康明斯动力设备（深圳）有限公司

 

 

性能特点和作用说明

康明斯柴油发电机的电控单体泵结构特点

 

摘要：康明斯公司在本文中详细介绍了电控单体泵燃油供给系统的工作原理， 燃油供给系统中主要部件总成的结构、工作原理和故障诊断排除。通过以上的介绍可以使康明斯用户群体和维修工程师更准确、更有效、迅速地判断和修理发动机的燃油供给系统。

 

一、电控单体泵工作原理

 

电控单体泵安装在柴油发电机缸体上，由柴油发电机的配气凸轮轴上的喷射凸轮通过挺柱总成驱动柱塞，挺柱压缩柱塞弹簧。凸轮上行过程，压缩柱塞弹簧，凸轮下行过程，柱塞弹簧释放，凸轮连续旋转，使柱塞作往复直线运动。在不通电的情况下，电磁阀是打开的。其工作原理如下：

（1）凸轮在基圆位置时，柱塞位于下止点，高压腔与低压腔中的燃油压力相等。

（2）压缩供油

凸轮轴旋转，凸轮通过挺柱压缩柱塞向上运动，只有在ECU使电磁阀通电并关闭以后，高压区才能形成压力。高压腔中的燃油在柱塞压缩下产生高压。

（3）喷射开始

高压燃油在高压油管中传递，并在到达喷油嘴时压力继续提升，约在2.2×10⁷Pa的压力时喷嘴打开，燃油喷入到燃烧室中。喷射压力达到1. 8×10³ Pa。

（4）喷射结束

在ECU使电磁阀断电并打开以后，高压油腔与低压油腔相通，高压油腔及喷嘴压力也大大下降，喷嘴落座，喷射过程结束。在柱塞的下一次运动中，将重新开始新的过程。当电磁阀打开时，允许在进油行程把燃油吸入油泵的油缸，在供油行程经原路排回去。

电控单体泵的控制方式是时间控制，无需在喷油正时与曲轴位置之间有直接的连接。喷油起始点必须与精确规定的活塞或曲轴位置相对应，它是靠在曲轴上装一个信号转子，同时在凸轮轴上装有与各缸喷射同步的脉冲信号发生器来完成的。喷射过程的闭环控制是按严格规定的相互关系存贮于电子控制单元中的程序进行的。装在柴油发电机上的电子控制单元控制着单体泵的电磁阀。电子控制单元应用数字技术来监测，并处理各种输入的传感器信号。

 

 

康明斯电控单体泵结构图

 

二、喷油器

 

1、主要功能

将油泵提供的高压燃油以一定的空间分布，雾状喷入柴油发电机燃烧室，以便燃油与空气形成有利于燃烧的可燃混合气，可燃混合气燃烧后的排放废气要求达到排放法规要求。它是燃油供给系统的关键部件。

2、结构及工作原理

喷油器总成在结构上无回油管，可以避免回油管断裂、不密封的情况发生。燃油经电控单体泵加压后，由高压油管输送到喷油器进油端，经喷油器滤芯孔、进油道到达喷油嘴偶件，当压力室内压力为2.2×10⁷P a时，高压燃油使轴针抬起，燃油经喷孔喷出。

 

三、燃油输油泵

 

1、主要功能

在柴油发电机各种工况下，燃油输油泵以一定压力和输油量向电控单体泵提供充足的压力相对恒定的燃油，它是燃油供给系统的关键部件。它的性能达标与否直接影响着柴油发电机的启动性能和功率大小。

2、结构及工作原理

燃油输油泵结构如图所示。燃油输油泵的优点是结构紧凑， 体积小， 流量脉动小， 运转平稳， 噪声小。该燃油输油泵为转子泵， 主要有一对内啮合的内、外转子组成。外转子齿数 9比内转子齿数 8 多一齿， 两转子之间有一偏心距， 内转子为主动轮带动外转子异速同向旋转， 由内外转子、泵体及泵盖等零件形成两个独立的密封腔。 随着转子的旋转， 左半部齿退出啮合， 低压腔容积增 大， 形成一定真空度， 实现吸油， 该腔称为吸油室; 右 半部齿进入啮合， 压油腔容积减小， 油压升高， 实现 泵油， 该腔称为压力室。当压力室油压高于限压阀 开启压力时， 限压阀钢球开启， 压力室和吸油室相 通， 实现卸压。燃油输油泵通过带传动直接由曲轴 驱动。

3. 燃油输油泵性能

（1）密封性能。

轴与轴封配合处不允许漏油; 输 油泵本体及各密封面处不允许有漏油现象。

（2）吸油能力。

在燃油输油泵转速为 250r/min和出油背压为 ( 0 ~  10) kPa时， 输油泵必须在 30s 时间内从出油口输出燃油。

 

燃油输油泵结构图

燃油输油泵工作原理图

 

 

四、燃油系统常见故障表

 

故障现象	诊断	排除
柴油发电机启动不着	柴油发电机燃油未供上去，燃油箱中燃油液面过低，油 箱中的吸油管吸不上来油	向燃油箱中加入燃油，燃油品质符合GB/T19147
	燃油输油泵不工作	燃油输油泵中限压阀上的柱塞卡住，拆下输油泵， 由专业人员检测，或修复或更换
	燃油滤清器阻塞	拆下燃油进油管，连接柴油发电机进油口端，按动燃油 粗滤器上的手油泵，看是否大量出油，如果不出或很少，再更换燃油滤清器
	供油系统中有空气	检查各连接处密封垫片，按规定力矩拧紧各密封 接头
	供油系统中有空气	排气。拆下燃油进油管，连接柴油发电机进油口端，打 动燃油粗滤器上的手油泵，直到有大量燃油流出。这时，一边继续打动手动输油泵，一边进行密封连接
	供油系统中有空气	如果上述两项仍不能排除，再检测燃油输油泵，应 拆开检测各零件，可能有油封损坏
	燃油中水分过多	使用符合标准的燃油
	非供油系统因素	检查其他系统
柴油发电机功率不足	低压油路压力不够，在柴油发电机低压油管进口处，即在连接各单体泵钢管进口处检测油路压力。	若油路压力低时，就要检测回油阀、燃油输油泵、燃油滤清器
	供油量不够 在柴油发电机高怠速时，回油管处至少有8L/m in的回油量	若回油量不足，应分别检测燃油输油泵、燃油滤清 器、喷油器总成
	喷油嘴雾化不好	拆下喷油器检测并更换
	喷油嘴积碳过多	拆下喷油器检测并更换
	喷油嘴滴油	拆下喷油器检测并更换
	柴油发电机缺缸	拆下喷油器检测并更换
柴油发电机油耗高	喷油嘴雾化不好	拆下喷油器检测并更换
	喷油嘴积炭过多	拆下喷油器检测并更换
	喷油嘴滴油	拆下喷油器检测并更换
柴油发电机抖动明显	缺缸	拆下喷油器检测并更换
输油泵漏油	泵盖处O型圈损坏	拆开输油泵泵盖，更换O型圈

 

 

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