性能特點(diǎn)和作用說明

柴油發(fā)電機(jī)的燃油系統(tǒng)控制原理與作用

 

導(dǎo)讀：康明斯系列柴油發(fā)電機(jī)因其卓越的經(jīng)濟(jì)性和強(qiáng)勁的動(dòng)力，深受用戶青睞!應(yīng)用越來越廣泛。但作為柴油發(fā)電機(jī)關(guān)鍵部件的燃油系統(tǒng)，由于用戶對其原理不清，使用不當(dāng)致使故障率有居高不下之勢，本文結(jié)合康明斯柴油發(fā)電機(jī)的日常使用與保養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)!較全面地說明康明斯柴油發(fā)電機(jī)燃油系統(tǒng)的工作原理。

 

一、燃油系統(tǒng)的供油過程

油箱內(nèi)儲(chǔ)有經(jīng)過沉淀的濾清的柴油。柴油從油箱被吸人輸油泵并被泵出，經(jīng)柴油濾清器濾去雜質(zhì)后，進(jìn)人噴油泵。自噴油泵輸出的高壓柴油經(jīng)高壓油管、噴油器噴入燃燒室。由于輸油泵的供油量比噴油泵供油量大得多，過量的柴油便經(jīng)回油管回到輸油泵。從油箱到噴油泵人口這段油路稱為低壓油路。低壓油路只用于向噴油泵供給濾清的燃油。從噴油泵到噴油器這段油路中的油壓是由噴油泵建立的，一般在10MPa以上，故稱此段油路為高壓油路。高壓柴油通過噴油器呈霧狀噴人燃燒室，與空氣混合形成可燃混合氣。

 

高壓燃油系統(tǒng)控制流程圖

 

 

二、燃油系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)

 

柴油發(fā)電機(jī)的供給裝置包括油箱、柴油濾清器、油水分離器、低壓油管、輸油泵、噴油泵（包括調(diào)速器）、噴油器、高壓油管和回油管。

1、油箱

油箱是用來存放柴油的容器，油箱的外部結(jié)構(gòu)。油箱一般用鋼板沖壓經(jīng)過焊接而成。為了防止油箱內(nèi)部的柴油受到劇烈沖擊后形成泡沫，油箱內(nèi)部表面除做防銹處理外，有的還用隔板隔成較多的空間。加油口位于油箱的頂部，加油口下邊一般都裝有濾網(wǎng)。為避免油箱內(nèi)部出現(xiàn)真空，油箱蓋上部一般都加裝有通氣孔。油箱底部一般都裝有放油口。

2、柴油濾清器

在燃油濾清器上，通常設(shè)有有燃油溫度傳感器、燃油加熱器、手油泵、油水分離器及其水位傳感器。

柴油濾清器有粗、細(xì)之分。柴油粗濾器一般安裝在輸油泵之前，用來清除柴油中顆粒較大的雜質(zhì)，濾芯有紙質(zhì)式、金屬縫隙式、片式和網(wǎng)式等。柴油細(xì)濾器一般安裝在輸油泵之后，用來清除柴油中的微小雜質(zhì)，濾芯有毛氈式、金屬網(wǎng)式紙質(zhì)式等。
紙質(zhì)濾芯柴油濾清器的結(jié)構(gòu)，來自輸油泵的柴油從進(jìn)油口進(jìn)人濾清器殼體與紙質(zhì)濾芯之間的間隙，然后經(jīng)過濾芯過濾之后，由中心桿經(jīng)出油口流出。在濾清器蓋上設(shè)限壓閥，當(dāng)油壓超過標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，限壓閥打開，多余的柴油由進(jìn)油口經(jīng)限壓閥直接返回柴油箱。

燃油濾清器總成安裝圖

燃油加熱器接線圖

 

3、噴油泵

噴油泵又稱高壓泵，其結(jié)構(gòu)與原理較為復(fù)雜。柴油機(jī)噴油泵的作用是提高油壓、控制噴油時(shí)間、控制噴油量。由噴油泵、調(diào)速器等部件安裝在一起組成的一個(gè)整體。其中調(diào)速器是保障柴油機(jī)的低速運(yùn)轉(zhuǎn)和對最高轉(zhuǎn)速的限制，確保噴射量與轉(zhuǎn)速之間保持一定關(guān)系的部件。噴油泵主要分為柱塞式噴油泵、噴油泵噴油器和轉(zhuǎn)子分配式噴油泵三種。

 

高壓噴油泵模型圖

 

 

4、噴油器

噴油器是一種向柴油發(fā)電機(jī)燃燒室噴射高壓燃油的裝置。根據(jù)不同柴油發(fā)電機(jī)要求，將高壓油泵來的霧化柴油，以一定的噴油壓力、噴霧細(xì)度、噴油規(guī)律、射程和噴霧錐角噴人燃燒室特定位置，與空氣混合燃燒。噴油器是由噴油嘴和噴油嘴固定器組成的，噴油嘴被嵌入噴油嘴固定器中安裝在氣缸蓋上。噴油器的結(jié)構(gòu)形式可分為開式和閉式兩種，開式的噴油器的高壓腔通過噴油孔直接與燃燒室相通，而閉式噴油器則在其間加針閥給予隔斷?，F(xiàn)代柴油發(fā)電機(jī)基本采用閉式噴油器，閉式噴油器又分為孔式噴油器和軸針式噴油器等，分別用于不同的燃燒室。

 

噴油器分類圖

 

5、油水分離器

油水分離器的作用是分離混在油中的水，它是利用油輕水重的原理制成的，若浮標(biāo)達(dá)到或超過紅線，則須松開排放塞放水，放水后應(yīng)通過手油泵排掉燃油系統(tǒng)內(nèi)的空氣。

6、輸油泵

輸油泵是柴油發(fā)電機(jī)中不可或缺的一個(gè)重要部件。它的作用是將油箱中的燃油輸送到噴油泵。以保證柴油在低壓油路內(nèi)循環(huán)，并給噴油泵供應(yīng)足夠數(shù)量及一定壓力的燃油，其輸油量應(yīng)為負(fù)荷最大噴油量的3～4倍，以保證機(jī)器的正常運(yùn)行。
可以分為直列型和分配型兩種，在這里以直列型輸油泵為例進(jìn)行講解，直列型輸油泵由進(jìn)口止回閥、活塞、活塞彈簧、柱塞挺桿、推桿、出口止回閥、手油泵、泵體等構(gòu)成。輸油泵安裝在噴油泵的側(cè)面，是利用噴油泵的凸輪軸中設(shè)置的偏心凸輪來驅(qū)動(dòng)的，通過柱塞挺桿和推桿使活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將壓力燃油送到噴油泵中。這種輸油泵有時(shí)需要將燃油系統(tǒng)低壓一側(cè)（從輸油泵到噴油泵）燃油中的空氣排出，所以準(zhǔn)備了將燃油輸送到噴油泵的手動(dòng)輸油泵。
輸油泵按照燃油的路徑不同可以分為水平式和上下式兩種，按照功能可分為單動(dòng)式和復(fù)動(dòng)式。

（1）單動(dòng)式輸油泵

凸輪軸通過推桿帶動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)口止回閥關(guān)閉，內(nèi)室的燃油將出口止回閥壓開，其中大部分的燃油溢出到外室，一部分從輸出口被輸送到噴油泵。凸輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，達(dá)到圖2-8b的狀態(tài)，通過彈簧向下彈壓活塞，在外室的燃油被從輸出口擠壓到噴油泵。這時(shí)內(nèi)室的壓力下降，出口止回閥關(guān)閉，進(jìn)口止回閥開啟，將燃油吸人燃油內(nèi)室。通過輸油泵的反復(fù)工作，燃油經(jīng)過燃油濾清器被輸送到噴油泵。輸送出的燃油產(chǎn)生剩余，外室的燃油壓力超出額定的壓力（輸出壓力）時(shí)，活塞被外室的燃油壓力壓到上部，與推桿分離開，燃油供給暫時(shí)中斷。因此，輸油壓力是由活塞彈簧的彈力所決定的。由此可知，輸油泵是防止油壓超過額定值的裝置。而驅(qū)動(dòng)輸油泵的凸輪，一般有單凸輪和減少輸送油壓波動(dòng)的雙凸輪兩種形式。

（2）復(fù)動(dòng)式輸油泵

復(fù)動(dòng)式輸油泵的輸油量較大，應(yīng)用在大型的柴油發(fā)電機(jī)上。復(fù)動(dòng)式燃油泵中設(shè)計(jì)了兩個(gè)進(jìn)口止回閥和兩個(gè)出口止回閥，活塞往復(fù)都進(jìn)行燃油吸人與輸出。

 

三、燃油系統(tǒng)的裝配過程

 

1、首先裝配固定高壓油泵總成和噴油器

2、裝配高壓燃油軌道總成，燃油軌道總成完全固定在支架上。

3、套上固定高壓燃油軌道總成支架的螺栓，稍微擰緊但不到規(guī)定力矩。 4 套上高壓油管、高壓油管總管螺母，稍微擰緊但不到規(guī)定力矩。

5、按規(guī)定力矩?cái)Q緊高壓燃油軌道總成支架的螺栓。

6、按規(guī)定力矩?cái)Q緊高壓油管螺母，首先是燃油軌道總成端，然后是噴油器噴嘴端。

7、按規(guī)定力矩?cái)Q緊高壓油總管合件螺母，首先是高壓油泵總成端，然后是燃油軌道總成端。

 

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