新聞主題	康明斯PT（G）型燃油泵的作用和結(jié)構(gòu)組成（圖示）

 

摘要：康明斯柴油發(fā)電機(jī)組由于采用了獨(dú)特的PT燃油系統(tǒng)，其應(yīng)用供油壓力和供油時間這兩個變量來控制調(diào)節(jié)燃油供油量，屬于低壓輸油，高壓噴射系統(tǒng)（98100~137100kPa），它具有結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整維修方便、可靠性高、燃油經(jīng)濟(jì)性好、排氣中有害物質(zhì)少、煙度小和重量輕等特點(diǎn)。由于采用了高壓噴射，進(jìn)而對進(jìn)氣渦流要求不高，因而缸蓋內(nèi)的進(jìn)氣道設(shè)計簡單易于制造。

 

一、燃油泵的作用

 

      康明斯燃油泵實(shí)物如圖1所示，外觀示意圖如圖2所示。其原理是PT燃油泵將燃油從油箱中吸起，經(jīng)過濾清、調(diào)速器等送到噴油器，根據(jù)PT系統(tǒng)的設(shè)計，PT泵供給噴油器的燃油將有80%左右在工作中經(jīng)噴油器又回到油箱，主要起冷卻和潤滑噴油器，并防止寒冷氣候時燃油凍結(jié)及將PT系統(tǒng)里的空氣帶回油箱排掉的作用。燃油系統(tǒng)的功能是保障柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)行所需燃油的正常儲存和供給。

1、儲存

      通過主儲油罐、日用油箱等設(shè)備，儲存機(jī)組運(yùn)行所需要的燃油量。

2、供給

      通過燃油輸送泵、燃油增壓泵、過濾器及閥門等設(shè)備及管道，為柴油發(fā)電機(jī)組提供正常運(yùn)行所需的燃油量。

圖1  康明斯柴油機(jī)PT燃油泵實(shí)物圖

圖2  PT（G）柴油泵（EFC系列）外形示意圖

 

二、燃油泵的部件組成

 

1、齒輪泵

      齒輪泵由齒輪泵殼體(兩部分組成)、主動齒輪(長軸)、從動小齒輪、襯墊等組成。當(dāng)發(fā)動機(jī)驅(qū)動油泵時，齒輪泵隨之轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)速與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速一樣。旋轉(zhuǎn)的齒輪在吸油端產(chǎn)生真空并從油箱內(nèi)通過濾清器把油吸起后將油壓入高壓腔。齒輪泵出口的燃油壓力要比PT泵出口的壓力大4~5倍。齒輪泵的泵油特性是壓力隨轉(zhuǎn)速的升高而升高。

2、脈沖膜片減振器

      根據(jù)齒輪泵工作特性，它所提供的燃油有較大的壓力波動，這樣就造成PT泵供油壓力的波動。燃油壓力波動太大將影響發(fā)動機(jī)正常工作.當(dāng)發(fā)動機(jī)在某工況時，由于供油壓力的波動，此時各個噴油器量油口的壓力就不一樣，這樣各個噴油器的油杯進(jìn)油量就不一樣，結(jié)果是發(fā)動機(jī)各缸工作均勻性差、工作不平穩(wěn)為防止這種現(xiàn)象，辦法是加裝一個脈沖膜片減振器并通過一個鉆孔與齒輪泵高壓腔連通.當(dāng)一個較高壓力波作用在金屬膜片上時，膜片壓縮它背后的空氣，部分壓力波能量被吸收，壓力波峰值降低，隨后、一個較小的壓力波作用在膜片上時膜片背后的空氣將它推出，給出了部分能量。壓力波峰值上升，從而，使供油壓力較為平穩(wěn)。

3、磁性（濾網(wǎng)）濾清器

      在壓力的作用下，燃油流入一個小的磁性濾清器里它一般位于油泵的頂端（有些位于底部）。這樣。PT系統(tǒng)就有兩道濾清裝置，磁性濾清器主要濾掉齒輪泵帶來的油里面的金屬粉末雜質(zhì)及磨損鐵屑。該濾清器應(yīng)遵守維修手冊中的要求，經(jīng)常用壓縮空氣進(jìn)行清洗，濾網(wǎng)在安裝時應(yīng)注意方向，有孔的一端朝向泵體里面。油從濾網(wǎng)流出經(jīng)油孔流至調(diào)速器室。

4、旋轉(zhuǎn)油門軸（節(jié)流軸）

      油門軸結(jié)構(gòu)如圖3所示。來自調(diào)速器的燃油都要通過油門軸，受油門軸的控制，然后再向噴油器供油。旋轉(zhuǎn)油門軸有兩種結(jié)構(gòu)形式，老式油門軸是由柱塞和墊片組成，用增減墊片來改變柱塞里油道大小，以調(diào)整供油壓力，如圖4所示。新式的油門軸是一個帶螺紋的柱塞組成的，柱塞擰進(jìn)擰出來控制油道的大小。新式油門軸是目前普遍采用的一種油門軸，凡經(jīng)過試驗臺架調(diào)好的油門軸，均用一個小的鋼球封死，不允許隨意改變。

 

圖3  PT燃油泵油門軸結(jié)構(gòu)

圖4  PT燃油泵油門軸泄漏量調(diào)整

 

5、電磁閥（停車閥）

      PT燃油泵上一般使用兩類電磁閥，一類是標(biāo)準(zhǔn)電磁閥，一類是快速啟動電磁閥標(biāo)準(zhǔn)電磁閥組成：線圈，閥殼體，片狀彈簧，閥片，手動調(diào)節(jié)，螺釘?shù)?。停機(jī)電磁閥原理如圖5、圖6所示。

 

圖5  康明斯PT燃油泵切斷閥工作原理（斷開狀態(tài)）

圖6  康明斯PT燃油泵切斷閥工作原理（接通狀態(tài)）

 

6、MVS調(diào)速器

      調(diào)速器位置如圖7所示。燃油由齒輪泵升壓經(jīng)膜片式穩(wěn)壓器消除壓力波動后送到濾清器，由濾清器出來的燃油分成兩路；一路進(jìn)入PTG調(diào)速器；另一路進(jìn)入MVS調(diào)速器柱塞端部的空腔內(nèi)。進(jìn)入PTG的燃油有三個可能的流向：一個是經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入MVS調(diào)速器；另一個經(jīng)怠速油道直接接到MVS調(diào)速器而送到噴油器；第三個是部分柴油經(jīng)旁通油道直接流回齒輪泵的入口。

       從齒輪泵來的燃油經(jīng)進(jìn)油口進(jìn)入調(diào)速柱塞中段的環(huán)形空間，一部分燃油從環(huán)形腔經(jīng)徑向孔流過節(jié)流閥或怠速油道，而最后流向噴油器。另一部分燃油從調(diào)速柱塞的中心油道流入調(diào)速柱塞與怠速柱塞之間油腔。由于燃油壓力的作用，兩者端面不相接觸，而保持一定的間隙，該間隙與旁通油道相通。流到該間隙處的燃油經(jīng)旁通油道流回齒輪泵。

（1）調(diào)壓作用

      發(fā)動機(jī)工作時，調(diào)速柱塞受到飛塊離心力的軸向分力和調(diào)速彈簧、怠速彈簧的壓力作用。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高時，飛塊離心力增大，調(diào)速柱塞右移，間隙減小而節(jié)流作用加強(qiáng)，因此輸出的燃油壓力增高，補(bǔ)償了由于轉(zhuǎn)速上升時噴油器進(jìn)油時間縮短使循環(huán)供油量減少的影響。反之，轉(zhuǎn)速下降時，輸出燃油壓力下降。其壓力曲線如圖8所示。

（2）調(diào)速作用

      當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速并繼續(xù)升高時，調(diào)速柱塞進(jìn)一步右移，壓縮調(diào)速彈簧，使通往旋轉(zhuǎn)式節(jié)流閥的油道逐漸關(guān)小，輸出燃油壓力急劇下降，噴油量減少。轉(zhuǎn)速達(dá)最高值時，柱塞右移至極限位置，節(jié)流閥通道幾乎被關(guān)閉，大量燃油經(jīng)旁通油道流回齒輪泵，進(jìn)一步使油壓降低，供油量減少，從而限制了發(fā)動機(jī)最高轉(zhuǎn)速。

      怠速時，操縱旋轉(zhuǎn)式節(jié)流閥使其關(guān)閉，燃油自怠速油道流出，維持怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。若轉(zhuǎn)速下降，調(diào)速柱塞左移，怠速油道的通過截面積增大，燃油量增加，轉(zhuǎn)速相應(yīng)回升。反之，轉(zhuǎn)速升高時，飛塊離心力增加，調(diào)速柱塞右移使怠速油道通過截面積減小，使怠速油量減少，限制了怠速轉(zhuǎn)速的升高，從而穩(wěn)定了怠速轉(zhuǎn)速。

 

圖7 PT燃油泵調(diào)速器位置圖   1-輸油泵；2-穩(wěn)壓器；3-PTG調(diào)速器；4-主軸傳動齒輪；5-主軸；6-調(diào)速器傳動齒輪；7-節(jié)流閥；8-柴油濾清器；9-斷油閥；10-MVS調(diào)速器

圖8  PT燃油泵調(diào)速器壓力曲線圖

 

三、康明斯燃油泵的發(fā)展

      2007年6月8日，康明斯第十三家在華生產(chǎn)企業(yè)—康明斯燃油系統(tǒng)(武漢)有限公司在武漢市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)正式奠基，計劃2008年初投產(chǎn)，這將是康明斯在北美以外的第一家燃油系統(tǒng)生產(chǎn)基地，標(biāo)志著康明斯中國本地化生產(chǎn)能力的一次新的躍升。

      武漢已經(jīng)成為康明斯在華業(yè)務(wù)發(fā)展的前沿，除燃油系統(tǒng)新廠外，康明斯與東風(fēng)公司合作設(shè)立的中國技術(shù)中心和康明斯華中地區(qū)分銷服務(wù)中心也都設(shè)在武漢。據(jù)康明斯燃油系統(tǒng)武漢工廠總經(jīng)理熊振洪介紹，該工廠總投資1000萬美元，生產(chǎn)包括康明斯共軌燃油泵、CELECT噴油器／燃油泵在內(nèi)的柴油發(fā)電機(jī)燃油系統(tǒng)產(chǎn)品和相關(guān)零部件，主要面向國內(nèi)市場。這是康明斯繼美國印第安納、得克薩斯和墨西哥華雷斯(JUAREZ)之后第一次在北美以外設(shè)立燃油系統(tǒng)生產(chǎn)廠，是康明斯進(jìn)一步加強(qiáng)發(fā)電機(jī)在華本地化生產(chǎn)能力的一項關(guān)鍵舉措。

      隨著排放法規(guī)日趨嚴(yán)格和燃油價格不斷攀升，柴油發(fā)電機(jī)用戶企盼新一代發(fā)電機(jī)在滿足環(huán)保排放的同時，具有更高的可靠性、耐久性、動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，先進(jìn)的燃油系統(tǒng)是達(dá)到這些要求的關(guān)鍵技術(shù)之一?？得魉故俏ㄒ灰患覔碛胁裼桶l(fā)電機(jī)五大關(guān)鍵系統(tǒng)—即進(jìn)氣處理系統(tǒng)(渦輪增壓器)、燃燒優(yōu)化系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、濾清和后處理系統(tǒng)設(shè)計和制造能力的跨國柴油發(fā)電機(jī)企業(yè)。

      燃油系統(tǒng)是現(xiàn)代柴油發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)，康明斯致力于用本地生產(chǎn)的發(fā)電機(jī)產(chǎn)品來滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和客戶對發(fā)電機(jī)的性能要求，武漢工廠生產(chǎn)的燃油系統(tǒng)產(chǎn)品將為東風(fēng)康明斯和西安康明斯的發(fā)電用柴油機(jī)提供鼎力支持。

 

總結(jié)：

      燃油系統(tǒng)是康明斯柴油發(fā)電機(jī)組的重要組成部分， 為發(fā)電機(jī)組的正常啟動、運(yùn)行、試驗提供必須的燃油貯量 ，在系統(tǒng)設(shè)計時要考慮燃油貯存、輸送、泄放等方面的要求。 康明斯燃油系統(tǒng)業(yè)務(wù)部為9升至78升排量范圍的柴油發(fā)電機(jī)設(shè)計、開發(fā)和制造新型燃油系統(tǒng)以及電控模塊的再制。瑞典斯堪尼亞公司是康明斯燃油系統(tǒng)的全球戰(zhàn)略合作伙伴，雙方已合作組建了兩家合資企業(yè)，分別生產(chǎn)高壓噴射系統(tǒng)和超高壓噴射系統(tǒng)。作為中國柴油發(fā)電機(jī)行業(yè)最大的外商投資者，康明斯目前在華擁有四家發(fā)電機(jī)合資廠、一個發(fā)電機(jī)組組裝廠和八家零部件廠，產(chǎn)品線涵蓋柴油和天然氣發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)組、交流發(fā)電機(jī)、渦輪增壓器、濾清器、排氣系統(tǒng)和燃油系統(tǒng)等領(lǐng)域?？得魉惯€領(lǐng)先所有外資柴油機(jī)公司，率先在華設(shè)立了地區(qū)研發(fā)中心。

 

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