性能特點和作用說明

康明斯柴油發電機的電控單體泵結構特點

 

摘要：康明斯公司在本文中詳細介紹了電控單體泵燃油供給系統的工作原理， 燃油供給系統中主要部件總成的結構、工作原理和故障診斷排除。通過以上的介紹可以使康明斯用戶群體和維修工程師更準確、更有效、迅速地判斷和修理發動機的燃油供給系統。

 

一、電控單體泵工作原理

 

電控單體泵安裝在柴油發電機缸體上，由柴油發電機的配氣凸輪軸上的噴射凸輪通過挺柱總成驅動柱塞，挺柱壓縮柱塞彈簧。凸輪上行過程，壓縮柱塞彈簧，凸輪下行過程，柱塞彈簧釋放，凸輪連續旋轉，使柱塞作往復直線運動。在不通電的情況下，電磁閥是打開的。其工作原理如下：

（1）凸輪在基圓位置時，柱塞位于下止點，高壓腔與低壓腔中的燃油壓力相等。

（2）壓縮供油

凸輪軸旋轉，凸輪通過挺柱壓縮柱塞向上運動，只有在ECU使電磁閥通電并關閉以后，高壓區才能形成壓力。高壓腔中的燃油在柱塞壓縮下產生高壓。

（3）噴射開始

高壓燃油在高壓油管中傳遞，并在到達噴油嘴時壓力繼續提升，約在2.2×10⁷Pa的壓力時噴嘴打開，燃油噴入到燃燒室中。噴射壓力達到1. 8×10³ Pa。

（4）噴射結束

在ECU使電磁閥斷電并打開以后，高壓油腔與低壓油腔相通，高壓油腔及噴嘴壓力也大大下降，噴嘴落座，噴射過程結束。在柱塞的下一次運動中，將重新開始新的過程。當電磁閥打開時，允許在進油行程把燃油吸入油泵的油缸，在供油行程經原路排回去。

電控單體泵的控制方式是時間控制，無需在噴油正時與曲軸位置之間有直接的連接。噴油起始點必須與精確規定的活塞或曲軸位置相對應，它是靠在曲軸上裝一個信號轉子，同時在凸輪軸上裝有與各缸噴射同步的脈沖信號發生器來完成的。噴射過程的閉環控制是按嚴格規定的相互關系存貯于電子控制單元中的程序進行的。裝在柴油發電機上的電子控制單元控制著單體泵的電磁閥。電子控制單元應用數字技術來監測，并處理各種輸入的傳感器信號。

 

 

康明斯電控單體泵結構圖

 

二、噴油器

 

1、主要功能

將油泵提供的高壓燃油以一定的空間分布，霧狀噴入柴油發電機燃燒室，以便燃油與空氣形成有利于燃燒的可燃混合氣，可燃混合氣燃燒后的排放廢氣要求達到排放法規要求。它是燃油供給系統的關鍵部件。

2、結構及工作原理

噴油器總成在結構上無回油管，可以避免回油管斷裂、不密封的情況發生。燃油經電控單體泵加壓后，由高壓油管輸送到噴油器進油端，經噴油器濾芯孔、進油道到達噴油嘴偶件，當壓力室內壓力為2.2×10⁷P a時，高壓燃油使軸針抬起，燃油經噴孔噴出。

 

三、燃油輸油泵

 

1、主要功能

在柴油發電機各種工況下，燃油輸油泵以一定壓力和輸油量向電控單體泵提供充足的壓力相對恒定的燃油，它是燃油供給系統的關鍵部件。它的性能達標與否直接影響著柴油發電機的啟動性能和功率大小。

2、結構及工作原理

燃油輸油泵結構如圖所示。燃油輸油泵的優點是結構緊湊， 體積小， 流量脈動小， 運轉平穩， 噪聲小。該燃油輸油泵為轉子泵， 主要有一對內嚙合的內、外轉子組成。外轉子齒數 9比內轉子齒數 8 多一齒， 兩轉子之間有一偏心距， 內轉子為主動輪帶動外轉子異速同向旋轉， 由內外轉子、泵體及泵蓋等零件形成兩個獨立的密封腔。 隨著轉子的旋轉， 左半部齒退出嚙合， 低壓腔容積增 大， 形成一定真空度， 實現吸油， 該腔稱為吸油室; 右 半部齒進入嚙合， 壓油腔容積減小， 油壓升高， 實現 泵油， 該腔稱為壓力室。當壓力室油壓高于限壓閥 開啟壓力時， 限壓閥鋼球開啟， 壓力室和吸油室相 通， 實現卸壓。燃油輸油泵通過帶傳動直接由曲軸 驅動。

3. 燃油輸油泵性能

（1）密封性能。

軸與軸封配合處不允許漏油; 輸 油泵本體及各密封面處不允許有漏油現象。

（2）吸油能力。

在燃油輸油泵轉速為 250r/min和出油背壓為 ( 0 ~  10) kPa時， 輸油泵必須在 30s 時間內從出油口輸出燃油。

 

燃油輸油泵結構圖

燃油輸油泵工作原理圖

 

 

四、燃油系統常見故障表

 

故障現象	診斷	排除
柴油發電機啟動不著	柴油發電機燃油未供上去，燃油箱中燃油液面過低，油 箱中的吸油管吸不上來油	向燃油箱中加入燃油，燃油品質符合GB/T19147
	燃油輸油泵不工作	燃油輸油泵中限壓閥上的柱塞卡住，拆下輸油泵， 由專業人員檢測，或修復或更換
	燃油濾清器阻塞	拆下燃油進油管，連接柴油發電機進油口端，按動燃油 粗濾器上的手油泵，看是否大量出油，如果不出或很少，再更換燃油濾清器
	供油系統中有空氣	檢查各連接處密封墊片，按規定力矩擰緊各密封 接頭
	供油系統中有空氣	排氣。拆下燃油進油管，連接柴油發電機進油口端，打 動燃油粗濾器上的手油泵，直到有大量燃油流出。這時，一邊繼續打動手動輸油泵，一邊進行密封連接
	供油系統中有空氣	如果上述兩項仍不能排除，再檢測燃油輸油泵，應 拆開檢測各零件，可能有油封損壞
	燃油中水分過多	使用符合標準的燃油
	非供油系統因素	檢查其他系統
柴油發電機功率不足	低壓油路壓力不夠，在柴油發電機低壓油管進口處，即在連接各單體泵鋼管進口處檢測油路壓力。	若油路壓力低時，就要檢測回油閥、燃油輸油泵、燃油濾清器
	供油量不夠 在柴油發電機高怠速時，回油管處至少有8L/m in的回油量	若回油量不足，應分別檢測燃油輸油泵、燃油濾清 器、噴油器總成
	噴油嘴霧化不好	拆下噴油器檢測并更換
	噴油嘴積碳過多	拆下噴油器檢測并更換
	噴油嘴滴油	拆下噴油器檢測并更換
	柴油發電機缺缸	拆下噴油器檢測并更換
柴油發電機油耗高	噴油嘴霧化不好	拆下噴油器檢測并更換
	噴油嘴積炭過多	拆下噴油器檢測并更換
	噴油嘴滴油	拆下噴油器檢測并更換
柴油發電機抖動明顯	缺缸	拆下噴油器檢測并更換
輸油泵漏油	泵蓋處O型圈損壞	拆開輸油泵泵蓋，更換O型圈

 

 

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