高圧コモンレールシステムは、精密かつ複雑な機械であり、故障なく機能させるために最もクリーンな燃料が必要となります。 燃料の清浄度を検査する場合、従来の「透明で明るい」目視検査では不十分であり、微細な汚染物質でもエンジンの故障やコストダウンにつながる可能性があります。
しかし、HPCRエンジンの歴史は長く、OEやオペレーターは、燃料内の汚れやその他の固形粒子による問題を把握しており、車両とバルク燃料タンクの両方で効果的にフィルトレーションすることの重要性について理解しています。
このようなエンジンにとって脅威となるのは、固形粒子だけではありません。 ドナルドソンのフィルトレーション ソリューションがオンロードおよびオフロードのサービスセンターに対して行った調査*では、特に湿度の高い地域や燃料の品質が悪い地域において、水がHPCR燃料システムの信頼性に大きな影響を与えることが明らかになりました。 「調査したメカニックの中には、水に関する問題が最大の課題であるという人もいました」と、ドナルドソンのプロダクトマネージャー、Doug Lundstromは言います。 「水に関する問題は非常に複雑で、機器オーナーは水に関する問題を抱えていることに気づいていないかもしれないし、効果的な対処方法も把握していないかもしれません。」
メンテナンス間隔が目標に達していない
一般的な経験則では、完璧なフィルトレーション条件下では、オペレーターは通常インジェクター交換で構成される「ライフタイムオーバーホール」の節目までに、HPCRエンジンで100万マイルの走行が期待できると言われています。 多くのエンジンがオーバーホールを受ける80万5,000キロ（50万マイル）までには、少なくともインジェクターが寿命を迎えることが予想（期待）されています。 しかし、湿度の高い地域や燃料に水が混入するような場所では、インジェクター交換前の期待値よりもはるかに低い燃費しか得られないのが現状です。
「私たちの調査では、高圧ポンプやインジェクターなどのHPCR燃料システムコンポーネントを交換する前に、多くのオペレーターがエンジンから得られる走行距離は56万5,000キロ（35万マイル）がより現実的であることがわかりました」とLundstromは言います。 「燃料の問題もあり、特にアメリカ南部の工場では、インジェクターの寿命が短く、交換するのが当たり前になっています。」
しかし、これが当然である必要はないのです。
理解することが第一歩
水が汚れやその他の固形粒子よりも大きな脅威であるとは考えにくいものの、目に見えないものがダメージを引き起こす可能性があります。 水は、燃料に浸透する非常に破壊的な汚染物質であるため、OEは通常、HPCRシステムに到達する遊離水を最小限にするよう規定しています。 水による被害は多岐にわたります。 鉄や鋼鉄の部品と接触すると、錆の粒子が燃料流に入り込み、システムをエッチングしたり摩耗させたりすることがあります。 水滴は、燃料そのものに比べ、潤滑性がないため、摩耗の原因となることがあります。 水は燃料に含まれる特定の汚染物質を溶かし、燃料流に有害な堆積物を形成する可能性があります。 狭い場所で水が熱や圧力にさらされると、ピッティングやスポーリングが発生することがあります。 また、寒冷地では、燃料内水が氷となり、それが固形粒子となって、エンジンやインジェクターを破壊してしまうことがあるのは、皆さんご存知の通りです 。
これらは、水が燃料システムにもたらす直接的な問題に過ぎません。 水を放置すると、燃料に含まれる特定の化学物質と相互作用して「柔らかい固体」を作り出し、車載フィルターを急速に詰まらせたり、固形粒子状物質として機能する堆積物を発生させたりすることがあります。 バルクタンクや船内タンクに水が入ると、微生物が繁殖してフィルターが目詰まりしたり、酸が金属部品を腐食させたりします。
いずれにせよ、燃料に水が混入することは、エンジンにとって悪い知らせです。 では、どうすればいいのでしょうか。
技術の進化に伴い、試験も進化する必要がある
「バリア型」のフィルターが普及していますが、この技術では、あらゆる使用条件下で必要な防水を実現できない可能性があります。 超低硫黄ディーゼル（ULSD）やバイオディーゼルの普及に伴い、燃料から水分を除去することが新たな課題となっています。 まず、新しい添加剤やバイオディーゼルの多くは、燃料の化学的性質を変化させるため、燃料から水分を除去することが難しくなります。 これらの新しい化学物質（これまで存在しなかった界面活性剤やソフトな汚染物質を含む）は、フィルターメディアファイバーをコーティングし、水をはじく能力を低下させてしまうことがあります。
このように増加の一途を辿る水に関する問題に対処するため、オンロードおよびオフロード業界では、フィルターの寿命までより効果的に水を除去できる多段合体フィルターへの移行が始まっています。 多段合体フューエルフィルターは、実際には水滴が蓄積して大きくなり、疎水性スクリーンではじかれて集水域に入ります。 より効果的に水を除去できることが証明されていますが、特にオフロード機器では、この新技術の採用をためらうOEもあるようです。 これは、試験方法や研究方法が異なるため、問題の誤解を招いてしまうこともその一因です。
「現在のISOの除水試験規格は、新しいフィルターと次の新しいフィルターを比較するためのものです」とLundstromは言います。 「実際の用途でフィルターがどのように機能するかを予測する目的としては、効果的ではありません。 フィルターが新しいのは最初だけであり、その効果は、その寿命を通じて変化していきます。」
さらに問題を複雑にするのは、ほとんどの試験がフィールド条件とは対照的なラボ環境で行われることです。 「ラボ試験は正確ですが、全体像が見えないこともあります」と、Lundstromは言います。 「現場での課題は尽きません。 フィールド試験では、直面するあらゆる汚染物質の理解を深めることができ、汚染物質を理解してこそ、それに対処する技術を開発できるのです。」 今日の高度なエンジンをオンロードでもオフロードでも保護するためには、フィルター製品の実環境試験を実施しているフィルターメーカーにとって有利に働きます。
サプライを守る、機器を守る
HPCRエンジンを保護する最も簡単な方法は、燃料に水が入らないようにすることです。 「結局のところ、燃料に水が入らないようにすることは、後で水を取り除くことよりもずっと簡単なのです」とLundstromは言います。 「水が入る経路はたくさんあるので、コントロールできるものはコントロールすることをお勧めします。」
ほとんどのHCPRエンジンでは、しっかりと水を除去するオンボードフィルトレーションが必須ですが、そこから始めればいいというわけではありません。 たとえば、燃料を大量に貯蔵している場合、その燃料を保護することが重要です。 バルクタンクへの水の侵入経路は主に3つあります。 燃料供給会社から配送されたとき、大気から、そして結露を介して侵入するケースです。 そのため、効果的なバルクフィルターが鍵となるのです。 どんなに小さなバルクタンクでも、タンクの入口でフィルトレーションを行い、事前に汚染された燃料が既存の供給源と混合するのを防ぐ必要があります。 ポンプでフィルトレーションして、供給源に混入した水を取り除きます。 タンクの通気口やブリーザーには、大気中の水（や汚れ）が入らないように、フィルトレーションシステムが設置されているはずです。
さらに、バルク燃料の貯蔵に効果的な船上フィルトレーションを組み合わせた、この3重の保護でもまだ不十分です。 タンクは定期的に点検と清掃を実施して、 ひび割れ、金具の緩み、シールの破損がないことを確認します。 すべての移送ポイントは定期的に点検し、タンク内の燃料は常に検査する必要があります。
最終的な価値
燃料やHPCRシステムから水を排除することは、簡単なことではありませんが、 それに見合った対価を得られます。特に、100万マイルの達成を念頭に置いているのであればなおさらです。
