Uszkodzenia pomp paliwa - cz. 3
W poprzedniej części artykułu skupiliśmy się na obrazach uszkodzeń pomp oraz ich przyczynach. W tej części opiszemy szczególny przypadek uszkodzeń wywołanych obecnością wody w układzie paliwowym. Cząstki rdzy albo wapnia, które powstały w wyniku obecności wody w układzie paliwowym, mogą doprowadzić do zapchania filtra i tym samym do pracy na sucho.
Osady wapnia i rdzy wewnątrz pompy paliwowej albo na jej powierzchni zmniejszają luz między ruchomymi częściami. Ograniczona swoboda ruchu powoduje zwiększony pobór prądu i zmniejszenie wydajności, aż do zablokowania pompy paliwowej.
Określenie szkody spowodowane obecnością wody może na pierwszy rzut oka wydawać się dziwne w przypadku pomp paliwowych. Jednak paliwo może zostać w różny sposób zanieczyszczone wodą.
Uszkodzenia spowodowane obecnością wody (korozja)
Powstawanie kondensatu w zbiorniku
W powietrzu atmosferycznym zawsze znajduje się woda, więc jest obecna również w powietrzu nad lustrem paliwa w zbiorniku. Zawartość wody w powietrzu jest określana jako „wilgotność względna”. W zimniejszym powietrzu może się zgromadzić mniej wody niż w ciepłym powietrzu, wskutek czego obniżenie temperatury powietrza może doprowadzić do kondensacji wody. Może to stanowić problem w przypadku pojazdów garażowanych. Jeżeli pojazd z częściowo opróżnionym zbiornikiem paliwa nie jest używany przez dłuższy czas, wówczas z powodu zawartości dużej ilości powietrza w zbiorniku może również dojść do kondensacji większej ilości wody.
Ważna wskazówka: jeżeli pojazd nie będzie używany przez dłuższy czas, należy go zatankować do pełna.
Zastosowanie niezgodne z przeznaczeniem
Pompy paliwowe są przewidziane do tłoczenia paliw (benzyna, olej napędowy). Zdarzają się jednak przypadki, w których pompy paliwowej używa się jako „pompy wody”.
Niedostateczna jakość paliwa
Woda może znajdować się w paliwie już podczas tankowania. Może to być spowodowane:
- różną jakością paliw w niektórych krajach,
- tankowaniem z wilgotnych beczek/kanistrów,
- niewłaściwym wykonaniem instalacji zbiorników,
- zastosowaniem biodiesla (patrz punkt „Biodiesel / olej roślinny”),
- dużą zawartością alkoholu. Alkohol pochłania wodę. Po przekroczeniu wartości granicznej woda się wytrąca.
Ważna wskazówka: temat jakości paliwa zostanie wyczerpująco omówiony w punkcie „Jakość paliwa”.
Nieszczelności w układzie paliwowym
Woda z opadów może w różny sposób przenikać do układu paliwowego. Do najczęstszych przyczyn zaliczamy:
- tankowanie w deszczu,
- nieszczelność uszczelki korka wlewu paliwa albo brak uszczelki,
- brak korka wlewu paliwa,
- wadliwy montaż króćca wlewu paliwa po naprawie powypadkowej albo po naprawie karoserii,
- przetarty wężyk odpowietrzający zbiornik lub niewłaściwy późniejszy montaż wężyka odpowietrzającego.
Woda może dostać się także przez otwory napowietrzające zaworów pneumatycznych, narażonych na działanie wody opadowej, np. zawory w systemie AKF (system filtra węgla aktywnego).
Ważna wskazówka: można następująco sprawdzić, czy w paliwie znajduje się woda: wlać niewielką ilość paliwa pobranego z nisko położonej części zbiornika do naczynia szklanego odpornego na działanie paliwa (probówka) – po chwili oddzieli się woda.
Uwaga: należy przestrzegać przepisów przeciwpożarowych!
Korpusy pompy paliwowej z reguły wytwarza się z aluminium. Ponieważ aluminium w kontakcie z paliwem nie rdzewieje, pracownik warsztatu powinien zastanowić się, jaka może być tego przyczyna. Jeżeli w filtrze sitkowym po stronie ssania pompy paliwowej występują osady rdzy lub wapnia, jest to oznaką obecności wody w paliwie.
W tym wypadku woda wręcz stała w pompie. Zespół tłoczenia był tak skorodowany, że woda nie mogła już wypływać. Pompa paliwowa była używana niezgodnie z przeznaczeniem jako pompa wodna.
Gdy osady rdzy albo wapnia wzrosną tak bardzo, że utworzą cząstki albo ziarna, może dojść do zablokowania albo uszkodzenia obrotowych części zespołu tłoczenia, podobnie jak w przypadku zassania ciał obcych.
Po rozmontowaniu tej pompy stwierdzono obecność „wapiennego piasku”, który zniszczył żebra wirnika. Dzięki nieuszkodzonemu filtrowi sitkowemu cząstki te nie mogły się przedostać do pompy – musiały więc wytworzyć się w pompie.
Opory ruchu trochoidalnego zespołu tłoczenia można łatwo sprawdzić. Jeżeli przetoczy się zespół tłoczenia po płaskiej powierzchni, pierścień zębaty i koło zębate muszą się łatwo obtaczać względem siebie (ilustracja 17).
Jakość paliwa
Niezachowane parametry jakościowe
Problemy związane z jakością paliwa stały się wprawdzie rzadsze, ale nie można ich całkowicie wykluczyć. Może to dotyczyć zwłaszcza niektórych krajów pozaeuropejskich. W mediach pojawiają się od czasu do czasu doniesienia o niskiej jakości bądź zanieczyszczonym paliwie w tych rejonach.
Tankowanie z beczek/kanistrów
Inną przyczyną przenikania wody i zanieczyszczeń do paliwa może być tankowanie paliwa z beczek, które zostały przedtem przepłukane wodą, ale niedostatecznie osuszone.
Niewłaściwie wykonane i eksploatowane instalacje zbiorników
Nieprzestrzeganie wymaganych warunków budowy lub eksploatacji zbiorników może spowodować przeniknięcie wody i zanieczyszczeń.
Starzenie się paliwa
W przypadku dłuższego postoju pojazdu może dojść do utleniania się paliwa wskutek obecności powietrza w zbiorniku. W wyniku reakcji paliwa z tlenem atmosferycznym powstaje produkt o cechach żywicy, co może spowodować zaklejenie lub zapchanie całego układu paliwowego i pompy.
Wytrącanie się substancji
Szczególny przypadek zanieczyszczenia jest spowodowany wytrącaniem się substancji chemicznych. Jeżeli w trakcie prac w układzie paliwowym (np. wymiany przewodów i filtrów paliwa) zostaną zastosowane materiały niskiej jakości, mogą się z nich wydzielić np. przyspieszacze wulkanizacyjne, dodatki albo plastyfikatory i przeniknąć do paliwa. Taki przypadek przedstawiono na ilustracji 22. Tutaj wszystkie części pompy były pokryte żółtym osadem. Substancja mocno osadzona na powierzchni części miała charakter krystaliczny, była nierozpuszczalna w wodzie i w paliwie. Komutatory nie były skorodowane albo uszkodzone chemicznie, ale nieprzewodzący osad spowodował elektryczne odizolowanie komutatora od szczotek węglowych.
Co robić w przypadku zanieczyszczonego paliwa?
Jak wyjaśniono w poprzednich punktach, przyczyny zanieczyszczeń mogą być rozmaite. Należy więc ustalić ich przyczynę! Usunięcie jedynie objawów (np. wymiana uszkodzonej pompy paliwowej) nie likwiduje przyczyny. Prędzej czy później ponownie dojdzie do uszkodzenia. Oto kilka wskazówek, co należy robić:
- Układ paliwowy należy płukać czystym paliwem o wysokiej jakości. Ważna wskazówka: w tym celu należy wymontować zbiornik paliwa.
- Należy regularnie wymieniać filtr paliwa.
- Części narażone na kontakt z paliwem (np. uszczelki gumowe) muszą być wykonane z materiałów odpornych na działanie paliwa.
- Należy używać materiałów wysokiej jakości.
- Ważne, aby przestrzegać terminów przeglądów ustalonych przez producenta pojazdu.
- Jeżeli pojazd nie będzie używany przez dłuższy czas, należy go zatankować do pełna.
- Wymontowane części należy wyczyścić przed odłożeniem i przykryć.
- Zabezpieczenia transportowe nowych pomp paliwowych należy usuwać bezpośrednio przed montażem.
- Nigdy nie wolno czyścić sprężonym powietrzem otwartego układu paliwowego.
Biodiesel / olej roślinny
Biodieslem nazywano kiedyś głównie RME (estry metylowe z oleju rzepakowego). Od listopada 2003 r. obowiązuje nowa norma DIN EN 14214, która dotyczy estrów metylowych kwasów tłuszczowych (FAME). Pozwala ona na stosowanie oprócz RME również innych domieszek, np. oleju sojowego, słonecznikowego i zużytych tłuszczów spożywczych (tłuszcze zwierzęce, olej rybny itd.).
Przy zasilaniu biodieslem może częściej i szybciej dochodzić do uszkodzeń i usterek funkcjonalnych niż w przypadku innych (kopalnych) paliw/paliw silnikowych.
- W pojazdach, których producenci nie pozwalają na stosowanie biodiesla, może dojść do reakcji chemicznych z uszczelkami i tworzywami sztucznymi w układzie paliwowym.
- Biodiesel reaguje higroskopijnie, tzn. wchłania wodę z powietrza atmosferycznego. Oprócz korozji może to spowodować również rozwój bakterii.
- W biodieslu zachodzą procesy utlenienia, które mogą doprowadzić do wytrącenia się cząstek tłuszczu i zapchania filtrów oraz wtryskiwaczy.
- Z dobrym rozkładem biologicznym biodiesla idzie w parze mała odporność na starzenie. Może to spowodować zatkanie filtrów przez cząstki osadów.
Uwaga: biodiesel może być stosowany tylko wtedy, gdy zezwolił na to producent pojazdu.
Kontrole przeprowadzone w firmie PIERBURG w ramach zarządzania jakością wykazały, że przy stosowaniu biodiesla, zwłaszcza niskiej jakości, już po krótkim czasie eksploatacji może dojść do następujących usterek funkcjonalnych i uszkodzeń:
- osady zatykają filtry i blokują zespół tłoczenia,
- osady na komutatorach działają izolująco,
- uszczelki i części z tworzywa sztucznego wchodzą w reakcje chemiczne,
- szczotki węglowe się wypalają,
- korozja niszczy części metalowe.
Ważna wskazówka: ogniem szczotkowym określa się powstawanie iskier na komutatorze (zapobiegającym błędnej polaryzacji) silników elektrycznych. Szczotki węglowe zapewniają styk z obracającą się częścią silnika pompy (wirnik). W krótkich momentach, w których szczotki węglowe zwierają dwie płytki o różnych ładunkach, dochodzi do wyładowań elektrostatycznych widocznych jako iskry. Izolująca powłoka na bieżni ślizgowej powoduje zwiększoną liczbę wyładowań, wskutek czego szczotki węglowe przedwcześnie się wypalają.
Na podstawie informacji z firmy Kolbenschmidt Pierburg / MS Motor Service International GmbH.