PT燃油系统

01康明斯PT燃油系统CUMMINSPTFUEISYSTEM第一节概述•在世界范围内，仅仅只有美国康明斯发动机公司一家采用这种独特的PT供油系统。它是该公司的专利，•1954年开始装在康明斯发动机上，因此、它是一种较新的燃油系统。PT燃油系统是康明斯柴油机区别于其他柴油机的标志。其鉴别字母”PT”是”压力和时间(Pressure--Time)的缩写。P—指的是喷油器进口处的燃油压力(Pressure)T—指的是允许燃油流入喷油器油杯的有效时间(Time)一PT燃油系统的基本原理柴油机供油系统的功用:柴油机供油系的功用是根据柴油机的工作要求，定时、定量、定压地将雾化质量良好的柴油按一定的喷油规律喷入汽缸内，并使其与空气迅速良好地混合和燃烧，它工作的情况对柴油机的性能有重要影响。要了解一供油系统必须搞清楚该系统是以什么喷油规律在什么时候，以多大的压力，向汽缸内喷入多少燃油的问题。这些问题将在以后章节中逐一介绍。本讲义主要介绍PT燃油系统的燃油确定，结构特点及使用与操作。简单的液压原理（帕斯卡原理）1.在充满流体的系统中，任何压力的变化立即等量的传到整个系统。2.流体通过某一截面的流量与流体压力、允许通过时间和通过的截面面积正比。若通流时间和通流截面不变其流量与其压力成正比例；若压力和截面不变其流量与时间成正比例；若压力和时间不变则流量与截面成正比例。即：Q∝P*T*A水箱水泵水阀水桶我们举个简单的例子。如图所示：显然：水桶里所收集到水量取决于三个因素：●水的压力●流动时间●通道面积（阀门开度）康明斯PT燃油系统就是根据这一简单液压原理来设计的相当于水箱水泵水阀水桶油箱油泵油嘴油杯由此得出结论：油杯中的油量就取决于：燃油压力计量时间计量孔的大小计量时间：实际上是柱塞打开计量孔到关闭计量孔的这段时间间隔。时间间隔的长短取决于喷油器柱塞上下运动的快慢，即取决于发动机的转速高低。在发动机实际工作时，人为是无法控制计量时间的，它仅仅取决于发动机转速。燃油压力：指的是PT泵在各种工况下输出的燃油压力，它与发动机的转速关系。计量孔的大小：在PT系统中，计量孔的大小取决喷油器、喷油器又取决CPL号，当CPL号确定后，计量孔就固定不变。这样，在发动机工作时，每循环喷油量只取决于燃油压力和计量时间这两个因素。PT燃油系统与高压燃油系统的区别PT燃油系统高压燃油系统1.PT燃油泵输出的燃油压力最大不超过300PSI（21kg/cm2）1.高压油泵输出的油压高达2500--3000PSI(176--225kg/cm2)2.所有的喷油器都共用一根供油管2.每一喷油器需从油泵中单独引出供油管3.即使有些空气进入燃油系统也不会使发动机“失速”3.当空气进入燃油系统时发动机马上“失速”4.PT油泵不需要正时调整4.高压油泵需要正时调整PT燃油系统与高压燃油系统的区别PT燃油系统高压燃油系统5.有80%左右的燃油用于冷却喷油器后回到油箱，喷油器得到很好的冷却5.只有极少量的回油，喷油器无法很好的冷却6.喷射压力范围高达10000PSI--20000PSI(703--1406kg/cm2),这样保证良好的雾化，6.喷射压力范围为：2500--3000PSI(176--225kg/cm2)7.油管连接处少量漏油对整个发动机输出功率无影响7.若某缸高压油管连接处漏油将使此缸停止工作，从而使发动机功率下降8.油量受油泵和油嘴控制8.油量受油泵控制9.发动机功率可以保持稳定，不会产生功率损耗9.需要频繁调整，以保持最佳性能10.发动机的停车是切断燃油的流动10.发动机停车是油泵处于不工作的位置11.通用性好，相同的基础泵和喷油器作一些调整就可以实用于不同型号的发动机在大范围内的功率和转速的变化11.不同功率和转速范围的发动机需要单独设计一种油泵PT燃油系统与高压燃油系统的区别PT燃油系统高压燃油系统滤清器齿轮泵磁性滤清器两极调速器节流轴电磁阀喷油器摇臂推杆供油凸轮脉冲膜片减振器油箱PT燃油系统的组成及流向PT燃油系统的基本结构形式：它由油箱、燃油滤清器、PT燃油泵、低压输油管、喷油器、摇臂、推杆、喷油凸轮和回油管等组成。其中：PT燃油泵又包括：齿轮泵、磁性滤清器、脉冲膜片减振器、两极调速器、节流轴、电磁阀等。如图所示为发动机燃油流动图：燃油泵将燃油从油箱中吸起，经过滤清、调速器等送到喷油器，根据PT系统的设计，PT泵供给喷油器的燃油将有80%左右在工作中经喷油器又回到油箱，主要起冷却和润滑喷油器，并防止寒冷气候时燃油冻结及将PT系统里的空气带回油箱排掉的作用。有许多发动机对PT油泵都有特殊要求，如：增加VS（全程）调速器、AFC冒烟限制器、EFC电子调速器、SA空气信号衰减器等装置。PT（G）--VS--（AFC）适用于：推土机、船机、汽车吊车等PT（G）--AFC适用于：公路用汽车等PT（G）--EFC适用于：发电机组等PT燃油系统的组成及流向为了正确理解一个完整的PT燃油系统，我们必须对每一个部件作一一介绍：油箱和滤清器一油箱的构造油箱用来盛燃油以满足发动机在相当长的一段时间内进行工作，对油箱的设计要求如下：吸油口回油口加油口通气孔最小300mm38mm(最小)吸油管及滤网(25mm)最小排油阀油箱结构A)加油口：用来加注燃油，最多允许灌进为油箱体积的95%的燃油。留下5%的空间供从发动机回流的热油的膨胀用。B)吸油管道：为了防止沉积物被吸起，吸油口应离油箱底部最小(25mm)，如果要在下面开吸油口要求同样。为了保证燃油系统足够的供油，吸油管内径至少为1/2英寸(13mm)，如果发动机功率超过700马力，吸油管内径至少为7/8英寸(22mm)。C)通气孔：在发动机工作、灌油、燃油蒸发过程中需要有一个通气孔保证油箱通气，一般情况下通气孔的直径在1/8—1/4英寸(3—6mm)。D)排油阀：康明斯建议在油箱的最低点使用排油阀（或叫放水阀），这样每天可以把少量的废油、水、杂质排出，以减少杂物成堆，提高燃油的清洁度。否则，很容易出现滤清器故障问题。E)回油管道：康明斯PT燃油系统不同于其他燃油系统的另一点是有80%的燃油回流到油箱，这样就需要一个回眼回油道。该回油道将喷油器不用的油排回到油箱内。这条油道在设计时应尽可能使回流阻力小，在它里面所发生的任何节流现象都会导致发动机减速性差。发动机要求在7秒内从最大转速降到怠速，超过这个时间就叫减速性差，如果出现这种情况，汽车司机在换挡时就会感到棘手。二油箱的安装位置一般说来，油箱的安装应该低于喷油器高度且与PT泵的高度相同，这样利于回油，如油箱太低虽然回油顺利但吸油困难。如果由于整车上位置限制的原因，油箱高于喷油器，那么就要采取如下的措施：FuelTankFuelReturnFuelSupplyMoreThan1.6meters[5ft.]FuelSupplyVentMainFuelTankFilterTransferPumpAuxiliaryTankOverflowVentFuelReturn0to1.6meters[0to5ft.]FuelSupplyVentMainFuelTankFuelReturnFuelTankVentShut-offValveFuelSupplyFuelReturnFuelSupplyValve0-1.6m[0-5ft.]MainFuelTank1.6-8meters[5-25ft.]FuelReturnSightGlassAux.TankFuelSupplyFilterShut-OffValve回油管缺陷而造成减速性差的一般原因：•内径太小，最小内径是(10mm)的8号软管•弯度过大•固定太紧•内堵参考用油管尺寸燃油泵最大流量加仑/小时(升/小时)供油管内径最小尺寸英寸(毫米)回油管内径尺寸英寸(毫米)0—30(0—114)0.31(7.9)0.25(6.4)30-50(114-200)0.41(10.3)0.31(7.9)50-75(200-284)0.50(12.7)0.41(10.3)75-115(284-435)0.62(15.90)0.50(12.7)115-225(435-852)0.88(22.2)0.62(15.9)225-370(852-1400)1.12(28.4)0.88(22.2)225-370(852-1400)1.12(28.4)0.88(22.2)燃油滤清器燃油滤清器的功能是让油在进入油泵以前滤出杂质。NH和K系列发动机常用是“旋装式”滤清器，这类滤清器是用纸做滤芯，滤芯的过滤能力为大于20微米的杂质。滤清器在工作时，终究会因杂质堆积而形成阻碍，从而降低发动机的功率。所以滤清器的阻力不能超过规定值，以下有两种方法可以防止这点。1）根据保养和维修手册中的建议，按一定的工作里程、存放时间或工作小时数更换滤清器。2）用真空表，按每250小时测量油泵与滤清器之间的阻力情况。新的发动机其数据为3英寸（76mm）--4英寸（102mm）汞柱，如果超过8英寸（203mm）汞柱，就应该更换滤清器，否则就会降低发动机的动力。更换滤清器时的注意事项:A)拆掉的旧件不能重新使用，应把它打烂以防与新件混淆。B)用干净的柴油将新的滤清器灌满。C)将滤清器装到发动机上，当橡胶面与盖面接触时将滤清器再旋进1/2到3/4圈即可。不能太紧，否则滤清器会变形，造成空气进入燃油系统，太松结果也一样。齿轮泵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。当发动机驱动油泵时，齿轮泵随之转动，其转速与发动机转速一样。旋转的齿轮在吸油端产生真空并从油箱内通过滤清器把油吸起后将油压入高压腔。齿轮泵出口的燃油压力要比PT泵出口的压力大4--5倍。齿轮泵的泵油特性是压力随转速的升高而升高。如图所示：PNPT在直列发动机中齿轮泵一般是右旋而V型发动机一般是左旋，这是因为传动系布置及排列造成的。康明斯生产的齿轮泵在泵体上有左右旋标记。如图所示：右旋齿轮泵左旋齿轮泵标记在右标记在左齿轮泵的尺寸基于发动机所需要的燃油流量大小来定，发动机用油愈多，就需要愈大的齿轮泵。这里所指的尺寸是齿轮的宽度。尺寸有7/16”、3/4”、1”和11/4”等。除PTH泵是11/4”外，其他都是1”和3/4”齿轮泵，其中3/4”齿轮泵用得最多。齿轮泵的异常磨损在正常情况下是很少出现的，如果燃油太脏、滤清不良（或滤清器损坏）可能会造成这种不良现象。康明斯发动机在设计时，考虑到在发动机供油系统出故障时保护PT燃油泵，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导致PT泵严重损坏。在设计时将齿轮泵主动齿轮驱动轴（长轴）的中部，设计为一个薄弱环节（直径较小）如图所示：万一齿轮泵卡死，此处即断裂从而保护PT泵其他零件不致损坏。当然，油泵正常工作时薄弱环节的强度还是足够的。主动齿轮驱动轴（长轴）薄弱环节脉冲膜片减振器根据齿轮泵工作特性，它所提供的燃油有较大的压力波动，这样就造成PT泵供油压力的波动。燃油压力波动太大将影响发动机正常工作。如图所示：当发动机在某工况时，由于供油压力的波动，此时各个喷油器量油口的压力就不一样，这样各个喷油器的油杯进油量就不一样，结果是发动机各缸工作均匀性差、工作不平稳。压力时间喷油器供油压力脉冲减振后的燃油压力某一时刻的压力波动153624为防止这种现象，办法是加装一个脉冲膜片减振器并通过一个钻孔与齿轮泵高压腔连通。脉冲膜片减振器的结构如图所示：当一个较高压力波作用在金属膜片上时，膜片压缩它背后的空气，部分压力波能量被吸收，压力波峰值降低，随后、一个较小的压力波作用在膜片上时膜片背后的空气将它推出，给出了部分能量。压力波峰值上升，从而，使供油压力较为平稳，如图所示：脉冲膜片减振器膜片空气压力波动较大的燃油齿轮泵压力波动较小的燃油磁性滤清器磁性（滤网）滤清器在压力的作用下，燃油流入一个小的磁性滤清器里它一般位于油泵的顶端（有些位于底部如PT--VS油泵）。这样。PT系统就有两道滤清装置，磁性滤清器主要滤掉齿轮泵带来的油里面的金属粉末杂质及磨损铁屑。该滤清器应遵守维修