Dyzelino filtravimo evoliucija

Kuro, ypač dyzelino, filtrai pastaraisiais metais patyrė didžiausius pokyčius, lyginant su kitų rūšių filtrais, naudojamais automobiliuose.

Technologiniai automobilių konstrukcijų pokyčiai daro įtaką dinamiškai filtravimo elementų raidai. Erdvė, skirta beveik visiems transporto priemonėje naudojamiems filtrams, bėgant metams gerokai sumažėjo. Varikliai turi turėti vis daugiau galios, todėl reikia vis daugiau vietos papildomiems komponentams. Lūkesčiai, susiję su dideliu kuro filtrų filtravimo tikslumu ir teršalų atskyrimu, nuolat auga. Keičiasi ir teršalų emisijų standartai, ekologijos reikalavimai, ir degalų sudėties normos. Dėl visų šių priežasčių filtrai, visų pirma, kuro filtrai, pastaraisiais metais patyrė tam tikrą evoliuciją.

Dėl pastaraisiais metais nuolat tobulinamos degalų įpurškimo technologijos reikalingas didesnis degalų filtravimo tikslumas ir aukšti reikalavimai keliami degalų įpurškimo slėgiui. Tai galima aiškiai matyti remiantis „Common Rail“ sistemų pavyzdžiu. Siekiant užtikrinti labai tikslų filtravimą, užtikrinantį įpurškimo sistemos apsaugą, filtruose yra naudojama daugiasluoksnė mikroporinė filtravimo medžiaga. Ji yra su specialia dervos danga, kuri užtikrina atsparumą vandeniui ir agresyvioms medžiagoms, esančioms degaluose. Pastaraisiais metais, siekiant atitikti transporto priemonių gamintojų reikalavimus, gerokai pasikeitė ir filtrų gamybai naudojamos medžiagos – šiuo metu jie yra gaminami iš plonesnio pluošto, pasižyminčio geresnėmis filtravimo savybėmis.

Medžiagų ir technologijų pokyčiai

Atidžiau pasižiūrėjus į degalų filtrus, nesunku pastebėti, kaip keitėsi filtravimo medžiagos ir jų paviršiai. Pavyzdžiui, „Bosch“ filtrų gamybai naudojami filtravimo įdėklai turi labai didelį paviršiaus plotą, kuris užtikrina geresnį sugeriamumą. Evoliucija neaplenkė ir filtravimo terpių gamybos technologijos – jos gaminamos iš specialios medžiagos, garantuojančios mažą pasipriešinimą srautui. Dėl to filtras gali būti ilgai eksploatuojamas, o variklis nepraranda galios, nes mažas pasipriešinimas netrikdo degalų srauto.

Didėjant transporto priemonių ridai ir ilgėjant laikotarpiams tarp filtrų keitimo, reikėjo atlikti tam tikrus filtrų konstrukcijų pakeitimus, daugiausia susijusius su naujomis, ilgaamžiškesnėmis ir gebančiomis praleisti daug didesnį degalų kiekį filtravimo terpėmis. Filtrų gamybai naudojama celiuliozė ir atitinkamos masės sintetiniai pluoštai yra ypač svarbūs degalų filtravimo procesui. Gamybai naudojama speciali dervos danga turi lemiamos įtakos filtro patvarumui, gebėjimui sulaikyti taršos daleles ir atsparumui agresyviems skysčiams, esantiems dyzeline.

Filtravimo procesui labai svarbus yra filtravimo medžiagos atskirų elementų tarpusavio sujungimo būdas. „Bosch“ filtruose popierius yra sulankstomas, termiškai sutvirtinamas ir supjaustomas pagal atitinkamus matmenis. Medžiagos galai tarpusavyje sujungiami sulydant abiejų popieriaus dalių pluoštus, todėl pašalinama korozijos rizika, galinti pasireikšti naudojant metalines filtravimo terpės jungtis.

Ilgaamžiškumo garantija

Siekiant užtikrinti ilgą eksploatavimo trukmę, svarbu užtikrinti korpuso sandarumą ir atsparumą aukštam slėgiui. „Bosch“ dyzelino filtrų korpusai yra gaminami iš aukščiausios kokybės medžiagų, o korpuso jungtys pagamintos labai tiksliai. Be ilgesnės filtro eksploatavimo trukmės, šios jungtys užtikrina, kad iš filtro tekės tik švarūs degalai, nes pašalinama galimybė prasiskverbti nefiltruotam dyzelinui. Taigi akivaizdu, kokie svarbūs tinkamam filtro veikimui užtikrinti yra atskiri jo elementai –tiek linijinių filtrų, tiek korpusinių, tiek ir pažangių „Common Rail“ filtrų atveju.

Kalbant apie dyzelino filtrus, reikia atminti, kad dyzelino kokybė gali būti labai skirtinga, tai priklauso nuo daugelio veiksnių, pavyzdžiui, kilmės vietos, degalų parametrų atitinkamoje šalyje ir klimato sąlygų. Vienas iš pavojingų degalų teršalų yra vanduo. Kuro filtras ne tik pašalina kietąsias daleles, bet ir atskiria degaluose esantį vandenį. Tam kartais naudojama sedimentacija, t. y. vandens lašelių, veikiamų gravitacijos, nusodinimas į skirtuvą. Efektyvesnis sprendimas yra koalescencija, užtikrinanti vandens lašelių atskyrimą srautui tekant per filtravimo pertvarą. Tokiu būdu atskirtas vanduo kaupiasi korpuso apačioje ir dažniausiai yra pašalinamas atsukant išleidimo kamštį. Kai kurių rūšių filtrai turi specialius jutiklius, kurie informuoja apie vandens pašalinimo iš filtro poreikį. Taigi būtina nepamiršti reguliariai pašalinti vandenį, nes jo perteklius kraštutiniais atvejais gali užblokuoti degalų srautą ir sukelti užvedimo problemas arba lemti variklio darbo efektyvumo sumažėjimą. Jeigu vanduo nebus pašalintas, žiemą jis užšals ir užblokuos degalų srautą. Kai kuriuose filtruose nėra išleidimo kamščio – tokiais atvejais patartina juos pakeisti prieš žiemos pradžią.

Vandens atskyrimas nuo degalų

Įdomų vandens pašalinimo būdą, naudojamą naujos kartos varikliuose, pasiūlė įmonė „Mahle“. Jos sprendimas –du vandens atskyrimo etapai. Pirmajame etape nefiltruotų degalų pusėje degalai teka pro celiuliozės filtrą su užlydytu įdėklu, užtikrinančiu geresnį teršalų sulaikymą. Įdėklas mažesnius lašelius surenka į didesnius. Sulankstytos žvaigždės formos kietųjų dalelių filtras sugeria ir smulkiausias vandens daleles. Antrajame filtravimo etape vandens separatoriaus hidrofobinis audinys atskiria jau nestabilią emulsiją ir pašalina vandenį. Kadangi tai vyksta švarioje filtro pusėje, procesas yra vadinamas „vandens atskyrimu švarioje pusėje“.

Pradėjus plačiai naudoti biokurą, buvo būtina pakeisti filtrų konstrukcijas, be kitų, tarpiklių ir korpusų gamybai panaudojant atsparesnes medžiagas bei geresnėmis vandens atskyrimo savybėmis pasižyminčias filtravimo medžiagas. Be to, augalinės kilmės medžiagų priemaišos gali lemti didesnį vandens tirpumą degaluose. Tai gali sumažinti dyzelino filtro vandens atskyrimo galimybes ir sukelti įpurškimo sistemos komponentų korozijos riziką, taip pat greičiau užkimšti filtro poras. Todėl, siekiant apsaugoti įpurškimo sistemą nuo sugadinimo, kuro filtrai visada turi būti reguliariai keičiami, laikantis transporto priemonės gamintojo nurodytų laikotarpių. Žvelgiant iš pastarųjų keliolikos metų perspektyvos, galima daryti išvadą, kad dėl techninių aspektų ir vis griežtesnių aplinkosaugos standartų kuro filtrai atliks vis svarbesnį vaidmenį transporto priemonėse. Todėl šiuo metu naudojami sprendimai bus nuolat gerinami ir tobulinami.

Dviejų etapų filtro su integruotu vandens separatoriumi veikimo principas

Už pagalbą ruošiant šį straipsnį ypač dėkojame įmonėms „Robert Bosch“, Sp. z o.o., „MAHLE Polska“, Sp. z o.o., WIX-FILTRON, Sp. z o.o.