康明斯PT喷油泵机理、结构及类型辨识

了解过柴油发电机组产品的人都清楚，PT燃油装置是康明斯公司的专利产品。其具有独特的飞车保护设备、低压输油管、管路少、损坏率低、可靠性高、高压喷射、燃烧充分的特征，并且装有燃油供油和回油单向阀，操作起来更加安全可靠。与其他传统燃油系统相比，PT燃油装置在构造、组成及工作原理上都有其过人之处。目前，国内的重庆康明斯公司生产的N、M、K系列大容量柴油发动机，通常均采用cumminsPT燃油装置。

     PT柴油泵根据柴油机的不同工况调整出适当的燃油压力（P），在该工况由喷油泵确定的高效时间（T）内流入喷油器的油杯。这样流入油杯的循环油量（Q）就取决于燃油压力（P）和流动时间（T），即：Q≈P*T。因为喷油嘴的计量孔是经选购不变的，故而叫PT燃油系统。

      早期康明斯柴油发电机PT（压力一时间）燃油系统采取PTR（压力一时间调节器）式油泵。后来PIR型油泵已被眺型油泵所代替。PTG型油泵在某些方面与PTR油泵不同柴油发动机故障灯图解，其详细不同点是燃油通道中压力调整程序不一样。在PTR油泵中，较大的燃油通道压力是由一个单独的压力调节器控制的东风康明斯柴油发电机。而在PTG油泵中，较大的燃油通道改为由调速板来控制。PTG油泵多年来是康明斯柴油发电机的标准油泵。近年来因为对废气排放的重视，又开发和使用了PT（G）AFC油泵。这种油泵有个控制元件装在泵内，它可在柴油发电机不一样的运转工况下控制燃油管道中的压力。因为这种设备是根据进气管或增压压力来控制燃油量故AFC规格的意思为空气一燃油控制面板。

      目前，在康明斯柴油发电机上操作有四种类型的燃油泵：PT（G）型、PT（G）VS型、PT（G）AFC型及PT（G）-AFC型（设有空气/燃油控制）。喷油泵连接在空气压缩机、真空泵上，或由柴油发电机齿轮系驱动的喷油泵传动轴上。燃油泵曲轴依次驱动齿轮泵、速度控制器和转速表轴。其中PT（G）型喷油泵总成由齿轮泵、标准调速器和节流阀三个主要部分构成。

       当喷油泵需要检修时，应对燃油泵进行识别，这样才能确定正确的修理和校准程序。康明斯柴油发电机不论是新的或维修后的柴油泵上面均有一块铭牌。铭牌上有一个号码，用来在燃油系统资料手册中查阅油泵的正确装配和调节的参数。康明斯燃油泵旧式铭牌和新式铭牌上的参数和符号的含义。

      PT燃油装置通过改变喷油泵的输油压力和喷油泵的进油时间来改变喷油量，因此，把它命名为“PT燃油装置”或“压力一时间系统”，与其他机械高压泵相比优点如表1所列。由液压机理可知，液体流过孔道的流量与液体的压力、流通的时间及通道的截面积成正比。PT燃油系统即根据这一原理来改变喷油量。该系统的喷油器进油口处设有量孔，其尺寸经过选用后不能改变。燃油流经量孔的时间则具体与柴油柴油发电机的速度有关，随转速升降而变化。因此，改变喷油量具体通过改变喷油嘴进油压力来达到。

      在cumminsPT（G）型喷油泵燃油的输送量直接与燃油压力，输送燃油时间，燃油必须流经小孔的尺寸有关。带调速板的齿轮输油泵中的油路。当柴油发电机工作时，由主轴带动PT（G）泵的主轴，使齿轮输油泵旋转，柴油从油箱吸出通过过滤器过滤后，经油管进入齿轮泵加压，经滤网再次滤清后，一路通向辅助调速器（MVS调速器）的一端，另一路流向标准调速器（PRG调速器）。进入标准调速器的柴油又分为两路：一路经节流阀7或怠速油道流向MVS速度控制器然后经节流阀流向PT喷油嘴；一路流回齿轮泵。

      如果柴油发电机的作业转速介于怠速与高速之间某一速度运行，那么调速器对燃油流向不会有什么影响，在这种状况下，燃油受节流阀（即油门）调整，而油门由操作人员控制。当油门处于全油量位置时，PT（G）型油泵调速器通过节流阀控制送往燃油管道的较大燃油压力，能有效地调节送到柴油发电机去的燃油量。如果柴油发电机达到较高转速，无论油门位置怎生，调速器就会推动调速板柱塞挡住输送燃油去喷油嘴的油道，因而，达到限速的目的。当调速板切断通往喷油泵的油道时，燃油便旁通回到油泵主壳体中，燃油可用来润滑调速器和速度控制器柱塞，当壳体中逐渐充满油时，燃油便回到齿轮泵吸油口一侧，以备再度使用。

 表1    康明斯PT喷油泵与机械高压泵性能对比

      PT燃油装置的外形如图1所示，其构造由齿轮式输油泵、稳压器、柴油滤清器、断油阀、节流阀及速度控制器等构成一体（如图2所示），并称此组合体为PT柴油泵。一般汽车上只装PTG两极式调速板，而在发电机组上加装的有机械可变速度全程式调速板、可变速度全程式速度控制器或专用全速速度控制器。当只装PTG两极速度控制器时，节流阀与调速手柄连接，调节调速手柄可以使节流阀旋转，从而改变节流阀通过的截面积。若加装或全程式调速板，则节流阀保持全开位置不动，调速板在PTG速度控制器不起功用的速度范围内起调速功能。

      由一对外啮合式齿轮构造。它装在泵売的后方。由喷油泵曲轴驱动主动齿轮，带动被动齿轮转动，使其对燃油产生挤压力，形成燃油所具备的压力（控制曲线所示），向整个燃油系统输送燃油。燃油进油口在齿轮泵的后部。在燃油泵的后端装设有脉冲消减器。它有个钢质膜片能吸收因齿轮泵作业时燃油中的脉冲，并使整个燃油装置的油流平顺。

      当使用一种限速型调速器时，节流器便控制柴油发电机高低息速间的速度。对有全程式速度控制器的油泵，则允许使用人员将柴油发电机转速调到运转工况。节流器是控制流向喷油嘴燃油流量的器件康明斯柴油发电机官网。它由一根具有内孔的轴组成。在校准准确的燃油流量时，孔的大小是能够调节的。

      康明斯柴油发电机选取的调速器形式较多，下面推荐几种：

      又称标准调速器，它由一组弹簧和飞锤装置所控制，对柴油发电机具有两种调速作用：

（1）在怠速运转时调速起功能，当柴油发电机在怠速运行时，速度控制器飞锤产生离心力，拨动柱塞移动。此时调速器弹簧组中的怠时弹簧和螺钉的功用，使调速器柱塞的位置恰好使急速油口充分开启，让燃油流过，维持柴油发电机怠试运行。

（2）当柴油发电机超过较高转速时，调速器飞锤发生离心力增大，拨动柱塞位移，切断通向喷油泵的燃油，并使燃油流回齿轮泵。因此，柴油发电机转速下降较高速度后，又使调速板柱塞处于供油状态。

（3）当柴油发电机处于怠速与较高转速之间运行工况时，标准速度控制器不起用途，柴油发电机所需的燃油量，由油门位置控制。如果负荷不变，可控制油门位置改变柴油发电机的速度。若速度不改变，同样亦可控制油门改变柴油发电机的负载。

      用于柴发机组的柴油机，若采取人工来控制油门位置，来改变转建或负荷是不稳定的。需要辅助调速器和标准速度控制器配合使用。在cummins柴发机组上，选用二种辅助调速板：一种为MVS机械全程速度控制器，装在标准调速器壳体上部，作业机理如图4所示；另一种EFC电子速度控制器。EFC电子调速板，由电磁探头、调速控制及执行器等构成。电磁传感器装在飞轮罩上，将飞轮齿圈所感应到交流电讯号送到调速控制系统上，与原有的参考量进行比较，当发生差异量时，就会改变送到执行器的电流量，使执行器轴旋转。改变燃油装置的供油量，使柴油发电机的速度或容量改变。装上EFC电子调速板，应将其调速板的油门轴固定在全开位置，让燃油畅流。燃油由齿轮泵进人EFC执行器腔中，经控制后流向截止阀到喷油器。采取EFC电子调速系统时应注意下面问题：

（1）安装电磁感应器时，应保证传感器的顶部与齿圈齿顶之间的间隙为（0.71～1.07）mm。

      这种调速板通常在开放式的机组中，柴油发电机负荷改变时，能保持恒定的转速。乌德华德（Woodward）液力速度控制器。它利用柴油发电机润滑系统中有压力的机油作能量介质。其机油来自调速板驱动系统売的集油槽。当柴油发电机负荷增加时，速度将下降，飞球向内运动，压下导引阀柱塞，这就使伺服活塞下面有机油压力，使活塞上升。伺服活塞的运动通过接头杆传到接头轴上，接头轴的传动使柴油发电机供油量增加。反之，供油量降低。

      它的用途是控制燃油的流向。由于受柱塞位移的限制，故调速柱塞采取2个节流孔。当飞锤离心力起作用时，就有其中一个节流孔对准套胃上上某一节流孔。柱塞套筒上有3个省油孔，距离飞锤较远的节流孔为进油孔，较靠近飞锤的节流孔为怠速油孔，另一只节流孔为供油孔，通向油门轴。

      它是用来控制燃油泵到喷油咀油路的开启和关闭的阀门。康明斯柴发机组一般选用电动节流阀，它是个电气操纵的电磁线圈阀，装在燃油泵的上部，可以让使用人员用车用点火开关来起动柴油发电机或停车。当电磁线圈通电时，电磁阀即开启让燃油流往喷油泵。当电磁线圈断电时，电磁阀关闭，停止向喷油咀供油，柴油发电机停车。线圈上装有一只球形捏手，如果电动失灵时，可用人工操作。当用起动开关进行电气使用时，应把球形捏手逆时针方向旋到较外面，以便电路接通时线圈开启节流阀。

图3  柴油机燃油压力控制曲线  MVS机械全程调速器工作机理图

      康明斯发电机组中的PT泵属于低压柴油泵，规格为较为基本的PT(G)型，详细由齿轮泵、脉冲消减器、两极调速板、减振器、节流阀、磁性滤清器、断油阀等38个具体零件构成。总结起来，PT泵通过利用叶轮的旋转发生离心力，从而将燃油从进口吸入泵体，并通过压缩功用将其推送至出口。这种作业原理使得燃油系统能够实现高效的燃油输送和压力提高。