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PT燃油泵減振器、磁性濾清器及調(diào)速器作用 |
摘要：根據(jù)康明斯齒輪泵工作特性，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)太大將影響柴油發(fā)電機(jī)正常工作。如圖所示：當(dāng)柴油發(fā)電機(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)果是柴油發(fā)電機(jī)各缸工作均勻性差、工作不平穩(wěn)。
一、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。如圖1所示：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一個(gè)鉆孔與齒輪泵高壓腔連通。脈沖膜片減振器的結(jié)構(gòu)如圖2所示：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)。
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圖1 PT泵燃油壓力波動(dòng)示意圖 |
圖2 脈沖膜片減振器的結(jié)構(gòu) |
二、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（有些位于底部如PT--VS油泵）。PT燃油系統(tǒng)就有兩道濾清裝置（工程機(jī)械設(shè)置有高位油箱的有三道），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(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。
燃油泵及噴油器所用濾芯（網(wǎng)）尺寸如下：
● 146483濾網(wǎng)：
為30×250目普通波紋狀蒙耐爾金屬濾網(wǎng)，采用兩種金屬絲織成，金屬絲直徑為φ.0079[φ0.201]和φ.0043[φ0.109]，用于PT燃油泵上齒輪泵后的燃油濾清。
● 3090769濾網(wǎng)：
為80×700目斜荷蘭式織物，鎳200金屬濾網(wǎng)，采用兩種金屬絲織成，金屬絲直徑為φ.004[φ0.10]和φ.003[φ0.076]，用于PT燃油泵上停機(jī)閥前的燃油濾清。
● 3008706濾網(wǎng)：
厚.026-.030[0.66-0.76]，上層濾網(wǎng):200目， 金屬絲直徑為[φ0.053]，內(nèi)層濾網(wǎng)40目/英寸， 金屬絲直徑為[φ0.25]，用于N、K， M11系列柴油發(fā)電機(jī)噴油器上。
● 3054999濾網(wǎng)：
厚.024-.028[0.61-0.71]， 濾網(wǎng)60目/英寸，金屬絲直徑為[φ0.16]，網(wǎng)孔為[φ0.25]，單層，用于K系列、M11系列柴油發(fā)電機(jī)上噴油器上。
三、調(diào)速器
PT燃油泵具有兩個(gè)功能，即速度控制和油壓控制，兩者相互影響。
1、速度控制：
（1）低怠速： 575--650 RPM，狀態(tài)如圖3所示；
（2）最大扭矩轉(zhuǎn)速 1500--1600 RPM；
（3）額定轉(zhuǎn)速： 2100 RPM；
（4）高怠速（無負(fù)荷）：2300 RPM，狀態(tài)如圖4所示。
注：以上轉(zhuǎn)速按發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)格和型號(hào)各異；最大扭矩轉(zhuǎn)速約為額定轉(zhuǎn)速的70%；高怠速往往大于額定轉(zhuǎn)速的8--10%。
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圖3 PT燃油泵兩級(jí)調(diào)速器結(jié)構(gòu)（怠速狀態(tài)） |
圖4 PT燃油泵兩級(jí)調(diào)速器結(jié)構(gòu)（高速狀態(tài)） |
2、轉(zhuǎn)速取決因素
（1）節(jié)流軸位置（節(jié)流軸俗稱油門）；
（2）調(diào)速器位置；
（3）發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷。
PT（G）燃油泵按用途不同可裝各種調(diào)速器。
3、壓力控制
調(diào)速器的壓力控制都是通過油道截面面積的改變來實(shí)現(xiàn)的。
4、調(diào)速器的結(jié)構(gòu)
它主要由飛錘總成，調(diào)速柱塞套筒總成，怠速?gòu)椈芍~扣），怠速?gòu)椈桑咚購(gòu)椈桑w塊輔助柱塞，飛塊輔助柱塞彈簧，扭矩彈簧，怠速調(diào)整螺釘?shù)攘慵?gòu)成。
5、功能調(diào)節(jié)
（1）控制低怠速：
低怠速控制的關(guān)鍵在于調(diào)速器柱塞的臺(tái)肩與怠速油道的相對(duì)位置。 如圖所5示。
① 低怠速調(diào)節(jié)：
要使柱塞在某一位置不變，其先決條件是F推與F彈相等，它們是平衡的，若某一因素發(fā)生改變，柱塞就會(huì)左右移動(dòng)。油道的截面面積就會(huì)改變，油壓也會(huì)發(fā)生變化，根據(jù)前面的介紹，油量也會(huì)變化，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)速也發(fā)生變化。
F推∝n，n↑→F推↑→柱塞右移→通道減小→P↓→Q↓→n↓
n↓→F推↓→柱塞左移→通道增加→P↑→Q↑→n↑
這樣就使發(fā)動(dòng)機(jī)維持在某一怠速轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。所維持的怠速轉(zhuǎn)速是不是符合要求，要看機(jī)型而定，一般要求在565—750轉(zhuǎn)/分，另外，轉(zhuǎn)速不在范圍內(nèi)，假如偏大，說明通道面積偏大，其解決辦法是人為的減小F彈，使柱塞右移從而減小通道面積，來達(dá)到降低怠速的目的。反之亦然，怎樣降低F彈就是我們要討論的另一個(gè)問題。
② 怠速調(diào)節(jié)：
我們通過怠速調(diào)節(jié)螺釘來調(diào)節(jié)怠速，即通過擰進(jìn)擰出怠速調(diào)節(jié)螺釘來改變F彈（彈簧力）。
（2）控制高怠速（最高空機(jī)轉(zhuǎn)速）
關(guān)鍵在于調(diào)速器柱塞臺(tái)肩與主油道的相對(duì)位置。如圖6所示。
① 高怠速控制：
跟低怠速控制一樣。
n↑→F推↑→柱塞右移→通道減小→P↓→Q↓→n↓
n↓→F推↓→柱塞左移→通道增加→P↑→Q↑→n↑
這樣就使發(fā)動(dòng)機(jī)維持在某一高怠速轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。所維持的高怠速轉(zhuǎn)速是不是符合要求，也要看機(jī)型而定，不同的機(jī)型轉(zhuǎn)速不一樣，有2100轉(zhuǎn)/分、有2300轉(zhuǎn)/分等，同樣的道理，若轉(zhuǎn)速不在范圍內(nèi)，如偏大，說明通道面積偏大，其解決辦法是人為的減小F彈，使柱塞右移從而減小通道面積，來達(dá)到降低高怠速的目的。反之亦然，怎樣降低F彈就是我們要討論的另一個(gè)問題。
② 高怠速的調(diào)節(jié)：
我們是通過調(diào)整高速?gòu)椈蓧|片的厚度來改變F彈（彈簧力），以達(dá)到調(diào)整高怠速的目的。
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圖5 PT燃油泵調(diào)速器低怠速控制 |
圖6 PT燃油泵調(diào)速器高怠速控制 |
（3）壓力調(diào)節(jié)
壓力調(diào)節(jié)作用是用來修正來自于齒輪泵的燃油壓力，為油泵提供基礎(chǔ)油壓，原理如圖7所示。其起作用的裝置是調(diào)速器柱塞、怠速柱塞（紐扣）以及彈簧等。壓力公式如下：
F推=P×A=F彈
P=F推/A
其中：P——燃油壓力；
F推——飛塊推力
A——怠速柱塞凹入面面積；
這就是壓力調(diào)節(jié)公式， F推只與轉(zhuǎn)速的平方成正比，A的大小與所選擇的怠速柱塞有關(guān)，也就是說不同的怠速柱塞所調(diào)節(jié)出來的燃油壓力是不同的。所以，怠速柱塞是不能隨意更換的。壓力調(diào)節(jié)示例如圖8所示。
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圖7 PT燃油泵調(diào)速器壓力調(diào)節(jié)原理 |
圖8 PT燃油泵調(diào)速器壓力調(diào)節(jié)示例 |
我們所需要的壓力曲線是怎么來的呢？實(shí)際上是由壓力調(diào)節(jié)提供基礎(chǔ)油壓，再由調(diào)速器柱塞臺(tái)肩逐漸封閉主油道所產(chǎn)生的，如圖9所示：
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圖9 PT燃油泵調(diào)速器壓力調(diào)節(jié)曲線 |
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。
