新聞主題	康明斯PT（G）型燃油泵的作用和結構組成（圖示）

 

導讀：應急柴油發(fā)電機組作為我國數據中心、醫院、大型企業(yè)等的備用電源，占有重要的地位。當市電受到外部因素影響斷電時(shí)，應急柴油發(fā)電機組在規定的時(shí)間內啟動(dòng)并按照加載程序帶載，為相關(guān)設備提供執行安全功能的電源。應急柴油發(fā)電機組輔助系統由燃油、潤滑油、啟動(dòng)空氣、冷卻水和進(jìn)排氣等系統組成。燃油系統作為重要的組成部分，其在系統設計、運行等方面存在諸多關(guān)注點(diǎn)。為了保證燃油系統為柴油發(fā)電機組提供運行所需的燃油穩定性，康明斯公司在本文對柴油發(fā)電機燃油系統的功能、組成、運行及系統設計方面的要求和注意事項進(jìn)行論述。

 

一、燃油泵的作用

 

      康明斯燃油泵實(shí)物如圖1所示，外觀(guān)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、調速器等送到噴油器，根據PT系統的設計，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(shí)燃油凍結及將PT系統里的空氣帶回油箱排掉的作用。燃油系統的功能是保障柴油發(fā)電機組運行所需燃油的正常儲存和供給。

1、儲存

      通過(guò)主儲油罐、日用油箱等設備，儲存機組運行所需要的燃油量。

2、供給

      通過(guò)燃油輸送泵、燃油增壓泵、過(guò)濾器及閥門(mén)等設備及管道，為柴油發(fā)電機組提供正常運行所需的燃油量。

圖1  康明斯柴油機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(cháng)軸)、從動(dòng)小齒輪、襯墊等組成。當發(fā)動(dòng)機驅動(dòng)油泵時(shí)，齒輪泵隨之轉動(dòng)，其轉速與發(fā)動(dòng)機轉速一樣。旋轉的齒輪在吸油端產(chǎn)生真空并從油箱內通過(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速的升高而升高。

2、脈沖膜片減振器

      根據齒輪泵工作特性，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)機正常工作.當發(fā)動(dòng)機在某工況時(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，結果是發(fā)動(dòng)機各缸工作均勻性差、工作不平穩為防止這種現象，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。

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(shí)應注意方向，有孔的一端朝向泵體里面。油從濾網(wǎng)流出經(jīng)油孔流至調速器室。

4、旋轉油門(mén)軸（節流軸）

      油門(mén)軸結構如圖3所示。來(lái)自調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。旋轉油門(mén)軸有兩種結構形式，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)試驗臺架調好的油門(mén)軸，均用一個(gè)小的鋼球封死，不允許隨意改變。

 

圖3  PT燃油泵油門(mén)軸結構

圖4  PT燃油泵油門(mén)軸泄漏量調整

 

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)是標準電磁閥，一類(lèi)是快速啟動(dòng)電磁閥標準電磁閥組成：線(xiàn)圈，閥殼體，片狀彈簧，閥片，手動(dòng)調節，螺釘等。停機電磁閥原理如圖5、圖6所示。

 

圖5  康明斯PT燃油泵切斷閥工作原理（斷開(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調速器

      調速器位置如圖7所示。燃油由齒輪泵升壓經(jīng)膜片式穩壓器消除壓力波動(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調速器；另一路進(jìn)入MVS調速器柱塞端部的空腔內。進(jìn)入PTG的燃油有三個(gè)可能的流向：一個(gè)是經(jīng)節流閥進(jìn)入MVS調速器；另一個(gè)經(jīng)怠速油道直接接到MVS調速器而送到噴油器；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)節流閥或怠速油道，而最后流向噴油器。另一部分燃油從調速柱塞的中心油道流入調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）調壓作用

      發(fā)動(dòng)機工作時(shí)，調速柱塞受到飛塊離心力的軸向分力和調速彈簧、怠速彈簧的壓力作用。當發(fā)動(dòng)機轉速升高時(shí)，飛塊離心力增大，調速柱塞右移，間隙減小而節流作用加強，因此輸出的燃油壓力增高，補償了由于轉速上升時(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，轉速下降時(shí)，輸出燃油壓力下降。其壓力曲線(xiàn)如圖8所示。

（2）調速作用

      當發(fā)動(dòng)機轉速超過(guò)額定轉速并繼續升高時(shí)，調速柱塞進(jìn)一步右移，壓縮調速彈簧，使通往旋轉式節流閥的油道逐漸關(guān)小，輸出燃油壓力急劇下降，噴油量減少。轉速達最高值時(shí)，柱塞右移至極限位置，節流閥通道幾乎被關(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)機最高轉速。

      怠速時(shí)，操縱旋轉式節流閥使其關(guān)閉，燃油自怠速油道流出，維持怠速運轉。若轉速下降，調速柱塞左移，怠速油道的通過(guò)截面積增大，燃油量增加，轉速相應回升。反之，轉速升高時(shí)，飛塊離心力增加，調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，限制了怠速轉速的升高，從而穩定了怠速轉速。

 

圖7 PT燃油泵調速器位置圖   1-輸油泵；2-穩壓器；3-PTG調速器；4-主軸傳動(dòng)齒輪；5-主軸；6-調速器傳動(dòng)齒輪；7-節流閥；8-柴油濾清器；9-斷油閥；10-MVS調速器

圖8  PT燃油泵調速器壓力曲線(xiàn)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(武漢)有限公司在武漢市經(jīng)濟技術(shù)開(kāi)發(fā)區正式奠基，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生產(chǎn)基地，標志著(zhù)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，除燃油系統新廠(chǎng)外，康明斯與東風(fēng)公司合作設立的中國技術(shù)中心和康明斯華中地區分銷(xiāo)服務(wù)中心也都設在武漢。據康明斯燃油系統武漢工廠(chǎng)總經(jīng)理熊振洪介紹，該工廠(chǎng)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／燃油泵在內的柴油發(fā)電機燃油系統產(chǎn)品和相關(guān)零部件，主要面向國內市場(chǎng)。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立燃油系統生產(chǎn)廠(chǎng)，是康明斯進(jìn)一步加強發(fā)電機在華本地化生產(chǎn)能力的一項關(guān)鍵舉措。

      隨著(zhù)排放法規日趨嚴格和燃油價(jià)格不斷攀升，柴油發(fā)電機用戶(hù)企盼新一代發(fā)電機在滿(mǎn)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)濟性，先進(jìn)的燃油系統是達到這些要求的關(guān)鍵技術(shù)之一?？得魉故俏ㄒ灰患覔碛胁裼桶l(fā)電機五大關(guān)鍵系統—即進(jìn)氣處理系統(渦輪增壓器)、燃燒優(yōu)化系統、電控系統、燃油系統、濾清和后處理系統設計和制造能力的跨國柴油發(fā)電機企業(yè)。

      燃油系統是現代柴油發(fā)電機的關(guān)鍵技術(shù)，康明斯致力于用本地生產(chǎn)的發(fā)電機產(chǎn)品來(lái)滿(mǎn)足日益嚴格的環(huán)保標準和客戶(hù)對發(fā)電機的性能要求，武漢工廠(chǎng)生產(chǎn)的燃油系統產(chǎn)品將為東風(fēng)康明斯和西安康明斯的發(fā)電用柴油機提供鼎力支持。

 

總結：

      燃油系統是康明斯柴油發(fā)電機組的重要組成部分， 為發(fā)電機組的正常啟動(dòng)、運行、試驗提供必須的燃油貯量 ，在系統設計時(shí)要考慮燃油貯存、輸送、泄放等方面的要求。 康明斯燃油系統業(yè)務(wù)部為9升至78升排量范圍的柴油發(fā)電機設計、開(kāi)發(fā)和制造新型燃油系統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的全球戰略合作伙伴，雙方已合作組建了兩家合資企業(yè)，分別生產(chǎn)高壓噴射系統和超高壓噴射系統。作為中國柴油發(fā)電機行業(yè)最大的外商投資者，康明斯目前在華擁有四家發(fā)電機合資廠(chǎng)、一個(gè)發(fā)電機組組裝廠(chǎng)和八家零部件廠(chǎng)，產(chǎn)品線(xiàn)涵蓋柴油和天然氣發(fā)電機、發(fā)電機組、交流發(fā)電機、渦輪增壓器、濾清器、排氣系統和燃油系統等領(lǐng)域?？得魉惯€領(lǐng)先所有外資柴油機公司，率先在華設立了地區研發(fā)中心。

 

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