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Verunreinigter Kraftstoff beschädigt Motoren

Verunreinigter Kraftstoff kann bei Geräten unabhängig vom Verschleißgrad zu vorzeitigen Ausfällen führen. Wegen der extrem hohen Drücke fallen die Schäden bei neueren Geräten mit Common-Rail-Hochdruck-Kraftstoffsystemen (HPCR) noch gravierender aus. Harte Partikel werden allgemein als „Schmutz“ bezeichnet. Sie bestehen jedoch oft aus einer Vielzahl von Materialien, die auf Baustellen (Kohle, Eisen, Salz usw.), in Kraftstofftanks und -leitungen (Rost, Korrosion usw.) und im Inneren von Motoren (kohlenstoffhaltige Materialien und Verschleißpartikel) vorkommen. 

Das Problem
Schäden durch harte Partikel

Harte Partikel verursachen Probleme bei sich bewegenden Teilen im Kraftstoffsystem. Dies kann zu Startproblemen, schlechter Motorenleistung, Problemen im Leerlauf und möglicherweise einem Totalausfall mit Motorschaden führen. 

Sie können sich zudem auf das Sprühmuster der Einspritzdüse im HPCR auswirken und somit die einwandfreie Verbrennung und die Gesamtleistung des Kraftstoffsystems wesentlich beeinträchtigen. Hinsichtlich Menge, Verteilung und Zeitablauf muss das Sprühmuster sehr genau eingestellt sein. Bei Kugelventilen wird die Richtwirkung von Kugeln mit nur 1 mm Durchmesser erzeugt. Eine gute Dichtwirkung ist für eine ordnungsgemäße Injektion absolut notwendig. Schäden durch erosiven Verschleiß verursachen eine Überbetankung, die zu einer verminderten Kraftstoffeffizienz führt und schließlich zu Ausfällen führen kann. 

Auch die Pumpleistung kann aufgrund von Kerben und abrasivem Verschleiß beeinträchtigt werden. Diese Probleme werden durch die engeren Toleranzen und extremen Drücke in HPCR-Motoren zusätzlich verstärkt. Unter diesen Umständen sind es die kleinsten Partikel (1–5 Mikrometer), die praktisch als Sandstrahlen auf Komponentenoberflächen den größten Schaden verursachen.

Zulässige Konzentrationen von festen Partikeln 

In einigen Teilen der Welt enthalten 38.000 Liter „typischer“ Diesel 700 Gramm harte Partikel; das ist 1.000 Mal mehr als die 0,7 Gramm pro 38.000 Liter, die im Rahmen der Reinheitsanforderungen von HPCR-Kraftstoffsystemen erlaubt sind. In Wirklichkeit gibt es keinen „OK“-Wert für harte Partikel. Die Hersteller von Einspritzdüsen sind sich darüber im Klaren, dass Schäden durch harte Partikel, die in den Motor gelangen, keine werkseitigen Fehler, sondern das Ergebnis von verunreinigtem Diesel sind, der nicht für den Einsatz in HPCR-Kraftstoffsystemen geeignet ist. Letzten Endes ist der Endbenutzer für den Kraftstoff, mit dem Motoren befüllt werden, und die daraus resultierenden Folgen verantwortlich. 

Wie gelangt Schmutz in Kraftstoff?

Staub und Schmutz sind überall um uns herum, insbesondere auf Baustellen. Dieselkraftstoff ist ziemlich sauber, wenn er die Raffinerie verlässt, jedoch wird er bei jedem Transfer und jeder Lagerung verunreinigt. Nachstehend finden Sie einige der Hauptverursacher von Kraftstoffverunreinigungen:

Rohrleitungen: Die meisten Rohrleitungen sind nicht neu und schon gar nicht in tadellosem Zustand. Korrosionsinhibitoren werden in den meisten Raffinerien zugesetzt, um die Rohrleitungen zu schonen. Rost und andere harte Partikel werden dennoch vom durchfließenden Kraftstoff aufgenommen. 

Lastkähne und Eisenbahnwagen: Wie oft werden sie entleert und ausgewaschen? Was befand sich in der letzten Ladung? Woher kam es? Wie viel davon war noch im Tank vorhanden, als Ihre Ladung abgeholt wurde? Wie lange dauerte die Durchfuhr? Ist der Tank hermetisch verschlossen? Es gibt viele Möglichkeiten, wie Schadstoffe in den Kraftstoff gelangen können. 

Tanks an Umschlagplätzen: An Umschlagplätzen herrscht in der Regel eine hohe Umschlagshäufigkeit, sodass die Zeit zu knapp ist, als dass Verunreinigungen von außen in den Kraftstoff gelangen könnten. Wurde jemals eine „schlechte Ladung“ aus einer Rohrleitung oder einem Lastkahn in den Tank eingefüllt? Hatten Verunreinigungen die Möglichkeit, sich ab Boden des Tanks abzusetzen? Wie oft wurde er ausgeputzt? Wurde es gerade erst befüllt? Wurde der Boden dabei aufgewühlt? Wie voll war der Tank, als der Lieferwagen mit Ihrem Kraftstoff beladen wurde? Es gibt viele Faktoren, die auf die Reinheit von Kraftstoffen einwirken. 

Lieferwagen: Alles, was für Lagertanks gilt, gilt auch für Tanklastwagen, mit der Ausnahme, dass LKW-Tanks stets in Bewegung bleiben. Haben Sie außerdem jemals darüber nachgedacht, wie viel Schmutz in diese Tankwagen gelangt, wenn der Kraftstoff an einen Kunden liefert wird, der möglicherweise in einer extrem staubigen Umgebung liegt? Beim Ausströmen des Kraftstoffs wird Luft eingesaugt, um ihn zu verdrängen. Gibt es die Möglichkeit, das Tankinnere vor Staub in der Luft zu schützen? Im Allgemeinen nicht. Die Entlüftung verläuft typischerweise völlig ungeschützt, wie auf dem Bild rechts zu sehen ist. 

Lagertanks: Bei vor Ort installierten Großtanks herrscht in der Regel weniger Umschlag als bei Tanks an Umschlagplätzen. Zusätzlich zu diesen Aspekten können an Werft- und Baustellentanks auch ernsthafte Probleme aufgrund anderer Verschmutzungsquellen entstehen, wie z. B. durch das Eindringen von Schmutz und Wasser, Kondensation, Rost, Korrosion, mikrobielles Wachstum, Ausfall von Glyzerin und Instabilität von Additiven. Zeit und Temperatur werden zu wichtigen Faktoren, die Einfluss auf die Kraftstoffqualität nehmen. 

Ausgabeverfahren: Wie lang ist der Transportweg vom Großtank bis zu Zapfsäule? Durch je mehr Leitungen der Kraftstoff fließt, desto größer ist das Kontaminationspotenzial. Werden Ihre Kraftstoffausgabevorrichtungen sauber gehalten? Geraten sie jemals in Kontakt mit dem Boden? Was ist in dem Fall zu tun? Was ist mit den Tankeinlässen der Fahrzeuge, sind sie sauber? Denken Sie über die extrem engen Toleranzen in Ihrem Kraftstoffsystem nach und befassen Sie sich anschließend erneut mit dem Thema der Reinlichkeit. Sie werden es aus einer anderen Perspektive wahrnehmen. 

Fahrzeugseitige Kraftstofftanks: Die Kontamination setzt sich auch dann fort, wenn sich der Kraftstoff bereits in der Anlage befindet. Womit wurde der Tank in der Vergangenheit befüllt? Stand er über einen längeren Zeitraum still? Welche Art von Schutz ist an den Lufteintrittsöffnungen der Anlage vorhanden? Schwermaschinen verrichten harte, schmutzige Arbeit. 

Motoren: Leider erzeugt das Kraftstoffsystem – auch wenn der Kraftstoff in Ihrem Tank perfekt geeignet ist – selbst zusätzliche Verunreinigung. Verschleißpartikel entstehen durch mechanische Reibung. Große Hitze und extremer Druck, die im Inneren eines modernen Motors erzeugt werden, führen zur Verkokung und Bildung von Kohlenstoffprodukten an der Einspritzdüse. Ein Großteil dieser intern erzeugten Partikel gelangt zusammen mit dem unverbrannten Diesel zurück in den Kraftstofftank.

Die Lösung

Wenn harte Partikel Ihre Geräte beschädigen oder Ihre Filter schnell verstopfen, müssen Sie als erstes das Problem isolieren, indem Sie den Reinheitsgrad Ihres Kraftstoffs an jedem kritischen Punkt prüfen: bei der Lieferung, in Ihrem Großtank und an der Kraftstoffausgabevorrichtungen. So können Sie die Handlungsschritte, die am ehesten zu einer Verbesserung der Kraftstoffqualität führen, leichter priorisieren. Reinigung des Kraftstoffs vor der Lieferung, Verbesserung der Bedingungen im Tank, Installation von Filtern an Ihren Abgabevorrichtungen o. Ä. 

Saubere Kraftstofflieferungen erhalten 

Wenn Ihr Diesel bei der Lieferung verunreinigter ist als zulässig, müssen Sie mit Ihrem Lieferanten sprechen. Höchstwahrscheinlich entsprechen Ihre Kraftstofflieferungen jedoch genau den Spezifikationen der Dieselindustrie, sodass der Händler wahrscheinlich nichts „Falsches“ tut. Dennoch ist das Vorgehen bei der Handhabung sehr wichtig. Die Dieselqualität kann von Lieferant zu Lieferant stark variieren, je nachdem, wie sauber die Abläufe sind. Ein guter Lieferant bringt einen großen Mehrwert. Von Kaufentscheidungen, die sich ausschließlich nach dem Preis richten, wird ernsthaft abgeraten. Die Kosten, die eine schlechte Ladung nach sich ziehen kann, sind deutlich gravierender als die wenigen Cents pro oder Liter, die man durch Schnäppchen einsparen könnte. Wenn Sie „Diesel-Lotterie“ spielen, werden Sie früher oder später verlieren. Großverbraucher von Dieselkraftstoff können vielleicht ihre eigenen Anforderungen festlegen und den Händler davon überzeugen, die Filtrationsvorrichtungen an ihrem Umschlagplatz oder auf dem Lieferwagen zu installieren, aber für die meisten stellt dies keine praktikable Option dar. Sie sind dafür verantwortlich, dass Ihr Kraftstoff auf das für Ihre Ausrüstung erforderliche Maß gereinigt wird. Die durchschnittliche Reinheit des gelieferten Kraftstoffs ist je nach Region sehr unterschiedlich. 

Tests sind die einzige Möglichkeit zur genauen Beurteilung der Reinheit Ihres Diesels. Jedes seriöse Prüflabor für Ölanalysen kann diese Tests für Sie erledigen. Alternativ können Sie sie mithilfe eines Patch-Testsatzes zur manuellen Partikelzählung und eines USB-Mikroskops selbst durchführen. 

Reinigen Sie Ihren Kraftstoff, bevor Sie ihn in Besitz nehmen

Installieren Sie ein hocheffizientes Filtersystem mit einem einzigen Durchlauf am Einlass Ihres Großbehälters, um den Kraftstoff auf den empfohlenen Reinheitsgrad zu reinigen. Dies schützt nicht nur Ihre Ausrüstung, sondern auch Ihre Dieselinvestition und Ihren Tank vor den Risiken, die mit einer schlechten Kraftstoffladung einhergehen. Eine sorgfältige Tankreinigung ist kosten- und zeitintensiv.

Schützen Sie die Diesel-Investition in Ihrem Tank

Baustellen sind oft schmutzig, und der Kraftstoff wird bei jedem Transfer oder jeder Lagerung weiter kontaminiert. So muss verhindert werden, dass zusätzlicher Schmutz in den Dieselkraftstoff gelangt, nachdem er bereits in Ihren Großtank gelangt ist. Jeder Kraftstoffnutzer sollte zur Kontrolle die entsprechenden Maßnahmen ergreifen. Verunreinigungen können bei der Anlieferung, aus der Luft, aus dem Tank oder durch direkten Kontakt in Ihren Großtank in der Anlage oder Ihren fahrzeugseitigen Tank gelangen. Dies kann durch gute Handhabungspraktiken verhindert oder auf ein Minimum beschränkt werden. 

Checkliste für eine gute Handhabung:

  • Untersuchen Sie alle Tanks, um sicherzustellen, dass sie ordnungsgemäß abgedichtet sind und keine Risse, lose Armaturen oder andere sonstige Öffnungen 
    aufweisen, durch die Schmutz eindringen könnte. 
  • Überprüfen Sie alle Entlüfter. Viele Entlüftungsleitungen bieten wenig bis gar keinen Schutz vor luftgetragenem Schmutz und Verunreinigungen. Installieren Sie zum Schutz vor Schmutz hochwirksame Belüftungsfilter. Am besten eignet sich eine Kombination aus Luftfilter und Trockenmittel (zerfließend), da sie sowohl vor Schmutz als auch vor Feuchtigkeit aus der Umgebung schützen. 
  • Überprüfen Sie alle Transfer- und Ausgabestellen und ergreifen Sie Maßnahmen, um sicherzustellen, dass kein Schmutz durch Fahrlässigkeit in das System gelangt. 
  • Überprüfen Sie regelmäßig das Innere des Großtanks. Testen Sie Proben aus dem unteren, mittleren und oberen Bereich, um das Vorhandensein von Schmutz, Wasser oder anderen Verunreinigungen festzustellen. 
  • Entleeren und reinigen Sie den Tank regelmäßig, wenn er Ihre neuen Kraftstofflieferungen verunreinigt. ​ 

Nierenschleifenfilter mit einem tragbaren Filterwagen sind eine weitere Option zur Reinigung von Tankinhalten. Sie eignet sich besonders für kleinere Dieselmengen. Vergewissern Sie sich, dass der Kraftstoffstand im Tank niedrig ist, bevor Sie eine Nierenschleife anlegen. Dadurch werden die am Tankboden konzentrierten Verunreinigungen isoliert und nicht mit großen Mengen sauberen Kraftstoffs im oberen Teil vermischt.

Kraftstoff vor der Abgabe

Da instabile Flüssigkeiten und der Tank selbst eine Quelle von Verunreinigungen sein können, wird empfohlen, die endgültige Filterung an der Ausgabevorrichtung durchzuführen. Dies ist die kritischste Stelle, an der die Filterung ansetzen muss. So kann sichergestellt werden, dass nur sauberer, trockener Kraftstoff in Ihre wertvolle Ausrüstung gelangt. Je nach Durchflussmenge und Gesamtdieselverbrauch kann die Filtration an der Ausgabevorrichtung mithilfe eines einfachen Filters erfolgen, der an Ihrer Kraftstoffpumpe montiert ist. Die Anlagen können so skaliert werden, dass sie mit jeder Kraftstoffflussintensität umgehen können – von einer einzelnen Pumpe mit geringem Durchfluss bis hin zu stark frequentierten gewerblichen Umschlagplätzen. 

Filtereffizienz

Nicht alle Dieselfilter sind gleich. Einige entfernen nur „Steine und Stöcke“, während andere über 99,9 % aller Verunreinigungen bis auf eine Größe einer einzigen Bakterienzelle entfernen. Es ist wichtig, einen Filter zu verwenden, der Diesel den empfohlenen Reinheitsgraden entsprechend reinigt. Hierfür sollte der Hauptfilter genauso effizient sein wie der vom Hersteller Ihrer Ausrüstung angegebene fahrzeugseitige Sekundärkraftstofffilter. Die Anzahl der Partikel und das gesamte Ausmaß der Verunreinigung nehmen bei kleineren Partikelgrößen von unter 4 Mikrometern dramatisch zu. Wenn Sie Partikel dieser Größe nicht mit hoher Effizienz herausfiltern, tun Sie wenig, um Ihre Geräte zu schützen oder die Lebensdauer Ihrer fahrzeugseitigen Filter zu verlängern. Unabhängig davon, welchen Filter Sie wählen, kann die Reinheit Ihres Kraftstoffs nur mithilfe von Prüfungen ermittelt werden.

Integrierte Filter

Mit der Einführung von HPCR-Kraftstoffsystemen stiegen die Anforderungen an die fahrzeugseitige Filterung exponentiell an. Die Unterstützung der fahrzeugseitigen Filter ist ein Grund dafür, dass vor dem Betanken eine Massenfiltration empfohlen wird. Sie verlängert die Lebensdauer fahrzeugseitiger Filter erheblich und trägt maßgeblich dazu bei, dass Ihr gesamtes Kraftstoffsystem unter Einhaltung der geplanten Wartungsintervalle die erwartete Lebensdauer der Komponenten erreicht. 

Von Filtern wird heutzutage erwartet, dass sie in Bezug auf Partikelgröße, Effizienz (prozentual) und Gesamtvolumen eine deutlich größere Menge an Verunreinigungen entfernen. Synthetische High-Tech-Medien aus Kunststoff leisten sehr gute Arbeit, da sie eine bessere Reinigung sicherstellen und ein größeres Volumen halten als je zuvor. Aber nur weil ein Filter zu einer bestimmten Anwendung „passt“, bedeutet das nicht, dass er den ursprünglichen Herstellerspezifikationen entspricht. Filter bringen nicht in jeder Umgebung die gleiche Leistung. 

Befolgen Sie die Spezifikationen des Geräteherstellers und überprüfen Sie unbedingt die Beta-Kennzahl (Effizienz) eines Filters und nicht nur die Mikrometergröße. Ein „10 Mikrometer-Filter“ der nur die Hälfte (Beta 5(c) = 2) der Partikel ab 10 Mikrometern entfernt, ist keineswegs mit einem „10 Mikrometer-Filter“ Filter gleichzusetzen, der 99,9 % aller Verunreinigungen ab 10 Mikrometer (Beta 10(c) = 1000) entfernt. Die Kraftstofffilter von Donaldson erfüllen oder übertreffen nachweislich die Spezifikationen der Gerätehersteller.

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