厳しい排出規制に対応するためにエンジン技術が進歩し、高性能燃料噴射技術を備えた高圧コモンレール(HPCR)システムが広く採用されるようになりました。 HPCRへの変更により、燃料システムは、剛性粒子などの汚染物質による破損の影響をはるかに受けやすくなりました。
剛性粒子による汚染は、燃料システムにさまざまな問題を引き起こす可能性があります。 可動部品の破損は、始動時の問題、エンジン性能の低下、アイドリングの問題、そして場合によっては完全なエンジンの故障につながる可能性があります。 また、HPCRインジェクターによって生成されるスプレーパターンに影響を与える可能性もあります。これは、適切な燃焼および燃料システム全体の性能にとって非常に重要です。 インジェクターは、量、分布、タイミングにおいて非常に正確でなければなりません。 浸食摩耗による破損は燃料過多を引き起こし、燃料効率の低下につながります。 ポンプの性能も、スコーリングや研磨摩耗によって低下する可能性があります。
最近のエンジンでは、こうした問題は、より厳しい許容差と、2,000~3,000 bar/29,000~44,000 psi幅の極端なHPCR圧力のために、さらに大きなものとなっています。 実際、業界の参加のもと2011年に終了したSouthwest Research Institute(サウスウエスト・リサーチ・インスティテュート)の研究では、1,700 ba /25,000 psiのHPCRシステムで、 2~3ミクロン の範囲の粒子(人間の髪の毛の平均直径は80ミクロン)が、高圧燃料インジェクターに機械的損傷を与えることが確認されています。 その一方で、同様の参加者グループによって2000年に終了した研究では、ユニットインジェクターは6~7ミクロン以上の粒子により摩耗を受けることが確認されています。
これらの2つの研究は、過去に高効率と見なされていたものでも、今日では通用しない可能性があることを示しています。過去には、95%または98%の効率で4ミクロンの粒子に十分対応できると考えられていました。 しかし今日では、99.9%に近い高効率を計測しています。 パーセンテージのわずかな違いによって、フィルトレーションシステムがHPCRコンポーネントの燃料清浄度要件を達成できるかどうかに違いが生じます。
今日の高度な燃料フィルトレーションメディアは、より多くの合成および合成/マイクロガラス配合を使用しています。 これらは多層構造により、メディア内に剛性粒子と軟性粒子の両方を効果的に保持できるようにすることで、高効率と長寿命を実現しています。 これがフューエルフィルターの性能を差別化する重要なポイントです。 高効率フィルターがより微細な汚染物質を捕捉するようになるので、以前はフィルターを通過していたものが、最新の高密度フィルターを詰まらせる一因になる場合があります。 コスト効率とエンジンスペースの効率的な使用に加えて、HPCRサプライヤーの燃料清浄度要件を損なうことなく長いメンテナンス間隔を提供するには、同じパッケージサイズ内で汚染物質の捕集容量を高める高度なメディア配合が重要になります。
Donaldson Blueフューエルフィルターで使用されるSynteq XPなどの実績のあるメディア技術は、動的条件下で最高レベルの効率と汚染物質の捕集を実現します。 この技術は、ファインファイバーにバイコンポーネントファイバーを用いて独自開発された、レジンフリー接着システムを工学的にブレンドさせたものです。
昔から言われている「すべてのフィルターは同じように作られているわけではない」という表現は、これまで以上に真実味を帯びてきており、フィルターの表面下に隠されたものを理解することがより重要になってきています。