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康明斯燃油泵康明斯PT燃油泵工作原理

康明斯燃油泵康明斯PT燃油泵工作原理

时间:2018-04-28 16:43:36  来源:  作者:重庆蜀阳商贸有限公司

康明斯燃油泵

      美国康明斯公司、日本小松制作所和康明斯公司技术合作生产的PT(Pessue-Time)型供油系统. 

      PT燃油泵为低压燃油泵,它提供给喷油器的供油压力最大为2Mpa。PT燃油泵的基本功能为:将燃油从油箱输送至发动机;为PT喷油器提供规定流量和压力的燃油;控制和调节发动机的转速、负荷及工况。 

      在PT燃油泵中,PT(G)型燃油泵为最基础的燃油泵,结构最具有代表性。在PT(G)型燃油泵基础上,根据配套机型的需要,康明斯发动机公司又研制开发了PT(G)-AFC、PT(G)-EFC、PT(G)-VS以及PT(G)-VS-AFC等多 种类型燃油泵。 

      PT(G)型燃油泵主要由齿轮泵、减振器、节流轴、调速器、停车阀等几部分组成。 

      为适应增压发动机的要求,使燃油泵的供油压力随发动机增压压力的大小而变化,避免发动机低速时冒烟过多,康明斯发动机公司以PT(G)型燃油泵为基础,发展了PT(G)-AFC型燃油泵。 

      PT(G)-EFC型燃油泵是在PT(G)型燃油泵的基础上,增加了EFC电子燃油控制阀,主要应用于各种发电机组。 

      工作时负荷变化较大而工作转速范围宽广的动力装置,如大型载货车、拖拉机、工程机械等,常要求燃油泵调速器在发动机全部工作转速内实施控制作用,即要求燃油泵采用全程调速器。在基本的PT(G)型燃油泵上增加了VS调速器(机械离心作用全程调速器)发展成的PT(G)-VS型燃油泵就是适应这种要求的燃油泵。为了控制发动机工况变化时的排放和烟度,同样可在PT(G)-VS型燃油泵的基础上增加AFC装置,构成PT(G)-VS-AFC型燃油泵。 


2.1 结构特点

  PT燃油系是美国康明斯(CUMMINS)公司特有的燃油供给系,采用液压原理工作,其第一个字母P即代表压力(Pessue),第二个字母T代表PT喷油器控制燃油进入的计量时间(Time)。PT燃油系通过压力和时间的协调配合,使燃油的供给计量和定时喷射等方面满足发动机的理想工况。

  目前,已有很多国家引进了它的生产技术,我国重庆发动机厂和重庆油泵油嘴厂分别引进了发动机主机和PT燃油系的生产技术。

  PT燃油系由PT燃油泵和PT喷油器组成,具有结构简单,使用可靠,维修方便,体积小、重量轻等优点。图5所示为PT燃油系的组成及常用的4种喷油器。


2.2 PT燃油泵工作原理

  PT(G)VS AFC燃油泵主要与工程机械上带增压型发动机相配套,如TY220推土机(D85A-18)所匹配的NT855-C280发动机就是采用该泵。自然吸气式N855发动机上应配置PT(G)VS燃油泵。在安装AFC装置的位置,可以设置EFC装置,即电气燃油控制器,这种PT泵用于发电机组中。因此在选用PT泵时其型号必须与发动机相配。

  PT(G) VS AFC型燃油泵中的字母G代表调速器(Goven),V代表可以调节控制(Vaiale),S代表速度(Speed),A代表空气(Ai),F代表燃油(Fuel),C代表控制(Contol)。


2.2.1 燃油流向及各装置作用

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  齿轮泵本身的供油压力和流量与泵本身转速成正比,这不符合发动机的理想特性,因此设有飞块辅助柱塞29及弹簧30,它的作用是使低速燃油压力有所提高。高速扭矩弹簧27的作用是使高速燃油压力有所降低,这样使发动机的特性更为理想。

  PTG调速器的另一个重要作用就是控制发动机的最低和最高转速。如图6中所示位置,调速器柱塞26可以在怠速弹簧20与离心力相互作用下控制稳定的怠速。如果达到最高转速,飞块离心力增大,柱塞26右移,其柱塞截面变化的位置,右移到调速器主出油道24的位置,可以控制最高转速??刂圃硎亲僭龈哂偷兰跣?,使转速不再升高;转速降低油道加大,转速不再降低,这种调速作用是两极式的。

  AFC装置是利用增压发动机进气管的气压,来推动AFC活塞12和柱塞11并改变油道的通过能力,使气缸进气量与燃油供给量配合更为理想,AFC装置即空气燃油比例控制器。VS调速器是将PT泵用于工程机械时加装的一个全程式调速器。

  VS调速器同样利用飞块2的离心力和弹簧的相互作用来控制发动机转速。由于弹簧弹力可由司机扳动操纵轴8来控制,因此司机将操纵杆扳到某一位置,弹簧7弹力即可在某一位置与离心力平衡,发动机即可在这一转速下稳定工作。所以它是由司机控制的一个全程式调速器。PTG调速器主要是按转速的高低来供油,VS调速器控制转速。


2.2.2 PT喷油器的工作过程(图8)

  凸轮由发动机曲轴带动,它的旋转运动向上顶动滚轮随动架、顶杆和摇臂调整螺丝。摇臂的另一端即可向下压喷油器的柱塞,进行喷油。凸轮不顶时,喷油器的弹簧随即使运动件回位。

  PT泵将燃油直接输送至气缸盖的油道内,每一个喷油器都承受PT泵所供油压,燃油经喷油器进油口滤网、量孔塞、内部油道和止回球阀等直至喷嘴头。由于柱塞的运动是发动机自身带动的,因此柱塞上升燃油进入喷嘴头计量的时间是随发动机的转速而变化,转速高,进油时间短;转速低,进油时间长。

  凸轮有精确的形状(图9),它旋转一周,曲轴旋转两周?;钊谄啄诘慕?、压缩、作功和排气4个行程,正好相应于凸轮的4个相位。凸轮处于小半径时,柱塞在最高位置,喷嘴头计量进油。凸轮在大半径时,柱塞在最低位置。此时气缸内高温高压气体不会进入喷油器,燃油从旁通油道继续流动可以冷却喷油器。喷油器喷油是凸轮转至相应气缸内压缩上死点前某一角度,它取决于顶杆的高度与活塞的对应位置,可用专门仪器检查。如果不符合要求,可以调整垫片的厚度。


3 柱塞式燃油泵与PT燃油泵的比较

  (1) 柱塞式燃油泵油量是通过改变柱塞有效行程控制;PT燃油泵油量是通过压力和时间协调配合控制。

  (2) 柱塞泵、分配泵喷油时间由泵本身确定,柱塞泵喷油时间由柱塞高度确定;PT泵与供油时间无关,其供油时间由喷油器的传动件确定。

  (3) 柱塞泵和分配泵每个缸都有高压油管与喷油器相联,泵喷油器将柱塞泵与喷油嘴合并,省去高压油管;PT泵将燃油直接输送至气缸盖的油道内,各喷油器同时承受PT泵的油压。

  (4) 柱塞式燃油泵由输油泵供给0.1~0.5 MPa压力的燃油;PT燃油泵未设输油泵,PT泵本身按理想特性供油,压力在0.1~1.4 MPa范围内。

  (5) 柱塞式燃油泵喷油压力由喷油器弹簧弹力确定;一般为20 MPa左右;PT喷油器喷油压力随柱塞下降速度变化而变化,约68.89~137.79 MPa。


4 结束语

  长期以来,由于相关产业比较落后,我国在发动机制造技术上与西方发达国家一直有较大差距。近30年来进口了大量工程机械,为方便维修,提高国内的发动机制造水平,开始引进柴油机及相关零部件生产制造技术。据了解,除泵喷油器外的其它柱塞式燃油泵都已实现国产化。在上世纪70年代中期国内进口的工程机械上开始出现PT燃油泵,当时所采用的是带MVS调速器的PT泵,现已基本淘汰,国内也无生产。本文介绍的是目前最常用的新型PT泵。

 

 

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