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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(shí)間這兩個(gè)變量來(lái)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(jiǎn)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(duì)進(jìn)氣渦流要求不高，因而缸蓋內(nèi)的進(jìn)氣道設(shè)計(jì)簡(jiǎn)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(guò)濾清、調(diào)速器等送到噴油器，根據(jù)PT系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，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(rùn)滑噴油器，并防止寒冷氣候時(shí)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(chǔ)存和供給。
1、儲(chǔ)存
通過(guò)主儲(chǔ)油罐、日用油箱等設(shè)備，儲(chǔ)存機(jī)組運(yùn)行所需要的燃油量。
2、供給
通過(guò)燃油輸送泵、燃油增壓泵、過(guò)濾器及閥門(mén)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。
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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(dòng)齒輪(長(zhǎng)軸)、從動(dòng)小齒輪、襯墊等組成。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)油泵時(shí)，齒輪泵隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)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(guò)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(dòng)，這樣就造成PT泵供油壓力的波動(dòng)。燃油壓力波動(dòng)太大將影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作.當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在某工況時(shí)，由于供油壓力的波動(dòng)，此時(shí)各個(gè)噴油器量油口的壓力就不一樣，這樣各個(gè)噴油器的油杯進(jìn)油量就不一樣，結(jié)果是發(fā)動(dòng)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(gè)脈沖膜片減振器并通過(guò)一個(gè)鉆孔與齒輪泵高壓腔連通.當(dāng)一個(gè)較高壓力波作用在金屬膜片上時(shí)，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(gè)較小的壓力波作用在膜片上時(shí)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(gè)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(lái)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(cè)中的要求，經(jīng)常用壓縮空氣進(jìn)行清洗，濾網(wǎng)在安裝時(shí)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(mén)軸（節(jié)流軸）
油門(mén)軸結(jié)構(gòu)如圖3所示。來(lái)自調(diào)速器的燃油都要通過(guò)油門(mén)軸，受油門(mén)軸的控制，然后再向噴油器供油。旋轉(zhuǎn)油門(mén)軸有兩種結(jié)構(gòu)形式，老式油門(mén)軸是由柱塞和墊片組成，用增減墊片來(lái)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(mén)軸是一個(gè)帶螺紋的柱塞組成的，柱塞擰進(jìn)擰出來(lái)控制油道的大小。新式油門(mén)軸是目前普遍采用的一種油門(mén)軸，凡經(jīng)過(guò)試驗(yàn)臺(tái)架調(diào)好的油門(mén)軸，均用一個(gè)小的鋼球封死，不允許隨意改變。
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圖3 PT燃油泵油門(mén)軸結(jié)構(gòu) |
圖4 PT燃油泵油門(mén)軸泄漏量調(diào)整 |
5、電磁閥（停車(chē)閥）
PT燃油泵上一般使用兩類(lèi)電磁閥，一類(lèi)是標(biāo)準(zhǔn)電磁閥，一類(lèi)是快速啟動(dòng)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(dòng)調(diào)節(jié)，螺釘?shù)?。停機(jī)電磁閥原理如圖5、圖6所示。
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圖5 康明斯PT燃油泵切斷閥工作原理（斷開(kāi)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(dòng)后送到濾清器，由濾清器出來(lái)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(gè)可能的流向：一個(gè)是經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入MVS調(diào)速器；另一個(gè)經(jīng)怠速油道直接接到MVS調(diào)速器而送到噴油器；第三個(gè)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(lái)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(guò)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(dòng)機(jī)工作時(shí)，調(diào)速柱塞受到飛塊離心力的軸向分力和調(diào)速?gòu)椈?、怠速?gòu)椈傻膲毫ψ饔?。?dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高時(shí)，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(shí)噴油器進(jìn)油時(shí)間縮短使循環(huán)供油量減少的影響。反之，轉(zhuǎn)速下降時(shí)，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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)額定轉(zhuǎn)速并繼續(xù)升高時(shí)，調(diào)速柱塞進(jìn)一步右移，壓縮調(diào)速?gòu)椈?，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(shí)，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(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速。
怠速時(shí)，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(guò)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(shí)，飛塊離心力增加，調(diào)速柱塞右移使怠速油道通過(guò)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。
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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(dòng)齒輪；5-主軸；6-調(diào)速器傳動(dòng)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(kāi)發(fā)區(qū)正式奠基，計(jì)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(guó)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(guó)技術(shù)中心和康明斯華中地區(qū)分銷(xiāo)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(wàn)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(guó)內(nèi)市場(chǎng)。這是康明斯繼美國(guó)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(xiàng)關(guān)鍵舉措。
隨著排放法規(guī)日趨嚴(yán)格和燃油價(jià)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(shí)，具有更高的可靠性、耐久性、動(dòng)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(jì)和制造能力的跨國(guó)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(lái)滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和客戶對(duì)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(dòng)、運(yùn)行、試驗(yàn)提供必須的燃油貯量 ，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)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(jì)、開(kāi)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(guó)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(gè)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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