PT燃油泵
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PT供油系统设计原理和一般高压油泵的区别 |
摘要：PT燃油泵系统仅用于N855、K19/38/50、M11系列康明斯柴油发动机。字母“PT”是“Pressure-time”（压力-时间）两词的缩写。PT燃油泵为低压燃油泵，它提供给喷油器的供油压力大为2MPa。PT燃油泵的基本功能为：将燃油从油箱输送至发电机，为PT喷油器提供规定流量和压力的燃油，控制和调节发电机的转速、负荷及工况。PT供油系统的功用是根据柴油机的工作要求，定时、定量、定压地将雾化质量良好的柴油按一定的喷油规律喷入汽缸内，并使其与空气迅速良好地混合和燃烧，它工作的情况对柴油机的性能有重要影响。
一、PT燃油泵设计原理（帕斯卡定律）
帕斯卡定律，是流体静力学的一条定律。“帕斯卡定律”指出，不可压缩静止流体中任一点受外力产生压强增值后，此压强增值瞬时间传至静止流体各点。
1、燃油压力比例
在充满液体的系统中，任何压力的变化立即等量地传到整个康明斯柴油机PT燃油系统，流体通过某一通道的流量与液体的压力、允许通过的时间以及通过的截面积成正比。
（1）若通流时间和通流截面不变其流量与其压力成正比例；
（2）若压力和截面不变其流量与时间成正比例；
（3）若压力和时间不变则流量与截面成正比例。
计算公式为：Q∝P×T×A
2、PT燃油系统设计原理
举个简单的例子，如1图所示。水桶里所收集到水量取决于三个因素：
（1）水的压力；
（2）流动时间；
（3）通道面积（阀门开度）。
康明斯柴油发动机的PT燃油系统就是根据帕斯卡定律（由于液体的流动性，封闭容器中的静止流体的某一部分发生的压强变化，将大小不变地向各个方向传递。压强等于作用压力除以受力面积）液压原理来设计的。
3、燃油量的影响因素
由上述内容得出结论，油杯中的油量就取决于：
（1）燃油压力
指的是PT泵在各种工况下输出的燃油压力，它与发动机的转速关系。
（2）计量时间
实际上是柱塞打开计量孔到关闭计量孔的这 段时间间隔。时间间隔的长短取决于喷油器柱塞上下运动的快慢，即取决于发动机的转速高低。在发动机实际工作时，人为是无法控制计量时间的，它仅仅取决于发动机转速。
（3）计量孔的大小
在PT系统中， 计量孔的大小取决喷油器、喷油器又取决CPL号，当CPL号确定后，计量孔就固定不变。这样，在发动机工作时，每循环喷油量只取决于燃油压力和计量时间这两个因素。
康明斯柴油机每个喷油器进油口处量孔断面尺寸经过选定就不再改变，虽然每缸喷入柴油的计量时间随柴油机转速而变化，但在每一个既定转速下也是相对固定的，此时只要改变康明斯柴油机喷油器进油口处的柴油压力（即相应改变PT燃油泵的出口燃油压力）就可以调节喷油量。
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图1 PT燃油泵设计原理 |
图2 PT（G）燃油系统油路图 |
二、PT和高压燃油系统的区别
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PT燃油系统
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高压燃油系统
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PT燃油泵输出的燃油压力最大不超过300PSI（21kg/cm2）
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高压油泵输出的油压高达2500--3000PSI (176--225kg/cm2)
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所有的喷油器都共用一根供油管
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每一喷油器需从油泵中单独引出供油管
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即使有些空气进入燃油系统也不会使发动机“失速”
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当空气进入燃油系统时发动机马上“失速”
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PT油泵不需要正时调整
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高压油泵需要正时调整
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有80%左右的燃油用于冷却喷油器后回到油箱，喷油器得到很好的冷却
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只有极少量的回油，喷油器无法很好的冷却
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喷射压力范围高达10000PSI--20000PSI (703--1406kg/cm2 )，保证良好的雾化
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喷射压力范围为：2500--3000PSI(176-- 225 kg/cm2)
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油管连接处少量漏油对整个发动机输出功率无影响
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若某缸高压油管连接处漏油将使此缸停止工作，从而使发动机功率下降
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油量受油泵和油嘴控制
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油量受油泵控制
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发动机功率可以保持稳定，不会产生功率损耗
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需要频繁调整，以保持最佳性能
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发动机的停车是切断燃油的流动
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发动机停车是油泵处于不工作的位置
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通用性好，相同的基础泵和喷油器作一些调整就可以实用于不同型号的发动机在大范围内的功率和转速的变化
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不同功率和转速范围的发动机需要单独设计一种油泵
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以上所有的数据均是基于柴油发电机组带燃油泵、水泵、机油泵、空滤器和消声器运转时获得的，但不带有充电机、空压机、风扇、选用设备和驱动件。
以上所有的数据都是基于ISO 3046标准参考的条件—海拔110m（361ft），大气压力100kPa（29.53inHg），进气温度25℃ (77°F)，相对湿度30%，使用标准No.2号柴油或符合ASTM D975的柴油。
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