康明斯PT喷油泵对供油量调节和控制流程

摘要：PT燃油系统是康明斯公司的专利，具体运用在康明斯N855、M11和K19、K38、K50规格的柴油发电机上。因为PT燃油系统的柴油发电机，喷油压力高、排烟烟色好，在康明斯柴油发电机组市场运用相当广泛。与通常柴油发电机的燃油装置相比，PT燃油装置在组成、构成及工作机理上有很大的不同。因此，知晓掌握PT（G）型柴油泵速度控制器重要工作参数的调整，对提高操作员后期维护和保养的柴油发电机组水准是很有好处的。

      PT喷油泵在燃油装置中起供油、调压和调速等用途，它由柴油发电机驱动，但它与柴油发电机之间无传动定时关系，整个燃油装置原理如图1所示。因此，安装时无需校对定期。当柴油发电机运转时，曲轴的动力经主轴正时齿轮传给配气凸轮轴正时齿轮，再经附件驱动齿轮、联轴器带动PT泵主轴旋转。于是就驱动了齿轮泵、PT（G）速度控制器的飞锤和柱塞及计时器。柴油发电机作业时，浮子油箱中的燃油经柴油滤芯被吸入齿轮泵。齿轮泵输送燃油井提供低压压力。在齿轮泵出口端有一钢片式稳压器（脉冲减震器），用以吸收齿轮泵输油时的压力脉冲。燃油经PT泵中的过滤器（具有滤网和磁铁）去除杂质和铁屑后，分为两路（当装有MVS调速板时），一路进入PT（G）速度控制器；一路进入MVS调速器柱塞端部的空腔。当只装有PT（G）速度控制器时，进入调速器的燃油经调速器和节流阀调整压力后，经切断阀和燃油分配歧管流往喷油器。调速器可以根据柴油发电机转速的变化自动调整供油压力，从而控制柴油发电机的供油量。

     齿轮泵由齿轮泵壳体(两部分组成)、主动齿轮(长轴)、从动小齿轮、衬垫等组成。齿轮泵是低压供油泵，燃油压力不超过10kg/cm2，它是柴油发电机主轴齿轮通过附件传动装置齿轮传动，其速度和柴油发电机曲轴速度相等。齿轮泵上有一安全阀，以限制齿轮泵的较高压力，起到安全保护功用。

      康明斯柴油发电机在规划时，考虑到在柴油发电机供油机构出故障时保护PT喷油泵，在齿轮泵的传动轴上设计了一个薄弱环节，为的是防止因齿轮泵卡死而致使PT泵严重事故，如图2所示。在布置时将齿轮泵主动齿轮驱动轴（长轴）的中部，规划为一个薄弱环节（直径较小）如图1所示。万一齿轮泵卡死，此处即断裂从而保护PT泵其他零件不致于损坏。当然，油泵正常作业时薄弱环节的强度还是足够的。

      在齿轮泵上方有个弯头，内部有冷却单向阀，弹簧柱塞构成。其用途是在柴油发电机停机时，电磁阀以关闭，但柴油发电机和齿轮泵无法立即停转，最后可连续7-10秒，此时，齿轮泵泵出的油就由此阀流回到燃油箱，把齿轮泵的热量带走，起到冷却作用。该阀开启压力为0.028MPa-0.036MPa，该阀在PT泵工作时，因泄漏出的油压力高于此压力，所以始终有油回流到燃油箱，对齿轮泵起到冷却用途。

      两极调速器对速度调节只有控制低怠速和高怠速两点。对于稳定中间工况的转速它无能为力，而VS调速器就可以维持某一速度下平稳的运行。带有VS调速器的PT柴油泵上，两极调速器的油门轴处于较大油门开度并固定不动。从两极调速器来的燃油流经VS调速板后才到电磁伐，再去喷油器。VS调速器的作业机理：当柴油发电机在某一中间工况稳定运行时柴油发电机厂家**，若负荷突然增加，速度下降，飞块离心力减少，柱塞左移，VS调速器的油孔开度增大，从而造成燃油压力随之增大，柴油发电机循环供油量也增加，使柴油发电机转速升高，回到原来的稳定速度。其调速原理跟两极调速板是一样的，不同之处在于VS速度控制器的拐点随弹簧力的变化而变化。

      VS调速板可以保持柴油发电机在怠速到额定转速的任一转速上稳定运行。

      对于通常使用因素下的发电机组，其PT泵往往只装有PT（G）调速板。PT（G）调速器只控制怠速和较高转速，在急速和较高速度之间直接由操作员通过节流阀控制供油。PT（G）速度控制器主要由柱塞、柱塞套、飞锤、压力控制钮、怠速弹簧、高速弹簧等结构。从齿轮泵经过滤器来的燃油经供油管路和柱塞套上的油孔进入柱塞中段凹陷部分的环状空间，并由此经怠速油路或正常作业油路到喷油器。同时，燃油还由柱塞的轴向孔流到柱塞与压力控制钮之间。柴油发电机工作时（启动时除外），在燃油压力的功用下，柱塞与压力控制钮之间形成一个间隙康明斯公司官网，部分燃油经此间隙和旁通油路回到齿轮泵的入口处。

      PT燃油系统低怠速调节状态如图3所示，高怠速调节状态如图4所示。怠速时，节流阀关闭，正常工作油路被切断，这时柴油发电机速度很低，飞锤的离心力很小，急速弹簧稍被压缩，柱塞处于接近较左端的位置。怠速油路（它的断面较小）与从齿轮泵来的供油进油道接通，燃油从怠速油路不经节流阀直接经过切断阀送往喷油嘴，维持柴油发电机急速所需的油量。此时若柴油发电机的速度升高，毛锤的离心力增大，超过此时怠速弹簧的功能力，推动柱塞略向右移，柱塞上的台阶将怠速油路的流通面积遮住一部分，对燃油出现较大的节流功能，使经怠速油路到喷油器的油压下降，因而怠速油量减小，限制了怠速转速的升高、柴油发电机转速减小时，在怠速弹簧的作用下压力控制钮左移，清除间隙后推动柱塞左移，使怠速油道的通过断面积增大，喷油量相应增加，使柴油发电机转速回升。

      柴油发电机在正常作业时（速度在怠速与标定速度之间），使节流阀打开，燃油通过正常工作油路和节流阀送往喷油器，这时因为速度的升高，飞锤的离心力通过柱塞将怠速弹簧进一步压缩，柱塞处于中间位置，柱塞上的台阶处于怠速油路与正常作业油路之间，正常作业油路始终处于接通状态送往喷油嘴的油压（也就是节流阀后的油压）取决于节流阀的开度和柴油发电机的转速。节流阀开度越大，送往喷油嘴的油压会越高（由于节流阀的节流作用减小了），喷油嘴计量孔每循环的进油量就越多，因而增强了柴油发电机负荷能力。

      当柴油发电机速度升高时，飞锤的离心力增大，推动柱塞右移。由于调速板起功用前，在燃油压力的功用下，压力控制钮与柱塞两者的端面保持间隙，部分燃油从此间隙经旁通油道流回。柱塞右移将使间隙减少，使通过旁通油道的同油量减少，柱塞套筒内腔的油压即出油口的燃油压力随之增高，从而使喷油量不会因转速升高喷油器进油时间缩短而减轻。反之亦然。

      由此可见，在PT燃油机构中，喷油器的进油时间和PT泵的出油压力始终处于动态适应程序，从而使喷油嘴每循环的喷油量满足柴油发电机的不同工况要求。这就是压力—时间（PT）系统工作的基础原理。当柴油发电机速度超过标定速度并继续升高时，飞锤离心力进一步增大，克服高速弹簧的弹力，使柱塞继续右移，柱塞上的台阶将正常工作油路遮住一部分或全部，由于出油口的节流功用，供油压力急剧下降，喷油量随之迅速减少，从而限制了柴油发电机飞车。这时，较多的燃油经旁通油路回到齿轮泵的吸油端，PT（G）调速器的功能限制了柴油发电机的较高速度。

      高速转矩调校步骤如图5所示，高速转矩弹簧装在柱塞套筒和柱塞之间，当飞锤因离心力张开而使高速转矩弹簧压缩时，高速转矩弹簧将阻止柱塞体右移。速度控制器高速时供油曲线所示。

      柴油发电机转速偏低时，高速转矩弹簧处于自由状态。当转速升高到较大转矩转速时，高速转矩弹簧开始与柱塞套筒接触。随着速度继续升高，柱塞右移，转矩弹簧也逐渐被压缩，阻止柱塞的移动和间隙Δ的减轻，从而延缓了燃油压力的增高，使喷油量相对降低，较终使柴油发电机的转矩随速度升高而有较大的下降，以提高柴油发电机高速时的适应性。

      低速转矩校正流程如图7所示。在飞锤柱塞的左端装有低速转矩弹簧（亦称飞锤助推弹簧）。当速度降低时，飞锤柱塞左移，低速转矩弹簧被压缩，使飞锤柱塞的移动受阻中国发电机组十大厂家，调速柱塞左移亦受阻，从而延缓了间隙的增大和燃油压力的下降，使喷油量相对增加。因此，低速转矩弹簧的用途是当柴油发电机低速运转时，使其转矩适当增大，以提高柴油发电机在低速时的适应性。调速器低速时供油曲线所示。

      长久使用后，喷油泵柱塞偶件的磨损、变形等，会造成柴油发电机供油开始滞后和结束提前、供油量不足、各缸供油量及供油时刻不均匀；出油阀偶件的磨耗造成喷油提前，产生二次喷射或滴油现象，喷油连续期增长，供油量增加。这些都将导致燃烧恶化，引起怠速运转不稳、起动不成功、油耗增加、功率无力、排烟排黑烟和工作粗暴等现象。

      调节PT柴油泵的供油量需要遵循一定的过程和原则，以确保发电机的正常运行和性能。以下是调整PT喷油泵供油量的过程：

      首先需要找到柴油泵上被铅块封栓起来的螺丝，并旋开铅块外壳以取出铅块。这时可以看到两个螺丝，一个旋得比较深，一个旋得比较浅，调节进油量时，应调整旋得比较浅的螺丝，即偏向外面的那个。

      松开扇形齿圈（或调节叉）的紧固螺钉，以便于调整油量控制套（或调节叉）。

      操作专用工具轻轻敲打油量控制套（或调节叉），使其左转或右转，从而改变每缸的供油量大小。在调节各缸供油量及其均匀度后，必须将扇形齿圈（或调节叉）的紧固螺钉旋紧。

      通过拨叉或齿条转动柱塞，改变柱塞的有效供油行程，以此调整供油量的大小。如果是机械泵，可以在柴油泵里面调节齿杆行程，从而增大供油量。

注意：因为供油量调整涉及到发电机的性能和安全性，建议找康明斯公司售后人员进行调节，以防止不必要的麻烦。

      利用柴油发电机和测功器对柴油发电机加载，检查速度控制器断开点转速和燃油的出口压力。如果压力不在规定范围内，应按照特定的方法进行调整，确保PT燃油泵的燃油出口压力不超过较高规定值。

      在进行供油量调节时，应保证油量不得高于规范供油量，并且要注意不要调节过多，以免危害柴油发电机的速度和性能。

     PT燃油泵的精确调整取决于柴油发电机工作状态、负载情形和所用仪表的精确程度。除上述文章中调节要点外，由于PT燃油系中的喷油嘴价格比较昂贵，操作时还应特别注意其维保和检验。为此应该妥善保管和过滤燃油，每天作业前要拧松燃油箱和柴油滤芯的放水开关，解决积水、杂质，定期清洗或更替柴油滤清器。因此，只有在这种对康明斯PT燃油系的使用和调节有着充分认识的前提下，才有可能让康明斯发电机组得到稳定的电力输送。