許多動力系統的熱力循環必須利用水、液態金屬或其他各種流體進行熱交換,稱為工作流體。機動車輛驅動總成的耐用性和運作可靠性,很大程度上取決於使用的工作流體品質以及固體雜質的含量。
若使用存在固體雜質的液體會導致零部件加速磨損,阻礙運行功能,並因此導致失效,造成相關的財務損失。
越來越多汽車工業製造商將高壓共軌(HPCR)燃油噴射系統應用於汽油及柴油發動機中。運作過程中,上述系統的部件承受著各種類型機械循環負荷而且在此過程壓力高達約 250至300MPa。為了要承受如此大的壓力,因此車廠對於零件公差要求非常嚴格。
然而各種商業燃料中存在多種類型的雜質包括硬質磨料固體顆粒、軟質顆粒、樹脂(有機)物質等,而堅硬的磨料顆粒是造成精密工作表面過早失效的主要原因。
由於這些關鍵高壓噴射系統的組件對任何固體雜質非常敏感,若有不符合車用柴油標準 EN 590 標準燃料中的雜質顆粒出現,都會損壞導致噴射系統故障且需要非常昂貴的維修。
EN 590 是歐盟成員國和其他歐洲國家銷售所有汽車柴油的現行標準,其中對於允許雜質顆粒最大限度要求為24 mg/kg。
而全球燃料憲章(Worldwide Fuel Charter,WWFC)2019 年第六版建議使用 ISO 4406 標準來確定純度等級;並以 ISO 4407 為標準,使用顯微鏡測定顆粒的數量方法或標準。
以下是各製造商對於燃料等級的規範:
要求(Requirements) | 純度等級(Purity level) | |||
ISO code | Number of particles per ml | |||
>4um | >6um | >14um | ||
全球燃料憲章 | 18/16/13 | 1300-2500 | 320-640 | 40-80 |
引擎製造商 | 18/16/13 | 1300-2500 | 320-640 | 40-80 |
燃油噴射系統製造商 | 12/9/6 | 20-40 | 2.5-5 | below0.64 |
針對現代 HPCR 噴射系統在非常高的壓力下運行的組件,柴油的純度等級是至關重要的,因此國內市場柴油中雜質顆粒含量也都應進行廣泛的測試並確定其純度等級。
作者:清潔度實驗室工程師 鄭佳豪/編輯:楊雅棠