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Die Fortschritte in der Motorentechnik, die zur Erfüllung strenger Abgasnormen nötig waren, haben zur umfassenden Anpassung der Common-Rail-Systeme für die Hochdruckeinspritzung (HPCR) mit hochleistungsfähiger Einspritztechnik geführt. Diese Veränderungen der HPCR haben Kraftstoffsysteme viel anfälliger für Schäden durch Verunreinigungen, einschließlich harter Partikel, werden lassen.
Die Verunreinigung mit harten Partikeln kann zu einer Reihe von Problemen im Kraftstoffsystem führen. Eine Beschädigung der beweglichen Teile kann zu Startproblemen, schlechter Motorenleistung, Problemen im Leerlauf und möglicherweise einem Totalausfall mit Motorenschaden führen. Verunreinigungen können sich zudem auf das Sprühmuster der Einspritzdüse im HPCR auswirken und somit die einwandfreie Verbrennung und die Gesamtleistung des Kraftstoffsystems wesentlich beeinträchtigen. Einspritzdüsen müssen bezüglich Menge, Verteilung und Zeitablauf sehr genau justiert sein. Schäden aufgrund von erosivem Verschleiß können zur Verabreichung von zu viel Kraftstoff führen und somit die Brennstoffeffizienz vermindern. Auch die Pumpleistung kann aufgrund von Kerben und abrasivem Verschleiß beeinträchtigt werden.
Dank Fortschritten in der Filtrationstechnologie werden die Anforderungen der Motoren von heute, die in einer Vielzahl von Umgebungen zum Einsatz kommen, erfüllt. Das in den Donaldson Blue®-Kraftstofffiltern verwendete Synteq XP™-Medium nutzt eine Kombination aus feinen Fasern und einem harzfreien Bindungssystem, um für optimale Schadstoffreinigung und Schmutzaufnahme zu sorgen.
In den modernen Motoren führt dies noch leichter zu Problemen, da die Toleranzbereiche enger sind und der Druck in HPCR mit 2.000–3.000 bar (29.000–44.000 psi) extrem hoch ist. Tatsächlich wurde in einer vom Southwest Research Institute im Jahr 2011 durchgeführten Studie mit Industriebeteiligung festgestellt, dass Partikel im Bereich von 2 bis 3 μm (als Vergleich: ein Menschenhaar hat einen durchschnittlichen Umfang von 80 μm) in einem HPCR bei einem Druck von 1.700 bar (25.000 psi) zu mechanischen Schäden an den Hochdruck-Einspritzdüsen führten. In einer Studie aus dem Jahr 2000 mit einer ähnlichen Teilnehmergruppe war hingegen festgestellt worden, dass bei Einspritzdüsen erst aufgrund von Partikeln im Bereich von 6 bis 7 μm abrasiver Verschleiß auftrat.
Diese beiden Studien beweisen, dass Technik, die vor nicht allzu langer Zeit als hocheffizient galt, heute nicht mehr ausreicht. Damals konnte ein Wirkungsgrad von 95 bis 98 Prozent für 4 μm große Partikel als gut genug gelten, aber heute wird Effizienz eher an der 99,9-Prozentmarke gemessen. Ein Bruchteil eines Prozentpunkts kann entscheiden, ob ein Filtrationssystem die Anforderungen der HPCR-Komponenten an die Kraftstoffreinheit erfüllt oder nicht.
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Moderne Kraftstofffilter wachsen an ihren Aufgaben
Heutzutage enthalten die Formeln für fortschrittliche Kraftstofffiltermedien mehr synthetische Stoffe und Kunststoff-/Mikroglasrezepturen. Es werden mehrschichtige Strukturen verwenden, um für einen höheren Wirkungsgrad und längere Lebensdauer zu sorgen und um sowohl harte als auch weiche Partikel effektiv im Medium aufnehmen zu können. Dies ist ein Kernbereich der Leistungsdifferenzierung von Kraftstofffiltern. Da diese hocheffizienten Filter weitaus mehr feine Schmutzpartikel auffangen, die einen Filter früher problemlos passiert hätten, kann nun die folglich höhere Menge an Ablagerungen in den modernen Filtern zu deren Verstopfung führen. Neben Kosteneffizienz und optimaler Nutzung des Motorraums muss die Konzipierung fortschrittlicher Medien zudem auf die Erhöhung der Schmutzaufnahmekapazität ausgerichtet sein, um für rentable Wartungsintervalle zu sorgen, ohne dabei die von HPCR-Zulieferern geforderte Kraftstoffreinheit zu beeinträchtigen.
Bewährte Medientechnologie, wie das in den Donaldson Blue®-Kraftstofffiltern verwendete Synteq XP™-Medium, liefern einen hohen Wirkungsgrad und verbessertes Schmutzaufnahmevermögen unter dynamischen Bedingungen. Diese Technologie stützt sich auf eine technisierte Mischung aus feinen Fasern mit einem urheberrechtlich geschützten, harzfreien Bindungssystem, das durch die Verwendung von Fasern mit Biokomponenten erzielt wird.
Man kann zurecht behaupten, dass „nicht alle Filter gleich erschaffen sind“, weshalb es heutzutage notwendig ist, zu verstehen, was sich unter der Oberfläche der diversen Filter verbirgt.
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