Dica técnica
Os técnicos devem estar cientes de que a eficiência de filtração da maioria dos filtros atinge o seu pico perto do fim da sua vida útil, ou seja, antes de estarem completamente obstruídos. Portanto, o filtro que foi testado para atingir a especificação do limite máximo ainda está funcionando normalmente. Embora a sua vida útil restante possa não ser longa, não deverá causar problemas de desempenho.
Teste e mantenha o filtro secundário
O filtro secundário geralmente é abastecido com óleo pela bomba de transferência de óleo. A pressão de fornecimento de combustível (a pressão a jusante da bomba de transferência de combustível) geralmente é testada usando um manômetro preciso cheio de líquido-(Figura 19-11), que é instalado em série entre a bomba de transferência de combustível e a unidade da bomba de injeção de combustível. Geralmente não é usado como método para determinar a capacidade de manutenção de filtros secundários. Os filtros secundários tendem a ser substituídos de acordo com o plano de manutenção preventiva, e não por meio de testes, ou apenas quando ficam entupidos devido à cera de água ou combustível no auge do inverno e fazem com que o motor desligue.
Resumo
O filtro primário testa o limite de entrada medindo polegadas de mercúrio (Hg).
O filtro secundário é submetido a testes de limite usando um manômetro medido em psi.
A pressão a jusante da bomba de transferência de combustível é chamada de pressão de fornecimento de combustível.
Figura 19-11 Manômetro cheio de líquido para medir a pressão de fornecimento de combustível.
Observação:
Em muitos motores diesel que atendem aos padrões da EPA após 2007 e 2010, a pressão de fornecimento de combustível pode ser muito maior do que a dos seus antecessores. Isso ocorre porque o lado de alimentação de combustível do subsistema de combustível pode ser usado para alimentar o injetor do filtro de partículas diesel (DPF), que geralmente requer uma pressão mais elevada. Verifique as especificações e opere com cuidado.
Etapas de manutenção para elementos de filtro giratórios-
Muita sujeira é trazida para o sistema de combustível diesel devido a técnicas inadequadas de manutenção utilizadas pelos técnicos. A maioria dos técnicos de manutenção de diesel está ciente de que o grupo de elementos filtrantes deve ser pré-preenchido, ou seja, abastecido com combustível antes da instalação, mas poucos se preocupam com a origem do combustível utilizado. O filtro deve ser pré-preenchido com combustível filtrado. As oficinas de manutenção de rotina do motor devem ser equipadas com tanques de armazenamento de combustível limpo. Qualquer processo que exija que os técnicos retirem combustível do tanque de combustível de um veículo, por mais cuidadoso que seja, pode levar a pelo menos algum grau de contaminação do combustível. O recipiente utilizado para transportar o combustível do tanque de combustível até o filtro deve ser limpo imediatamente antes do reabastecimento. Um filtro de tinta (cônico de papel) pode ser usado para filtrar o combustível. As partes de entrada e saída do elemento filtrante devem ser identificadas.
Filtros pré{0}}preenchidos só devem ser lubrificados pela porta de entrada (geralmente localizada no anel externo do elemento filtrante) e nunca diretamente pela porta de saída (geralmente localizada no centro). A maioria dos fabricantes prefere pré--preencher apenas o filtro primário antes da instalação durante a manutenção. No entanto, consulte a documentação de manutenção do OEM: um OEM estipula que os filtros de combustível primário e secundário devem ser instalados-secos e, em seguida, pré-abastecidos usando uma bomba de combustível manual integrada. Depois que o filtro primário for pré--preenchido e instalado, o filtro secundário deverá ser-instalado a seco e pré{9}}preenchido usando uma bomba de óleo manual ou uma bomba de pré-enchimento-elétrica on-line (se equipada). Muitos sistemas de combustível diesel de modelos posteriores a 2007 foram equipados com bombas de pré{13}}injeção elétricas, principalmente para evitar pré{14}}injeções de má qualidade em filtros secundários.
Etapas de substituição
1. Use uma chave de filtro de tamanho apropriado para remover o elemento filtrante antigo da base do filtro.
2. Descarregue o combustível no recipiente de tratamento de óleo usado.
3. Certifique-se de que a junta de vedação do elemento filtrante antigo foi removida. Limpe a superfície de vedação da base do filtro com um pano-que não solte fiapos.
4. Retire o novo elemento filtrante da embalagem de transporte. Despeje cuidadosamente o combustível limpo e filtrado na seção de entrada (encha o elemento filtrante). A porta de entrada geralmente está localizada no anel externo do elemento filtrante. O combustível derramado na porta de entrada do elemento filtrante passará através do meio filtrante e preencherá a parte central ou de saída do elemento filtrante. Este método demora um pouco mais porque leva algum tempo para o combustível vazar pelo material do filtro.
5. O próprio combustível deve fornecer lubrificação suficiente para a junta e/ou anel de vedação, bem como para as roscas de instalação. Não é necessário nem recomendado o uso de graxa ou lubrificante branco na junta do filtro.
6. Aparafuse o elemento filtrante na base no sentido horário (usando rosca-direita); Depois que a junta entra em contato com a superfície da base, geralmente é necessário girar ainda mais o elemento filtrante. Na maioria dos casos, o aperto manual é suficiente, mas cada fabricante de filtro tem suas recomendações específicas quanto ao procedimento de aperto, que devem ser consultadas.
Dica técnica
Quando o subsistema de combustível é equipado com uma bomba de óleo manual, apenas o filtro primário é pré-{0}}preenchido externamente para garantir que todo o combustível seja despejado somente pelo lado da entrada. Seque e instale o filtro secundário e-encha-o previamente com uma bomba de óleo manual. Quando o circuito estiver equipado com bomba de pré{4}injeção elétrica, utilize-a.
Aviso
Ao desmontar o elemento filtrante, certifique-se de que a junta de vedação do filtro antigo seja removida junto com o elemento filtrante. Uma causa comum de entrada de ar no subsistema de combustível é a vedação dupla do filtro primário. Vedações duplas geralmente causam vazamento no filtro secundário.
Separador de umidade
Atualmente, os subsistemas de combustível da maioria dos veículos rodoviários movidos a diesel-estão equipados com dispositivos bastante avançados de remoção de água. A água existe no diesel em três formas:
1. Estado livre: Aparece na forma de grandes gotas de água. Devido ao seu peso maior que o diesel, é propenso a acumular-se em poças no fundo do tanque de combustível ou recipiente de armazenamento.
2. Estado emulsionado: Emulsionado no combustível na forma de minúsculas gotículas; Como essas gotículas são tão pequenas, elas podem permanecer suspensas no combustível por um período de tempo antes de afundarem no fundo do tanque de combustível devido à gravidade. Quando a água livre se acumula no fundo do tanque de combustível, dirigir três milhas (cinco quilômetros) em uma estrada irregular de classe B é suficiente para emulsificá-la (para torná-la finamente dispersa no combustível), tornando-a um problema mais sério.
3. Estado semi-absorvido: geralmente é água dissolvida em álcool, que é um resultado direto da adição de hidrato de metila (um álcool adicionado ao tanque de combustível como anticongelante ou regulador de combustível) ao tanque de combustível. A água semi{3}}absorvida no diesel está no estado mais perigoso porque pode emulsionar no sistema de injeção de combustível, danificando gravemente os componentes.
Por que a água danifica o sistema de combustível
Existem principalmente três razões pelas quais a água danifica o sistema de combustível: a lubricidade da água é inferior à do diesel, tem tendência a promover corrosão e as suas diferentes propriedades físicas afectarão a dinâmica de bombeamento. A taxa de compressão do diesel é de aproximadamente 0,5% por 1.000 psi. A taxa de compressão da água é relativamente baixa, aproximadamente 0,35% por 1.000 psi. As modernas unidades de bombeamento de injeção de combustível são projetadas para bombear diesel em pressões muito altas. Se água com baixa lubricidade e compressibilidade for bombeada através do sistema, o aumento de pressão resultante poderá causar danos estruturais, especialmente na área do tanque de combustível/bocal do injetor. Quando você vê um injetor de combustível moderno com a ponta estourada, a causa muitas vezes pode ser atribuída à água no combustível.
O princípio de funcionamento de um separador de água
Os separadores de água têm sido usados em sistemas de combustível diesel há muitos anos. Geralmente eram dispositivos simples que usavam a gravidade para separar a água mais pesada do combustível. No entanto, ao longo das últimas duas décadas, com o aumento constante da pressão da bomba de injeção e o aumento significativo das expectativas dos consumidores relativamente à vida útil do motor, os separadores de água também se desenvolveram em conformidade. Normalmente, um separador de água combina um filtro primário e um mecanismo de separação de água em um único tanque. Muitos desses filtros primários/separadores de água combinados são fabricados por fornecedores de reposição, como Racor, CR, Davco, Dahl, etc. Eles usam uma variedade de métodos para separar e remover água livre e emulsionada. Eles não conseguem remover a água que está em estado semi{6}}absorvido.
O separador de água combina vários princípios para separar e remover a água do combustível:
Gravidade: Água em estado livre ou água emulsionada que coalesceu (pequenas gotas se aglutinam em gotas grandes) em gotas maiores, devido ao seu maior peso, será puxada para o fundo do reservatório ou calha de coleta de água pela gravidade.
2. Força centrífuga: Alguns separadores de água usam centrífugas para ajudar a separar gotas maiores de água e água emulsionada do combustível. A centrífuga exerce força centrífuga sobre o combustível que passa, jogando a água mais pesada na parede da calha de coleta de água. A gravidade pode então puxá-lo para a saída de drenagem. As centrífugas separam as partículas do combustível da mesma maneira.
3. Filtragem média: quando o combustível passa pelo papel plissado revestido com resina fina-, é mais fácil de passar do que a água. A água retida pelo meio filtrante pode agregar-se e coalescer em gotículas grandes o suficiente para que a gravidade as puxe para a saída de drenagem da calha de coleta de água.
Em muitos casos, os filtros de combustível/separadores de água no mercado de reposição são projetados para substituir os filtros primários dos OEMs do sistema de combustível. Em outros casos, o dispositivo pode funcionar em conjunto com um filtro primário. A Figura 19-12 mostra o separador de combustível e água usado no motor Cummins X15 litros.
Figura 19-12: Filtro de combustível e separador de água combinados para Cummins X15.
Filtros pós-venda
Ao instalar o filtro/dispositivo separador de água de reposição no lado de sucção do subsistema de combustível, uma boa prática é encontrar a especificação de limite máximo do fabricante e testar se ela não excedeu essa especificação. Manômetros de mercúrio ou manômetros de pressão negativa são ferramentas de teste adequadas. Quando todo o subsistema de combustível está sob sucção, as consequências de exceder as especificações limite são geralmente mais graves, levando a um fornecimento insuficiente de combustível ao motor.
A manutenção do dispositivo separador de água é um processo simples, mas deve ser realizado com cuidado redobrado, pois é muito fácil contaminar o combustível no tanque separador, seja pré--abastecendo com combustível não filtrado ou permitindo a entrada de sujeira quando a tampa do tanque é aberta. A maioria dos separadores de água do mercado de reposição possui uma calha de coleta de água transparente, o que facilita a observação se há água.
Válvula de drenagem e manutenção
Todos os separadores de água estão equipados com válvulas de drenagem. Esta válvula pode ser operada manualmente ou eletricamente. O objetivo é tirar água da calha de coleta de água. A água na calha de coleta de água deve ser drenada regularmente usando a válvula de drenagem. Para os elementos filtrantes do dispositivo combinado filtro primário/separador de água, na maioria dos casos, eles devem ser substituídos juntamente com outros filtros de motor e combustível durante cada manutenção abrangente. No entanto, alguns fabricantes afirmam que a vida útil de seus elementos filtrantes pode exceder duas ou mais vezes o intervalo de troca de óleo. Sempre que o separador de água estiver completamente drenado, a pré-injeção deverá ser realizada antes de tentar dar partida no motor.
Dica técnica
Para investigar a origem do ar que entra no subsistema de combustível, um visor de diagnóstico pode ser usado. Consiste em um tubo transparente e acoplamentos de mangueira hidráulica em ambas as extremidades, que são instalados em série no caminho do fluxo de combustível. No entanto, o processo de desconectar a mangueira de combustível sempre permite que um pouco de ar entre no subsistema de combustível, portanto, o motor deve funcionar por um tempo antes de ler o visor.
Aquecedor de combustível
Nos últimos anos, os caminhões equipados com aquecedores de combustível tornaram-se mais comuns. No sistema de combustível onde o combustível flui através do circuito do sistema de injeção a uma taxa muito superior à necessária para o fornecimento de combustível do motor, a filtragem contínua do combustível remove alguma parafina, reduzindo assim parte da sua lubricidade, mesmo que tenham sido adicionados depressores de ponto de fluidez sazonais apropriados.
Os depressores do ponto de fluidez geralmente têm pouco efeito no ponto de turvação do combustível (o primeiro estágio quando a cera começa a se formar). Comparado com o diesel 1D, o diesel ASTM 2D é mais propenso a esta situação. No entanto, existem algumas controvérsias quanto ao uso de aquecedores de combustível. Ao instalar tais equipamentos, é sempre aconselhável consultar o fabricante do sistema de combustível/motor. Um fabricante de motor alertou que se um aquecedor de combustível do tipo elemento de aquecimento elétrico for usado em seu sistema, nenhum serviço de garantia será fornecido.
Existem atualmente dois tipos de pré-aquecedores de combustível em uso:
1. Tipo de elemento de aquecimento elétrico: O elemento de aquecimento elétrico usa a corrente da bateria para aquecer o combustível no subsistema. A vantagem deste tipo é que pode ser ligado antes da partida, pré-aquecendo o combustível de partida. O aquecedor de óleo combustível com elemento de aquecimento elétrico pode realizar controle constante de temperatura, garantindo que o combustível seja aquecido apenas na medida necessária, sem danificar algumas de suas propriedades lubrificantes.
2. Tipo de trocador de calor do líquido refrigerante do motor: Este tipo de aquecedor de combustível consiste em uma carcaça, onde o líquido refrigerante circula dentro do feixe de tubos (núcleo do trocador de calor) por dentro e o combustível flui para fora dele. A desvantagem deste tipo é que o sistema de refrigeração do motor deve atingir a temperatura de trabalho antes de aquecer o combustível.
Existem também aquecedores de combustível que utilizam simultaneamente elementos de aquecimento elétrico e trocadores de calor de meio refrigerante e gerenciam ainda mais a temperatura do combustível. Idealmente, a temperatura do combustível deve ser controlada a não mais que 90 graus F (32 graus). Quando o combustível excede esta temperatura, o seu desempenho lubrificante começa a diminuir, resultando numa vida útil mais curta dos componentes de injeção de combustível. A Figura 19-13 mostra um conjunto Detroit Diesel Fuel Pro: ele integra um filtro, um separador de umidade e um elemento de aquecimento com controle de temperatura constante. A Figura 19-14 mostra o módulo de filtro no motor DD13.
Figura 19-13 Conjunto Detroit Diesel Fuel Pro integrando filtro, separador de umidade e elemento de aquecimento com controle de temperatura constante.
Figura 19-14 O módulo de filtro no motor DD13.
Sensor de água de combustível
A maioria dos sistemas atuais utiliza sensores de água combustível para alertar o barramento de dados de que o combustível está contaminado com água. O sensor WIF pode ser integrado em um elemento de filtro substituível ou integrado em um conjunto combinado de filtro/separador de água. O sensor usa um par de pontas de prova e uma fonte de alimentação de 12 volts. Como a resistividade da água (conhecida como propriedade dielétrica) é diferente daquela do combustível, quando o caminho elétrico entre as sondas é conduzido através da água em vez do combustível, o sensor emitirá um sinal de retorno. Neste ponto, o WIF emitirá um alerta de manutenção. Ressalta-se que às vezes, após a drenagem do tanque de coleta de água, o WIF emitirá imediatamente um alerta de manutenção: o motivo é que as bactérias remanescentes na água após a drenagem podem cobrir a sonda e disparar um sinal de erro. A Figura 19-15 mostra um sensor WIF típico e seu circuito usado no subsistema de combustível da Volvo.
Figura 19-15 Diagrama esquemático do sensor WIF e seu circuito.
Filtro/separador combinado
Filtros combinados de combustível e separadores de água são muito comuns em equipamentos originais de fábrica e, devido à sua eficácia, também são utilizados como acessórios de reposição. Esses dispositivos geralmente funcionam como filtros primários e secundários, bem como separadores de água. Além disso, também podem incluir aquecedores de combustível, separadores de água e sensores de pressão. Dependendo do motor, eles podem ser integrados ao conjunto do módulo do subsistema de combustível.