技術的なヒント
技術者は、ほとんどのフィルターの濾過効率が耐用年数の終わり近く、つまりフィルターが完全に目詰まりする前にピークに達することに注意する必要があります。したがって、最大制限仕様に達するようにテストされたフィルターは依然として正常に機能します。残りの耐用年数は長くないかもしれませんが、パフォーマンス上の問題は発生しません。
二次フィルタのテストとメンテナンスを行う
二次フィルタには通常、油移送ポンプによって油が供給されます。燃料供給圧力 (燃料移送ポンプの下流の圧力) は通常、燃料移送ポンプと燃料噴射ポンプ ユニットの間に直列に取り付けられた正確な液体-で満たされた圧力計 (図 19-11) を使用してテストされます。通常、二次フィルタの保守性を判断する方法としては使用されません。二次フィルターは、テストではなく予防保守計画に従って交換されるか、真冬に水や燃料のワックスがけによって目詰まりしてエンジンが停止する場合にのみ交換される傾向があります。
まとめ
一次フィルタは、水銀柱インチ (Hg) を測定することによって入口限界をテストします。
二次フィルターは、psi で測定される圧力計を使用して限界テストを受けます。
燃料移送ポンプの下流側の圧力を燃料供給圧力といいます。
図 19-11 燃料供給圧力を測定するための液体が満たされた圧力計。
注記：
2007 年および 2010 年以降に EPA 基準を満たす多くのディーゼル エンジンでは、燃料供給圧力が以前のエンジンよりもはるかに高くなる可能性があります。これは、燃料サブシステムの燃料供給側が、通常より高い圧力を必要とするディーゼル微粒子フィルター (DPF) のインジェクターに供給するために使用される可能性があるためです。仕様をご確認の上、慎重に操作してください。
スピンオン フィルタ エレメントのメンテナンス手順-
技術者による不適切なメンテナンス技術により、ディーゼル燃料システムに大量の汚れが持ち込まれます。ほとんどのディーゼル メンテナンス技術者は、フィルタ エレメント グループを事前に充填する必要があること、つまり取り付け前に燃料を充填する必要があることを知っていますが、使用される燃料の供給源について気にする人はほとんどいません。-フィルターには、濾過した燃料を事前に充填する必要があります。-定期的なエンジンメンテナンスのための作業場には、クリーンな燃料の貯蔵タンクを備えるべきです。技術者が車両の燃料タンクから燃料を取り出す必要があるプロセスでは、どんなに慎重であっても、少なくともある程度の燃料の汚染が発生する可能性があります。燃料タンクからフィルターまで燃料を輸送するために使用される容器は、給油の直前に洗浄する必要があります。燃料の濾過にはペイントフィルター（ペーパーコニカル）を使用できます。フィルターエレメントの入口部分と出口部分を識別する必要があります。
プレフィルド フィルタには、入口ポート（通常はフィルタ エレメントの外輪にあります）からのみオイルを注入し、出口ポート（通常は中央にあります）から直接オイルを注入しないでください。{0}}ほとんどのメーカーは、メンテナンス中に取り付ける前に、プライマリ フィルタのみを事前に充填することを好みます。{2}ただし、OEM のメンテナンス ドキュメントを参照してください。ある OEM では、一次燃料フィルタと二次燃料フィルタの両方を乾式で取り付け、統合された手動燃料ポンプを使用して事前に充填する必要があると規定しています。-プライマリ フィルタを事前に充填して取り付けた後、セカンダリ フィルタを乾燥させて取り付け、手動オイル ポンプまたはオンライン電動プレフィル ポンプ（装備されている場合）を使用して事前に充填する必要があります。{{8}{9}{10}{10}} 2007 年以降のモデルの多くのディーゼル燃料システムには、主に二次フィルターでの不適切な事前噴射を防止するために、電動事前噴射ポンプが装備されていました。-
交換手順
1. 適切なサイズのフィルター レンチを使用して、古いフィルター エレメントをフィルター ベースから取り外します。
2. 燃料を廃油処理容器に排出します。
3. 古いフィルタエレメントのシールガスケットが取り外されていることを確認します。フィルター ベースのシール面を糸くずの出ない布できれいに拭きます。-
4. 新しいフィルターエレメントを輸送用パッケージから取り出します。きれいでろ過された燃料を入口セクションに慎重に注ぎます (フィルターエレメントを満たします)。入口ポートは通常、フィルタエレメントの外輪にあります。フィルタエレメントの入口ポートに注がれた燃料は、フィルタ媒体を通過してフィルタエレメントの中央または出口部分に充填されます。この方法は燃料がフィルター材に浸透するまでに時間がかかるため、少し時間がかかります。
5. 燃料自体は、ガスケットおよび/または O{1}} リング、および取り付けネジに十分な潤滑を提供する必要があります。フィルターのガスケットにグリースや白色の潤滑剤を使用することは必要ありませんし、推奨されません。
6. フィルタエレメントを時計回りにベースにねじ込みます（右ねじを使用）。-ガスケットがベースの表面に接触した後、通常はフィルターエレメントをさらに回転させる必要があります。ほとんどの場合、手で締め付けるだけで十分ですが、フィルターのメーカーごとに締め付け手順に関する独自の推奨事項があるので、それを参照する必要があります。
技術的なヒント
燃料サブシステムにハンド オイル ポンプが装備されている場合、すべての燃料が入口側からのみ注入されるように、プライマリ フィルタのみが外部から事前に充填されます。{0}}二次フィルタを乾燥させて取り付け、手動オイル ポンプで事前に充填します。-回路に電動プレインジェクションポンプが付いている場合は、それをご使用ください。-
警告
フィルターエレメントを分解する際は、古いフィルターのシールガスケットをフィルターエレメントと一緒に取り外してください。燃料サブシステムへの空気吸入の一般的な原因は、一次フィルターの二重シールです。二重シールは通常、二次フィルターで漏れを引き起こします。
水分分離器
現在、ほとんどのディーゼル エンジン駆動の道路車両の燃料サブシステムには、かなり高度な水分除去装置が装備されています。-ディーゼル中には次の 3 つの形態で水が存在します。
1. 自由状態：大きな水滴の形で現れます。ディーゼルよりも重いため、燃料タンクや保管容器の底の水たまりに溜まりやすい。
2. 乳化状態：燃料中で小さな液滴の形で乳化しています。これらの液滴は非常に小さいため、重力によって燃料タンクの底に沈む前に、一定期間燃料中に浮遊したままになる可能性があります。燃料タンクの底に自由水が溜まると、Bクラスの悪路を3マイル(5km)走行するだけで自由水が乳化(燃料中に細かく分散)してしまい、より深刻な問題となります。
3. 半吸収状態: 通常、これはアルコールに溶解した水であり、メチル水和物 (不凍液または燃料調整剤として燃料タンクに添加されるアルコール) を燃料タンクに添加したことの直接の結果です。ディーゼルに半吸収された水は、燃料噴射システム内で乳化し、コンポーネントに深刻な損傷を与える可能性があるため、最も危険な状態にあります。
なぜ水が燃料システムにダメージを与えるのか
水が燃料システムに損傷を与える主な理由は 3 つあります。水の潤滑性はディーゼルよりも低いこと、腐食を促進する傾向があること、水の異なる物理的特性がポンプ動力学に影響を与えることです。ディーゼルの圧縮率は 1,000 psi あたり約 0.5% です。水の圧縮率は比較的低く、1,000 psi あたり約 0.35% です。最新の燃料噴射ポンプ ユニットは、非常に高い圧力でディーゼルをポンプで送り出すように設計されています。潤滑性と圧縮性が低い水がシステム内をポンプで送られると、その結果生じる圧力上昇により、特にインジェクターの燃料タンク/ノズル領域に構造的損傷が生じる可能性があります。最新の燃料インジェクターの先端が吹き飛ばされた場合、その原因は燃料中の水分に遡ることが多いです。
水分離器の動作原理
水分離器はディーゼル燃料システムで長年使用されてきました。これらは通常、重力を利用して燃料から重い水を分離する単純な装置でした。しかし、過去 20 年間にわたり、噴射ポンプの圧力が着実に増加し、エンジンの寿命に対する消費者の期待が大幅に高まったことに伴い、水分離器もそれに応じて開発されました。通常、水分離器は、一次フィルターと水分離機構を 1 つのタンクに組み合わせています。これらの複合一次フィルター/水分離器の多くは、Racor、CR、Davco、Dahl などのアフターマーケット サプライヤーによって製造されています。これらは、遊離水を分離して除去するためにさまざまな方法を使用しています。半吸収状態にある水分は除去できません。-
水分離器は、燃料から水を分離して除去するためにいくつかの原理を組み合わせています。
重力: 自由状態の水、または合体して大きな液滴になった乳化水は、その重量が重いため、重力によって貯水池または集水トラフの底に引き寄せられます。
2. 遠心力: 一部の水分離器は遠心分離機を使用して、より大きな水滴と乳化した水を燃料から分離します。遠心分離機は通過する燃料に遠心力を加え、重い水を水収集トラフの壁に投げつけます。その後、重力によって排水口に引き込まれる可能性があります。遠心分離機は、同じ方法で粒子状物質を燃料から分離します。
3. 媒体ろ過: 燃料がファインレジン-でコーティングされたプリーツ紙媒体を通過するとき、水よりも通過しやすくなります。フィルター媒体に保持された水は、重力によって集水トラフの排水口に引き込まれるほど大きな液滴に凝集して合体する可能性があります。
多くの場合、アフターマーケットの燃料フィルター/水分離器は、燃料システム OEM の一次フィルターを置き換えるように設計されています。他の場合には、デバイスは一次フィルターと連携して動作する場合があります。図 19-12 は、Cummins X15 リットル エンジンに使用される燃料と水の分離器を示しています。
図 19-12: カミンズ X15 用の燃料フィルターと水分離器の組み合わせ。
アフターマーケットフィルター
アフターマーケットのフィルター/水分離装置を燃料サブシステムの吸込側に取り付ける場合、メーカーの最大制限仕様を見つけて、それがこの仕様を超えていないかどうかをテストすることをお勧めします。水銀圧力計または負圧計が適切なテストツールです。燃料サブシステム全体が吸引下にある場合、限界仕様を超えると通常より深刻な結果が生じ、エンジンへの燃料供給が不十分になります。
水分離装置のメンテナンスは簡単なプロセスですが、ろ過されていない燃料を事前に充填したり、タンクの蓋を開けたときに汚れが侵入したりすることにより、分離タンク内の燃料が非常に簡単に汚染されるため、特に注意して行う必要があります。{0}}アフターマーケットの水分離器のほとんどには透明な水収集トラフが付いており、水があるかどうかを簡単に観察できます。
ドレンバルブとメンテナンス
すべての水分離器にはドレンバルブが装備されています。このバルブは手動または電動で操作できます。目的は、集水トラフから水を汲み出すことです。集水トラフ内の水は、排水バルブを使用して定期的に排水する必要があります。一次フィルタと水分離器を組み合わせた装置のフィルタ エレメントについては、ほとんどの場合、包括的なメンテナンスのたびに他のエンジン フィルタや燃料フィルタと一緒に交換する必要があります。ただし、一部のメーカーは、フィルターエレメントの耐用年数がオイル交換間隔の 2 倍以上になる可能性があると主張しています。水分離器が完全に空になったら、エンジンを始動する前にプレ噴射を実行する必要があります。-
技術的なヒント
燃料サブシステムに入る空気の発生源を調査するには、診断用サイトグラスを使用できます。透明なチューブと両端の油圧ホース継手で構成され、燃料流路に直列に設置されます。ただし、燃料ホースを外すプロセスでは常に空気が燃料サブシステムに入る可能性があるため、サイトグラスを読み取る前にエンジンをしばらく作動させる必要があります。
燃料ヒーター
近年、燃料ヒーターを搭載したトラックが増えてきました。燃料がエンジンの燃料供給に必要な速度よりもはるかに高い速度で噴射システムのループを流れる燃料システムでは、適切な季節性流動点降下剤が添加されていたとしても、継続的な燃料濾過により一部のパラフィンが除去され、潤滑性の一部が低下します。
流動点降下剤は、多くの場合、燃料の曇点 (ワックスが形成され始める最初の段階) にはほとんど影響しません。 1D ディーゼルと比較して、ASTM 2D ディーゼルはこの状況が発生しやすいです。ただし、燃料ヒーターの使用に関してはいくつかの議論があります。このような機器を設置する場合は、燃料システム/エンジンのメーカーに相談することを常にお勧めします。エンジンメーカーは、電気発熱体式燃料ヒーターをシステムに使用した場合、保証サービスは提供されないと警告しています。
現在、2 種類の燃料予熱器が使用されています。
1. 電気発熱体のタイプ: 電気発熱体はバッテリー電流を使用してサブシステム内の燃料を加熱します。このタイプの利点は、始動前に電源を入れて始動燃料を予熱できることです。電気発熱体燃料オイルヒーターは一定の温度制御を行うことができ、燃料の潤滑特性を損なうことなく必要な範囲のみを確実に加熱します。
2. エンジン冷却水熱交換器タイプ: このタイプの燃料加熱器はハウジングで構成され、内部の管束 (熱交換器コア) 内で冷却水が循環し、その外側に燃料が流れます。このタイプの欠点は、燃料を加熱する前にエンジン冷却システムが作動温度に達する必要があることです。
電気発熱体と冷媒熱交換器を同時に使用し、燃料温度をさらに管理する燃料ヒーターもあります。理想的には、燃料温度は 90 °F (32 °) 以下に制御する必要があります。燃料がこの温度を超えると、潤滑性能が低下し始め、燃料噴射コンポーネントの寿命が短くなります。図 19-13 は、デトロイト ディーゼル Fuel Pro アセンブリを示しています。これには、フィルター、湿分分離器、および定温制御発熱体が統合されています。図 19-14 は、DD13 エンジンのフィルタ モジュールを示しています。
図 19-13 フィルター、湿分分離器、定温制御発熱体を統合した Detroit Diesel Fuel Pro アセンブリ。
図 19-14 DD13 エンジンのフィルター モジュール。
燃料水センサー
現在のシステムのほとんどは、燃料水センサーを使用して、燃料が水で汚染されていることをデータ バスに警告します。 WIF センサーは、交換可能なフィルターエレメントに組み込むことも、フィルターと水分離器を組み合わせたアセンブリに統合することもできます。センサーは 1 対のプローブと 12 ボルトの電源を使用します。水の抵抗率 (誘電特性と呼ばれる) は燃料の抵抗率とは異なるため、プローブ間の電気経路が燃料ではなく水を通して伝導されると、センサーは戻り信号を出力します。この時点で、WIF はメンテナンス アラートを発行します。場合によっては、水収集タンクが排水された後、WIF がすぐにメンテナンス アラートを発行することに注意してください。その理由は、排水後に水中に残っているバクテリアがプローブを覆い、エラー信号をトリガーする可能性があるためです。図 19-15 は、ボルボの燃料サブシステムで使用される典型的な WIF センサーとその回路を示しています。
図 19-15 WIF センサーとその回路の概略図。
複合フィルタ/セパレータ
組み合わされた燃料フィルターと水分離器は、工場の純正機器で非常に一般的であり、その有効性により、アフターマーケットのアクセサリとしても使用されます。これらの装置は通常、水分離器だけでなく、一次フィルターと二次フィルターの両方として機能します。さらに、燃料ヒーター、水分離器、圧力センサーも含まれる場合があります。エンジンによっては、燃料サブシステム モジュール アセンブリに統合される場合があります。