PT燃油泵
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PT供油系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理和一般高壓油泵的區(qū)別 |
摘要：PT燃油泵系統(tǒng)僅用于N855、K19/38/50、M11系列康明斯柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。字母“PT”是“Pressure-time”（壓力-時(shí)間）兩詞的縮寫。PT燃油泵為低壓燃油泵，它提供給噴油器的供油壓力大為2MPa。PT燃油泵的基本功能為：將燃油從油箱輸送至發(fā)電機(jī)，為PT噴油器提供規(guī)定流量和壓力的燃油，控制和調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷及工況。PT供油系統(tǒng)的功用是根據(jù)柴油機(jī)的工作要求，定時(shí)、定量、定壓地將霧化質(zhì)量良好的柴油按一定的噴油規(guī)律噴入汽缸內(nèi)，并使其與空氣迅速良好地混合和燃燒，它工作的情況對(duì)柴油機(jī)的性能有重要影響。
一、PT燃油泵設(shè)計(jì)原理（帕斯卡定律）
帕斯卡定律，是流體靜力學(xué)的一條定律。“帕斯卡定律”指出，不可壓縮靜止流體中任一點(diǎn)受外力產(chǎn)生壓強(qiáng)增值后，此壓強(qiáng)增值瞬時(shí)間傳至靜止流體各點(diǎn)。
1、燃油壓力比例
在充滿液體的系統(tǒng)中，任何壓力的變化立即等量地傳到整個(gè)康明斯柴油機(jī)PT燃油系統(tǒng)，流體通過某一通道的流量與液體的壓力、允許通過的時(shí)間以及通過的截面積成正比。
（1）若通流時(shí)間和通流截面不變其流量與其壓力成正比例；
（2）若壓力和截面不變其流量與時(shí)間成正比例；
（3）若壓力和時(shí)間不變則流量與截面成正比例。
計(jì)算公式為：Q∝P×T×A
2、PT燃油系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理
舉個(gè)簡單的例子，如1圖所示。水桶里所收集到水量取決于三個(gè)因素：
（1）水的壓力；
（2）流動(dòng)時(shí)間；
（3）通道面積（閥門開度）。
康明斯柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的PT燃油系統(tǒng)就是根據(jù)帕斯卡定律（由于液體的流動(dòng)性，封閉容器中的靜止流體的某一部分發(fā)生的壓強(qiáng)變化，將大小不變地向各個(gè)方向傳遞。壓強(qiáng)等于作用壓力除以受力面積）液壓原理來設(shè)計(jì)的。
3、燃油量的影響因素
由上述內(nèi)容得出結(jié)論，油杯中的油量就取決于：
（1）燃油壓力
指的是PT泵在各種工況下輸出的燃油壓力，它與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速關(guān)系。
（2）計(jì)量時(shí)間
實(shí)際上是柱塞打開計(jì)量孔到關(guān)閉計(jì)量孔的這 段時(shí)間間隔。時(shí)間間隔的長短取決于噴油器柱塞上下運(yùn)動(dòng)的快慢，即取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高低。在發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作時(shí)，人為是無法控制計(jì)量時(shí)間的，它僅僅取決于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
（3）計(jì)量孔的大小
在PT系統(tǒng)中， 計(jì)量孔的大小取決噴油器、噴油器又取決CPL號(hào)，當(dāng)CPL號(hào)確定后，計(jì)量孔就固定不變。這樣，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，每循環(huán)噴油量只取決于燃油壓力和計(jì)量時(shí)間這兩個(gè)因素。
康明斯柴油機(jī)每個(gè)噴油器進(jìn)油口處量孔斷面尺寸經(jīng)過選定就不再改變，雖然每缸噴入柴油的計(jì)量時(shí)間隨柴油機(jī)轉(zhuǎn)速而變化，但在每一個(gè)既定轉(zhuǎn)速下也是相對(duì)固定的，此時(shí)只要改變康明斯柴油機(jī)噴油器進(jìn)油口處的柴油壓力（即相應(yīng)改變PT燃油泵的出口燃油壓力）就可以調(diào)節(jié)噴油量。
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圖1 PT燃油泵設(shè)計(jì)原理 |
圖2 PT（G）燃油系統(tǒng)油路圖 |
二、PT和高壓燃油系統(tǒng)的區(qū)別
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PT燃油系統(tǒng)
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高壓燃油系統(tǒng)
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PT燃油泵輸出的燃油壓力最大不超過300PSI（21kg/cm2）
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高壓油泵輸出的油壓高達(dá)2500--3000PSI (176--225kg/cm2)
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所有的噴油器都共用一根供油管
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每一噴油器需從油泵中單獨(dú)引出供油管
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即使有些空氣進(jìn)入燃油系統(tǒng)也不會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)“失速”
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當(dāng)空氣進(jìn)入燃油系統(tǒng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)馬上“失速”
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PT油泵不需要正時(shí)調(diào)整
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高壓油泵需要正時(shí)調(diào)整
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有80%左右的燃油用于冷卻噴油器后回到油箱，噴油器得到很好的冷卻
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只有極少量的回油，噴油器無法很好的冷卻
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噴射壓力范圍高達(dá)10000PSI--20000PSI (703--1406kg/cm2 )，保證良好的霧化
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噴射壓力范圍為：2500--3000PSI(176-- 225 kg/cm2)
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油管連接處少量漏油對(duì)整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率無影響
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若某缸高壓油管連接處漏油將使此缸停止工作，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降
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油量受油泵和油嘴控制
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油量受油泵控制
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發(fā)動(dòng)機(jī)功率可以保持穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生功率損耗
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需要頻繁調(diào)整，以保持最佳性能
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發(fā)動(dòng)機(jī)的停車是切斷燃油的流動(dòng)
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發(fā)動(dòng)機(jī)停車是油泵處于不工作的位置
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通用性好，相同的基礎(chǔ)泵和噴油器作一些調(diào)整就可以實(shí)用于不同型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)在大范圍內(nèi)的功率和轉(zhuǎn)速的變化
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不同功率和轉(zhuǎn)速范圍的發(fā)動(dòng)機(jī)需要單獨(dú)設(shè)計(jì)一種油泵
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以上所有的數(shù)據(jù)均是基于柴油發(fā)電機(jī)組帶燃油泵、水泵、機(jī)油泵、空濾器和消聲器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)獲得的，但不帶有充電機(jī)、空壓機(jī)、風(fēng)扇、選用設(shè)備和驅(qū)動(dòng)件。
以上所有的數(shù)據(jù)都是基于ISO 3046標(biāo)準(zhǔn)參考的條件—海拔110m（361ft），大氣壓力100kPa（29.53inHg），進(jìn)氣溫度25℃ (77°F)，相對(duì)濕度30%，使用標(biāo)準(zhǔn)No.2號(hào)柴油或符合ASTM D975的柴油。
