燃油滤清科技为何至关重要
弗列加分享了滤清科技令生物柴油解决方案性能提高七倍的故事。
作者:Ismail Bagci
生物柴油的政策在 2022 年出现了意想不到的变化,生物柴油消费加快,原料方面也变化迅速。 此外,地缘政治事件也限制了传统超低硫柴油 (ULSD) 的供应。
推动这些非标准混合燃料消费的是许多地区的政府政策,这些政策要求使用生物柴油或以财政激励措施鼓励消费。 在其他地区,乌克兰战争和其他政治动荡产生的影响也限制了传统化石柴油的供应。
作为回应,车队加快推广使用各种生物柴油混合物,包括 B5、B10 和 B15,其中许多产品越来越多地采用非标准的填充原料制成,如食用油和动物脂肪。 与此同时,美国出口的 ULSD 减少,因此质量可疑的替代柴油供应不得不通过油轮进行越来越多的长途航行来运输。
新型柴油发动机的用户报告说,他们的燃油滤清器堵塞速度比预期快得多。 扫描电子显微镜 (SEM) 分析显示,滤清器上积聚了 1 至 2 微米大小的超细凝胶状沉积物。
意外后果
混合生物柴油方面的变化很快,并带来了一个没有人预料到的后果:燃油滤清器过早堵塞。 一家全球原始设备制造商 (OEM) 就遇到了这种情况,该公司在这些新型混合燃料上市的同时推出了一款新型发动机。
全球新型柴油发动机用户报告燃油滤清器过早堵塞,导致维修保养周期比预期缩短了 30% 到 50%。
过滤器上积聚了异常多的凝胶状柔软沉积物,性质为超细(1 至 2 微米)。 化学分析显示,沉积物是金属盐羧酸盐。 但它们是从哪里来的?
发动机高压和高温催生羧酸盐
弗列加的化学分析显示,堵塞燃油滤清器的软性污染物是金属盐羧酸盐。 众所周知,羧酸盐会形成肥皂,肥皂不溶于柴油,会粘附在过滤介质上,加速堵塞。 然而,对源燃料进行的化学分析没有发现羧酸盐激增,这表明羧酸盐可能是在发动机内形成的。
发现污染源
由工程师、化学家、生物学家和专家组成的弗列加团队开始研究其中的原因。
弗列加与该发动机原始设备制造商密切合作,从全球多个地点收集燃油样本,以确定污染物是否来自燃油本身。
“所有燃料样本中都未含有大量的羧酸盐。 这让我们怀疑污染物是不是在发动机中形成的,”弗列加的技术经理 Karthik Jayaraman 说。
弗列加的专家将燃料样本放入重现发动机和燃料条件的测试单元进行测试后,确认在高压共轨 (HPCR) 燃料喷射系统的高温高压条件下,确实会在发动机内形成羧酸盐。 然后,未燃烧的燃料(包含新形成的羧酸盐)通过燃料系统再循环回来。 您可以在页面顶部的图片中看到这一点。
提高现实条件下的过滤能力
既然团队已经知道问题所在,就应该确定如何修改滤清器设计来解决这个问题了。
弗列加北美培训负责人 Jay Stephenson 表示:“我们的滤清器能够高效地锁定和捕捉颗粒大小的污染物。 然而,我们发现滤清器无法阻挡新生物柴油混合燃料产生的软性有机物,这比传统上源自常规超低硫柴油燃料的软性有机物要多得多。”
最初由弗列加为该型号发动机提供的燃油滤清器采用了一种名为
NanoNet 的纳米纤维技术,以保护公差更严格的发动机部件不受沙子和灰尘等硬质污染物的影响。 弗列加滤清专家在评估了多种不同的介质组合后,决定添加一层玻璃层,既能阻挡大量软污染物,又能满足原始设备制造商的原定维修保养周期。
测试验证了这一方法的有效性。 与我们的原滤清器设计相比,重新设计后的滤清器使用寿命延长了七倍,羧酸盐去除效率提高了一倍以上。
弗列加还将其重新设计的滤清器与原始设备制造商一直在考虑使用的竞争对手的滤清器进行了对比测试。 初步测试表明,竞争对手的滤清器比弗列加原始滤清器的使用寿命更长。 然而,进一步的测试表明,竞争对手的滤清器捕捉污染物的效果较差,这是其使用寿命较长的原因。 Jayaraman 说,这些测试表明,弗列加原始滤清器设计比竞争对手的滤清器能去除更多的软性污染物。
这些测试结果使原始设备制造商确信,新的滤清器可以满足其指定的维护间隔时间。
测试表明,与原设计相比,重新设计的介质可将滤清器的使用寿命延长七倍以上。 测试还表明,与竞争对手的滤清器相比,新的过滤介质(甚至是原滤清器)在去除软性羧酸盐污染物方面的效率明显更高。
滤清科技可为您的投资保驾护航
柴油发动机设备操作员每天都会遇到新的挑战。 在滤清科技的保护下,您可以确信无论在什么情况下,您的发动机和设备都将更上一层楼。
本文由安美世滤清科技公司旗下品牌——弗列加的技术总监 Ismail Bagci 撰写。