性能特點和作用說明

柴油發電機的燃油系統控制原理與作用

 

導讀：康明斯系列柴油發電機因其卓越的經濟性和強勁的動力，深受用戶青睞!應用越來越廣泛。但作為柴油發電機關鍵部件的燃油系統，由于用戶對其原理不清，使用不當致使故障率有居高不下之勢，本文結合康明斯柴油發電機的日常使用與保養經驗!較全面地說明康明斯柴油發電機燃油系統的工作原理。

 

一、燃油系統的供油過程

油箱內儲有經過沉淀的濾清的柴油。柴油從油箱被吸人輸油泵并被泵出，經柴油濾清器濾去雜質后，進人噴油泵。自噴油泵輸出的高壓柴油經高壓油管、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。

 

高壓燃油系統控制流程圖

 

 

二、燃油系統的組成結構

 

柴油發電機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，油箱的外部結構。油箱一般用鋼板沖壓經過焊接而成。為了防止油箱內部的柴油受到劇烈沖擊后形成泡沫，油箱內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。為避免油箱內部出現真空，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，濾芯有紙質式、金屬縫隙式、片式和網式等。柴油細濾器一般安裝在輸油泵之后，用來清除柴油中的微小雜質，濾芯有毛氈式、金屬網式紙質式等。
紙質濾芯柴油濾清器的結構，來自輸油泵的柴油從進油口進人濾清器殼體與紙質濾芯之間的間隙，然后經過濾芯過濾之后，由中心桿經出油口流出。在濾清器蓋上設限壓閥，當油壓超過標準時，限壓閥打開，多余的柴油由進油口經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，其結構與原理較為復雜。柴油機噴油泵的作用是提高油壓、控制噴油時間、控制噴油量。由噴油泵、調速器等部件安裝在一起組成的一個整體。其中調速器是保障柴油機的低速運轉和對最高轉速的限制，確保噴射量與轉速之間保持一定關系的部件。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電機燃燒室噴射高壓燃油的裝置。根據不同柴油發電機要求，將高壓油泵來的霧化柴油，以一定的噴油壓力、噴霧細度、噴油規律、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。噴油器的結構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。現代柴油發電機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，若浮標達到或超過紅線，則須松開排放塞放水，放水后應通過手油泵排掉燃油系統內的空氣。

6、輸油泵

輸油泵是柴油發電機中不可或缺的一個重要部件。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循環，并給噴油泵供應足夠數量及一定壓力的燃油，其輸油量應為負荷最大噴油量的3～4倍，以保證機器的正常運行。
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行講解，直列型輸油泵由進口止回閥、活塞、活塞彈簧、柱塞挺桿、推桿、出口止回閥、手油泵、泵體等構成。輸油泵安裝在噴油泵的側面，是利用噴油泵的凸輪軸中設置的偏心凸輪來驅動的，通過柱塞挺桿和推桿使活塞進行往復運動，將壓力燃油送到噴油泵中。這種輸油泵有時需要將燃油系統低壓一側（從輸油泵到噴油泵）燃油中的空氣排出，所以準備了將燃油輸送到噴油泵的手動輸油泵。
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式和復動式。

（1）單動式輸油泵

凸輪軸通過推桿帶動活塞向上運動，進口止回閥關閉，內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。凸輪繼續旋轉，達到圖2-8b的狀態，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。這時內室的壓力下降，出口止回閥關閉，進口止回閥開啟，將燃油吸人燃油內室。通過輸油泵的反復工作，燃油經過燃油濾清器被輸送到噴油泵。輸送出的燃油產生剩余，外室的燃油壓力超出額定的壓力（輸出壓力）時，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。而驅動輸油泵的凸輪，一般有單凸輪和減少輸送油壓波動的雙凸輪兩種形式。

（2）復動式輸油泵

復動式輸油泵的輸油量較大，應用在大型的柴油發電機上。復動式燃油泵中設計了兩個進口止回閥和兩個出口止回閥，活塞往復都進行燃油吸人與輸出。

 

三、燃油系統的裝配過程

 

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，稍微擰緊但不到規定力矩。

5、按規定力矩擰緊高壓燃油軌道總成支架的螺栓。

6、按規定力矩擰緊高壓油管螺母，首先是燃油軌道總成端，然后是噴油器噴嘴端。

7、按規定力矩擰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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