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康明斯厂家解读柴油发电机燃油系统的主要元件
发布时间:2020-01-02 08:31:20  ▏阅读:

引言:同其他柴油发电机一样,康明斯柴油发电机主要由曲轴连杆机构、配气机构、燃油供给系统、润滑系统及冷却系统等几大部分组成,今天康明斯厂家主要对燃油系统做出详细的介绍:

 

    燃油弗列加滤清器(图12-18)的作用是除去柴油中的尘土、水分或其他机械杂质,以降低对精密偶件的磨损。燃油弗列加滤清器应按保养要求定期更换。

 

输油泵的作用是建立初级燃油压力,向喷油泵输送燃油。输油泵结构如图12-19所示,它由手油泵和机械泵两部分组成。机械泵负责柴油发电机正常工作运行时的供油,而手油泵只用于系统排气。输油泵多安装于喷油泵上,由高压油泵的凸轮轴驱动。

输油泵的工作运行原理如图12-20所示。在高压油泵的泵轴上设有输油泵凸轮,凸轮通过滚轮组件、推杆驱动活塞下行;活塞上行复位由复位弹簧驱动完成。活塞在凸轮作用下下行时,柱塞下方的油腔压力增高,油腔内的燃油顶开出油阀将燃油泵出,为高压油泵供油;凸轮转过最高点后,活塞在弹簧作用下复位上行,此时,活塞下方的油腔容积增大,在真空吸力作用下进油阀被吸开,将燃油吸人活塞下方的油腔。以上过程不断循环,输油泵就可连续为高压油泵供油。

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直列柱塞泵:

(1)直列柱塞泵结构直列柱塞泵结构如图12-21所示,它由泵体、分泵、油量调节机构、传动机构和调速器等部分组成。直列柱塞泵按结构类型可分为A型泵、B型泵和P型泵等多种类型。

分泵(图12-22)是直列泵的核心元件,每个分泵负责为某一缸供油,分泵的数量等于气缸数。分泵由柱塞副、出油阀及驱动机构等零件组成。

(2)供油原理 柱塞偶件自勺泵油过程如图12-23所示。柱塞头部加工有直槽和斜槽,直槽将柱塞顶部油腔与斜槽下部的环形油腔连通。柱筒套筒上有一个或两个油孔与泵体上的低压油腔(压力山输油泵建立)连通。柱塞下行至上端面在柱塞套筒的进油孔以下时,低压油腔的柴油进人柱塞顶上的油腔内。柱塞自下止点向上运动,且上端面没有完全遮住柱塞套筒上的油孔时,部分柴油被柱塞挤回低压油腔。柱塞上端面完全遮住油孔(图12-23e)时,柱塞外圆柱面切断柱塞套筒内腔与泵体低压油腔的通道,柱塞继续上升,柱塞套筒内的燃油压力迅速上升,打开出油阀,为喷油器供油。柱塞继续上移,当其头部下斜面刚刚露出套筒的油孔时,低压油腔与斜槽下部环形油腔连通,柱塞上方的高压燃油通过直槽迅速流回到低压油腔,使柱塞顶上的油压下降、出油阀关闭,供油停止(图12-23d)。此后,柱塞继续上行,直到上止点为止,但不再泵油。从上述吸油和压油过程可知,在柱塞向上运动的整个过程中,只有中间一段行程(从图12-23c到图12-23d)才是供油过程,这一行程称为柱塞的有效行程。

(3)油量调节油量调节机构的作用是实现油量控制,使供油量能在最大供油量到零供油量(断油)的范围内连续变化,以适应柴油发电机的负荷要求。油量调节机构的组成如图12-24所示,供油量的调节是通过齿杆机构转动柱塞实现的。齿条运动时,带动齿圈转动,而齿圈与控制柱塞转动的控制套筒固定在一起。这样,拉动齿条时,柱塞便同步转动,供油结束时刻会随柱塞斜边对正柱塞套筒回油孔位置的改变而变化。柱塞转动的角度不同,柱塞的有效行程也不同,因此供油量也随之改变。

柱塞相对不供油位置(图12-24a)转动的角度越大,柱塞上端面到打开柱塞套筒回油孔的斜边距离也越大,供油量也就越多。若柱塞转动的角度较小,则断油开始较早,供油量也较少。柴油发电机熄火时必须断油,可将柱塞上的纵向直槽转到正对着柱塞套筒上的回油孔方向。此时,在整个柱塞行程中,柱塞套筒内的燃油一直通过直槽流回低压油道,出油阀不会打开,故供油量为零。

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一些喷油泵上采用了油量调节机构,其为拨叉拉杆式设计(图12-24),调节原理与齿轮齿条机构相同。

调速器:

(1)喷油泵的速度特性喷油泵的速度特性指在油量调节机构位置不变的情况下,随柴油发电机负荷的突然改变,供油量反向变化(负荷增大,供油减少;负荷减小,供油增加)的现象。当负荷减小时,转速升高,导致柱塞泵循环供油量增加,这会使转速进一步升高,如此不断恶性循环,造成柴油发电机转速越来越高,最后飞机组;反之,当负荷增大时,转速降低,导致柱塞泵循环供油量减少,这会使转速进一步降低,如此不断恶性循环,造成柴油发电机转速越来越低,最后熄火。

速度特性显然对保持柴油发电机稳定运转是不利的。要改变这种恶性循环,就要克服喷油泵的速度特性。为此,喷油泵都装有调速器。调速器是根据柴油发电机负荷变化来自动调节供油量,从而保证柴油发电机的转速稳定。

调速器按功能可分为两速调速器和全程调速器两类。两速调速器只在怠速和最高转速时起作用,中间转速供油需由驾驶人通过控制油门来调节,多用于机组用柴油发电机;全程调速器全程对供油量进行调节,多用于工程机械用柴油发电机。

(2)RFD型调速器RFD型调速器是在和RSV调速器的基础上发展而来的全速/两速调速器'它既可作两速用,又可作全速用,其结构如图12-26所示。下面对这种调速器的两速应用工作运行原理进行介绍。

1.起动工况。驾驶人将加速踏板踩到底后,控制杠杆处于全负荷位置。支持杠杆以销钉为支点逆时针旋转,浮动杠杆以销轴6为支点逆时针旋转,齿条被推到最左边(最大喷射量的位置)。此时,浮动杠杆被拉到最左边,导致杠杆绕着销轴a顺时针转动,滑套左移、飞块回收,这使齿条移动到最左边,即最大供油位置,保证起动时可加浓混合气。

2.无负荷运转(怠速)工况。柴油发电机怠速运转时的工作运行情况如图12-27所示。控制杠杆处于无负荷位置,通过杠杆传动使齿条被拉到最右端(最小供油位置)。怠速转速下飞块离心力将怠速弹簧压缩,当离心力与怠速弹簧弹力平衡时,齿条位置保持不变。

当负荷突然减小、柴油发电机转速提高时,飞块离心力增大,滑套受力平衡被打破,会进一步压缩怠速弹簧右移,带动导动杠杆、浮动杠杆、齿条一同右移,使供油量下降,并抑制转速提高;当负荷突然增大时,柴油发电机转速降低,飞块离心力减小,滑套受力平衡被打破,在怠速弹簧作用下左移,带动导动杠杆、浮动杠杆、齿条一同左移,使供油量上升,并抑制转速下降。

3.中速供油量控制。踩下加速踏板,控制杠杆逆时针转动,齿条左移增加供油量,柴油发电机转速上升,飞块离心力增大,滑套右移将怠速弹簧压缩到极限。此后,驾驶人继续踩下加速踏板,柴油发电机转速在怠速和额定转速间变化时,飞块保持在固定开度不变,销轴b位置不再变化,调速器不再对供油量进行调节,供油量大小只由加速踏板角度决定。控制杠杆位置与齿条位置一一对应。

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4.最高转速时的供油量控制。如图12-28所示,达到最高转速时,飞块的离心力与调速弹簧之间的受力平衡被打破,飞块的离心力大于调速器弹簧的弹力,飞块在中速时的位置基础上继续张开,拉力杠杆在飞块离心力作用下绕销轴a逆时针转动、通过杆件带动齿条右移,供油量减小,柴油发电机的转速上升势头被遏制。当转速超过额定转速200r/min左右时,齿条将右移至停油位置。


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