืออะไร? (ส่วนหนึ่ง)

ความทนทานต่อการผลิตของอุปกรณ์ฉีดเชื้อเพลิงดีเซลมีน้อยมาก ดังนั้นหากระบบย่อยเชื้อเพลิงไม่กำจัดสิ่งเจือปนในน้ำมันเชื้อเพลิงออกไป อาจนำไปสู่ความเสียหายก่อนเวลาอันควรได้ สิ่งสกปรกส่วนใหญ่ที่พบในน้ำมันเชื้อเพลิงนั้นเกิดจากสภาพของถังเชื้อเพลิงคงที่ การเติมเชื้อเพลิง และเทคนิคการเติมล่วงหน้า-ที่ไม่เหมาะสมของตัวกรองน้ำมันเชื้อเพลิงโดยช่างซ่อมบำรุง

หน้าที่ของไส้กรองน้ำมันเชื้อเพลิงคือกักเก็บอนุภาค (อนุภาคละเอียด) ในน้ำมันดีเซล แม้ว่าความแม่นยำในการกรองของตัวกรองรองบางตัวในปัจจุบันจะถึงระดับที่เพียงพอเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำในสถานะอิสระ-ไหลผ่านองค์ประกอบตัวกรอง แต่โดยทั่วไปแล้วเครื่องแยกน้ำจะถูกใช้เพื่อกำจัดน้ำ ระบบเชื้อเพลิงดีเซลทั้งหมดต้องการเชื้อเพลิงที่สะอาด และหน้าที่ของไส้กรองในระบบเชื้อเพลิงคือเพื่อให้แน่ใจว่าเชื้อเพลิงสะอาดที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ก่อนที่จะส่งไปยังชุดปั๊มฉีดเชื้อเพลิง

ระบบย่อยเชื้อเพลิงทั่วไปที่มีวงจรหลักและวงจรรองส่วนใหญ่จะใช้รูปแบบตัวกรองคู่- หนึ่งตัวสำหรับแต่ละวงจร มีการใช้ตัวกรองพื้นฐานสองประเภท: ตัวกรองแบบหมุน-ที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบันกับตัวกรองแบบใช้แล้วทิ้ง และตัวกรองชนิดถัง-ที่เปลี่ยนได้ ตัวกรองแบบหมุน-นั้นเห็นได้ชัดว่าดูแลรักษาง่ายกว่าและเป็นดีไซน์ที่ต้องการสำหรับผู้ผลิตส่วนใหญ่ รูปที่ 19-7 แสดงตัวเลือกตัวกรองและเส้นทางการไหล

รูปที่ 19-7 ไส้กรองดีเซลประเภทต่างๆ

กำหนดเชื้อเพลิงสะอาด

ไส้กรองน้ำมันเชื้อเพลิงจัดประเภทตามความสามารถในการกักเก็บอนุภาค หลักการทำงานของมันคล้ายกับอวนจับปลา กล่าวคือ อนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่าขนาดที่กำหนดจะทะลุผ่านตาข่าย - ในขณะที่อนุภาคที่มีขนาดใหญ่เกินไปจะถูกดักไว้ หน่วยที่เราใช้วัดขนาดอนุภาคคือไมโครมิเตอร์ หนึ่งไมโครเมตร (1μ อักษรกรีก mu) มีค่าเท่ากับหนึ่งในล้านของเมตร ดังนั้น ตัวกรองเชื้อเพลิงรองทั่วไปที่มีพิกัด 5μ จึงได้รับการออกแบบมาเพื่อรักษาอนุภาคของแข็งส่วนใหญ่ขนาดนี้ที่พยายามจะทะลุผ่าน คุณควรตระหนักว่าดวงตาของมนุษย์ไม่สามารถมองเห็นอนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่า 40 ไมครอนได้ มีมาตรฐานองค์การระหว่างประเทศเพื่อการมาตรฐาน (ISO) สำหรับการระบุอนุภาคเหล่านี้ รูปที่ 19-8 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างขนาดหน้าตัดของเส้นผมมนุษย์กับขนาดบางส่วนที่เราอ้างถึงเมื่อพูดถึงเชื้อเพลิงสะอาด

รูปที่ 19-8 การตีความรหัสเชื้อเพลิง ISO และคำจำกัดความของไมครอน

มาตรฐานเชื้อเพลิง ISO เกี่ยวข้องกับปริมาณอนุภาคแขวนลอยในน้ำมันเชื้อเพลิงในสามขนาดหลัก ได้แก่ อนุภาคขนาด 4 ไมครอน 6 ไมครอน และ 14 ไมครอน ตามลำดับ คำจำกัดความของเชื้อเพลิงสะอาดของ Caterpillar คือมาตรฐาน ISO 18/16/13 หมายถึงจำนวนอนุภาคขนาดเหล่านี้ที่จัดเรียงตามลำดับนี้ ดังแสดงในรูปที่ 19-8 Caterpillar ยังกำหนดด้วยว่าปริมาณน้ำสูงสุดในเชื้อเพลิงไม่ควรเกิน 1,000 ส่วนต่อล้านหรือ 0.01% ดังนั้น ความหมายของ OEM นี้ก็คือ ตราบใดที่ความสะอาดของน้ำมันเชื้อเพลิงถึง 18/16/53 หรือดีกว่า ระบบกรองของเครื่องยนต์ก็สามารถทำงานที่จำเป็นในการทำความสะอาดน้ำมันเชื้อเพลิงได้ หากการปนเปื้อนของน้ำมันเชื้อเพลิงรุนแรงเกินกว่าที่กำหนด ไส้กรองอาจอุดตันได้ ไส้กรองน้ำมันเชื้อเพลิงทั้งหมดจัดประเภทตามความสามารถในการกักเก็บอนุภาคที่มีขนาดเฉพาะ ตัวกรองที่มีค่าพิกัด 2 ไมครอนและมีประสิทธิภาพ 99% หมายความว่าจะกักเก็บอนุภาคขนาด 2 ไมครอนหรือใหญ่กว่าใน 99% ของกรณี

ตัวกรองหลัก

ตัวกรองหลักแสดงถึงขั้นตอนแรกของการกรองในระบบเชื้อเพลิงสองขั้นตอนทั่วไป- ดังนั้นตัวกรองหลักมักจะทำงานที่ความดันต่ำกว่าความดันบรรยากาศ และติดตั้งแบบอนุกรมระหว่างถังน้ำมันเชื้อเพลิงและปั๊มถ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง จุดประสงค์ในการออกแบบคือเพื่อกักเก็บอนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่า 10 ถึง 30 ไมครอน (ขึ้นอยู่กับระบบเชื้อเพลิง) พวกเขาบรรลุเป้าหมายนี้โดยใช้สื่อหลากหลายตั้งแต่เส้นใยฝ้าย ด้ายใยสังเคราะห์ ไปจนถึงกระดาษเคลือบเรซิน- รูปที่ 19-9 แสดงตัวกรองหลักแบบหมุนทั่วไปที่มีฟังก์ชันแยกน้ำ

รูปที่ 19-9 ตัวกรองหลักแบบ Spin-on และตัวแยกน้ำ

ตัวกรองรอง

ตัวกรองรองแสดงถึงการกรองขั้นที่สองในการกรองสอง- ในระบบย่อยเชื้อเพลิงทั่วไป ตัวกรองรองจะมาพร้อมกับเชื้อเพลิงโดยปั๊มถ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง ซึ่งช่วยให้สามารถใช้สื่อกรองที่มีข้อจำกัดมากขึ้น ดังนั้นตัวกรองรองมักจะติดตั้งแบบอนุกรมระหว่างปั๊มโอนน้ำมันหรือปั๊มจ่ายน้ำมัน (ปั๊มที่รับผิดชอบในการดึงน้ำมันจากถังน้ำมันและจ่ายน้ำมันไปยังส่วนประกอบการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง) และอุปกรณ์ฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง ในระบบย่อยเชื้อเพลิงดีเซลบางระบบที่ใช้การกรองสอง-ขั้น ทั้งตัวกรองหลักและตัวกรองรองอาจอยู่ในวงจรเดียวกัน (โดยปกติคือวงจรจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง) ในกรณีนี้ มีการติดตั้งตัวกรองสองตัวบนฐานเดียวกัน และตัวกรองหลักเชื่อมต่อเป็นอนุกรมเพื่อจ่ายน้ำมันให้กับตัวกรองรอง เลย์เอาต์นี้พบเห็นได้ทั่วไปในการใช้งาน-เครื่องยนต์ดีเซลแบบออฟโรด

ตัวกรองรองในปัจจุบันอาจถูกกำหนดให้กักเก็บอนุภาคที่มีขนาดเล็กถึง 1 ไมครอน แต่ประสิทธิภาพการกรองที่ 2 ถึง 5 ไมครอนนั้นเป็นเรื่องปกติมากกว่า ตัวกรองรองใช้สื่อหลายประเภท รวมถึงกระดาษจีบที่ผ่านการใช้สารเคมีและเส้นใยฝ้าย รูปที่ 19-10 แสดงชุดประกอบฐานตัวกรองรองที่ใช้กับเครื่องยนต์วอลโว่รุ่นใหม่ที่ติดตั้งเซ็นเซอร์แรงดันน้ำมันเชื้อเพลิง

รูปที่ 19-10 ชุดประกอบฐานตัวกรองรองของ Volvo

น้ำและตัวกรองรอง

น้ำในสถานะอิสระหรือเป็นอิมัลชัน (จะกำหนดเงื่อนไขในภายหลัง) ไม่สามารถสูบผ่านตัวกรองเชื้อเพลิงรองส่วนใหญ่ที่มีค่าระบุปัจจุบันที่ 5 ไมครอนหรือน้อยกว่า ซึ่งจะทำให้ไส้กรองอุดตันเนื่องจากน้ำและดับเครื่องยนต์โดยการตัดการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง ควรเปลี่ยนไส้กรองที่อุดตันด้วยน้ำ เพื่อเป็นมาตรการฉุกเฉิน คุณสามารถทำความสะอาดตัวกรองด้วยเมทิลไฮเดรตหรือแอลกอฮอล์บริสุทธิ์อื่นๆ จากนั้นเติมน้ำมันเชื้อเพลิง

ระบบย่อย-ลูปเดี่ยว

ในระบบย่อยเชื้อเพลิงที่อยู่ภายใต้การดูดอย่างสมบูรณ์ (เช่นระบบคัมมินส์บางระบบ) เมื่อมีการติดตั้งตัวกรองหลายตัวในวงจร คำว่า "หลัก" และ "รอง" จะไม่ถูกนำมาใช้เพื่ออธิบายตัวกรองเหล่านี้ เนื่องจากอุปกรณ์กรองแต่ละตัวที่ใช้ในระบบย่อยเชื้อเพลิงอยู่ที่ความดันต่ำกว่าความดันบรรยากาศ (เช่น ภายใต้ "การดูด") ข้อกำหนดขีดจำกัดทางเข้าจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง หากเกินจะทำให้กำลังลดลงเนื่องจากการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงไม่เพียงพอ

การบำรุงรักษาตัวกรอง

ไส้กรองน้ำมันเชื้อเพลิงส่วนใหญ่จะถูกเปลี่ยนเป็นประจำตามแผนการบำรุงรักษาเชิงป้องกัน ซึ่งจัดการตามระยะทางบนถนน ชั่วโมงเครื่องยนต์ หรือเดือนตามปฏิทิน ไม่ค่อยได้รับการทดสอบเพื่อตรวจสอบความสามารถในการบำรุงรักษา เมื่อทดสอบตัวกรอง โดยปกติจะต้องพิจารณาว่าตัวกรองนั้นอุดตันเพียงพอที่จะลดกำลังของเครื่องยนต์เนื่องจากการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงไม่เพียงพอหรือไม่

ทดสอบและบำรุงรักษาตัวกรองหลัก

ขีดจำกัดทางเข้าของตัวกรองหลักหรือตัวกรองภายใต้การดูดควรทดสอบโดยใช้เกจแรงดันลบที่ปรับเทียบกับขีดจำกัดนิ้วปรอท (Hg) ข้อมูลจำเพาะเกี่ยวกับแรงดันลบขึ้นอยู่กับการใช้แมโนมิเตอร์แบบปรอท แมโนมิเตอร์แบบปรอทคือคอลัมน์ท่อโปร่งใสรูปตัว U- ที่เกิดขึ้นรอบๆ สเกลการสอบเทียบซึ่งมีหน่วยเป็นนิ้ว จากนั้นเติมสารปรอทหรือน้ำลงในคอลัมน์หลอด (โดยปกติจะเปื้อนเพื่อให้อ่านง่ายขึ้น) จนถึงจุดศูนย์ของสเกลการสอบเทียบ เมื่อเกจวัดความดันเชื่อมต่อกับวงจรของไหล จะสร้างการอ่านตามแรงดึง (วงจรสุญญากาศ) หรือแรงผลักที่กระทำต่อของไหลในสายท่อ เกจวัดแรงดันลบให้การอ่านค่าเท่ากัน แต่ไม่มีอันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากปรอท ค่าขีดจำกัดการเข้าจริงจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับระบบเชื้อเพลิง และควรอ้างอิงตามข้อกำหนดเฉพาะที่เกี่ยวข้องเสมอ

เกจวัดแรงดันลบที่ปรับเทียบด้วยปรอทควรเชื่อมต่อกับวงจรระหว่างฐานยึดตัวกรองและปั๊มถ่ายน้ำมัน ปั๊มถ่ายเทน้ำมันมักจะเป็นปั๊มดิสเพลสเมนต์เชิงบวก (ปล่อยปริมาตรของเหลวคงที่ในแต่ละรอบ) ดังนั้นปริมาณเชื้อเพลิงที่ปั๊มจะแปรผันตามความเร็วในการหมุนที่เพิ่มขึ้น ซึ่งหมายความว่าสามารถรับผลการทดสอบที่มีประสิทธิภาพได้โดยไม่ต้องโหลดเครื่องยนต์ เมื่อทดสอบขีดจำกัดลูปของระบบย่อยเชื้อเพลิงที่อยู่ภายใต้การดูดโดยสมบูรณ์ ข้อมูลจำเพาะอาจค่อนข้างเข้มงวด สำหรับระบบของคัมมินส์บางระบบที่สูบเชื้อเพลิงจำนวนมาก ค่าขีดจำกัดของวงจรที่อ่านได้ควรเป็นปรอท 4 ถึง 6 นิ้วเมื่อติดตั้งตัวกรองใหม่ แต่ค่าปรอท 7 นิ้วเป็นข้อกำหนดสูงสุด หากเกินค่านี้จะส่งผลให้มีการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงไม่เพียงพอ ขีดจำกัดรายการลูปหลักโดยทั่วไปอาจถูกระบุให้ต่ำกว่าหรือสูงกว่าค่านี้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องตรวจสอบข้อกำหนดของ OEM