柴油发电机燃油系统的构成及工作原理

 

 

 

新闻主题	柴油发电机燃油系统的构成及工作原理

 

摘要：柴油发电机燃油系统包括：喷油泵、喷油器和调速器等主要部件及燃油箱、输油泵、油水分离器、燃油滤清器、喷油提前器和高、低压油管等辅助装置。

 

1．对喷油设备的要求

柴油发电机的燃烧过程对喷油设备的基本要求是：良好的雾化、正确的喷油定时及便捷的油量调节三个方面。

 

（1）燃油的雾化

燃油的良好雾化，是实现良好燃烧过程的基础，主要靠喷油泵提供的一定喷油压力和喷油器配合来保证。

喷油泵对雾化的最大作用就是造成必要的压力，这个压力应在整个喷油期间保持在一定的范围内，以避免在喷油初期和末期因喷油压力过低而影响雾化质量。由于在其他条件相同的情况下，喷油压力越高，雾化效果越好，现代柴油发电机喷射系统正向高压化发展，这对喷油泵的设计、制造及管理提出了更高的要求。

喷油器是使来自喷油泵的高压燃油雾化的设备。它应保证燃油在已经确定的压力下实现油雾的细化并使之与燃烧室形成良好的配合，以确保预定的燃烧过程得到实现，从而提高柴油发电机的性能。

 

（2）正确的喷油定时

要保证实现良好的燃烧过程，正确的喷油定时也是一个重要的因素。为实现高效的燃烧过程，一般均在上止点前就将燃油喷入气缸。燃油喷入气缸点与上止点之间的曲柄转角，称为“喷油提前角”，而油泵开始供油点与上止点之间的曲柄转角，称为“供油提前角”。喷油设备必须以正确的喷油提前角将燃油喷入气缸。

喷油提前角主要由供油提前角决定，而供油提前角则由喷油泵凸轮的安装位置来决定。在标定工况下的供油提前角由工厂试验确定。但是当使用的燃油品质变更时，燃油的滞燃期发生变化，上述所要求的供油提前角要重新调整；另外，多缸柴油发电机由于喷油泵和凸轮制造上的差别和使用中的磨损不同，尽管各喷油泵凸轮的安装角相同，但各缸的实际供油提前角仍有差别，故要求各缸的喷油定时能够单独调节。调节喷油定时大多是通过改变凸轮在凸轮轴上的安装位置来实现的。

 

（3）供油量调节

在柴油发电机每循环中喷入气缸的燃油量决定着柴油发电机的功率大小，为适应柴油发电机负荷的变化，喷油泵应能根据负荷来调节喷油量，此种调节称为“总调”。在多缸柴油发电机中，各缸喷油量应该均等，否则在高负荷时，某些气缸可能因喷油量过多而超负荷；而在低负荷时，某些气缸又可能因喷油量少而停止工作。理论上，各缸喷油泵的供油量应该是一样的，但由于各喷油泵制造质量上的差别和使用中的磨损不同，以及安装时调节不当等原因，实际上不可能均匀。因此，除要求能对各喷油泵的供油量进行总调外，还要求能进行单独调节。

 

（4）其他要求

从保持柴油发电机性能稳定角度出发，要求喷油设备能杜绝重复喷射、断续喷射、不稳定喷射和隔次喷射等异常喷射现象。

从营运角度出发，要求喷油设备工作可靠，调节方便，能迅速停油。还要求喷油设备具备驱除系统中的空气、在柴油发电机不停车的条件下能使单缸停油等功能。

 

2．柱塞式喷油泵燃油系统

图1所示为装有直列柱塞式喷油泵的柴油发电机燃油系统。直列柱塞式喷油泵一般由柴油发电机曲轴的正时齿轮驱动。固定在喷油泵体上的活塞式输油泵由喷油泵的凸轮轴驱动。当柴油发电机工作时，输油泵从燃油箱吸出燃油，经油水分离器除去燃油中的水分，再经燃油滤清器滤除燃油中的杂质，然后送入喷油泵。在喷油泵内燃油经过增压和计量之后，经高压油管输往喷油器，最后通过喷油器将燃油喷入燃烧室。喷油泵前端装有喷油提前器，后端与调速器组成一体。输油泵供给的多余燃油及喷油器顶部的回油经回油管返回燃油箱。

 

图1  柱塞式喷油泵柴油发电机燃油系统示意

 

3．分配式喷油泵燃油系统

图2所示为装有VE型分配式喷油泵的柴油发电机燃油系统。当柴油发电机工作时，一级输油泵3将燃油从燃油箱吸出，经油水分离器及燃油滤清器，将其送入二级输油泵，燃油在二级输油泵中加压后充入密闭的分配式喷油泵体，再经分配式喷油泵增压计量后进入喷油器。

 

图2  装有VE型分配式喷油泵的柴油发电机燃油系统示意

 

一级输油泵为膜片式泵，由配气机构的凸轮轴驱动。二级输油泵为滑片式泵，装在分配式喷油泵体内，并由分配式喷油泵的传动轴驱动。滑片式输油泵出口油压随其转速而增加，为控制喷油泵体内腔油压保持稳定，在二级输油泵出口处设有调压阀。当喷油泵体内腔油压超过规定值时，将有部分燃油经调压阀返回输油泵入口。喷油泵体内腔油压一般为（0.3～0.7）MPa。

在分配式喷油泵体内还装有调速器和喷油提前器。

 

康明斯产品性能特点：
结构紧凑的柴油发电机组
皮带传动系统：带有自动张紧机构，使皮带免于保护
连杆：锻造连杆具有最大的结构强度
曲轴：经感应淬火锻造而成的钢制曲轴具有最大的强度和多次重磨能力
缸体：新型高强度设计使缸体的刚度提高32％，具有极高的耐久性
缸套：荣获专利的中止口设计使缸套具有最大的刚度，提高了活塞环的寿命
燃油系统：采用Bosch优质直列柱塞或转子高压油泵和喷油器，具有更高的燃油经济性
涡轮增压器：全部采用Holset增压器，HX40型带整体式废气旁通阀，进一步改善低速反应及动力性
活塞：铝合金活塞镶有两道耐蚀高镍铸铁环槽，提高了活塞和活塞环使用寿命，阳极化处理的活塞顶也有助于提高其耐久性
机油滤清器：组合式全流和旁通弗列加品牌，滤清效果近乎完美，提高了总机耐久性