空氣燃油控制器(AFC)
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AFC裝置需在PT試驗臺上按照規范調預先整好 |
摘要：從1970年開(kāi)始，康明斯發(fā)動(dòng)機均要求符合國際排煙法規并經(jīng)環(huán)保局檢驗合格。為達到這一要求，康明斯公司在其生產(chǎn)的增壓柴油機所用的PT (G)油泵上，采用了空氣燃油控制裝置(AIR FUEL CONTROL)縮寫(xiě)為AFC。
一、 AFC的組成
它主要由氣室、AFC活塞組(AFC活塞、膜片和控制柱塞)、AFC 彈簧、AFC控制柱塞套筒、無(wú)空氣調節針閥、無(wú)空氣節流油孔和 AFC燃油道等組成。
二、工作原理
AFC裝置位于油門(mén)軸與電磁閥之間的油道上，從油門(mén)軸來(lái)的燃油要通過(guò)AFC裝置后才到達電磁閥，它的功能就象一個(gè)燃油壓力、 流量限制器。必須強調一點(diǎn)：AFC裝置僅在發(fā)動(dòng)機加速時(shí)起作用， 保證發(fā)動(dòng)機在加速時(shí)得到合適的空燃比，不冒黑煙，不需要AFC 裝置時(shí)，可用一個(gè)標準堵塞裝入AFC空腔內，外面裝入一個(gè)蓋子即可。
1、AFC無(wú)空氣位置
我們知道發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)和低怠速運轉時(shí)，其進(jìn)氣歧管的壓力很低，這時(shí)較硬的AFC彈簧不能被壓縮。因此，AFC控制柱塞靠近 AFC蓋板的一端，其AFC油道被柱塞臺肩所堵塞，燃油只能從無(wú)空氣針閥與節流孔之間的環(huán)形通道流向電磁閥，擰動(dòng)無(wú)空氣調節針閥，就可以改變環(huán)形通道的大小，從而控制該種工況下的燃油流量與壓力，柱塞的這種位置，稱(chēng)作“無(wú)空氣位置”，如圖1所示。
2、AFC控制柱塞的開(kāi)啟位置
工作原理如圖2所示。隨著(zhù)增壓器轉速增加，進(jìn)氣歧管的壓力也在增加，這時(shí)氣室的高壓氣體將作用于A(yíng)FC膜片上，克服彈簧力使AFC柱塞移向遠離 蓋板的一端。隨著(zhù)柱塞的移動(dòng)，柱塞上的錐面使其油道逐步打開(kāi), 燃油經(jīng)該通道進(jìn)入電磁閥，這樣從油門(mén)軸來(lái)的燃油可由兩個(gè)油道 （無(wú)空氣調節針閥及柱塞錐面）進(jìn)入電磁閥。
無(wú)空氣調節針閥調整好后，其油道的大小是不變的，變化的只 是柱塞處的油孔大小，因為AFC裝置氣室的進(jìn)口是用一根管子與 發(fā)動(dòng)機進(jìn)氣歧管相連通的，即AFC氣室里的空氣壓力與進(jìn)氣歧管內的壓力是相等的，隨著(zhù)空氣壓力繼續增加，油孔也打開(kāi)更大， 直到通過(guò)此處的燃油節流損失最小，氣室里空氣壓力就使AFC柱塞 保持在最大油量位置（即油門(mén)軸全開(kāi)，全負荷時(shí)）。
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圖1 AFC（冒煙限制器）原理圖（工作狀態(tài)） |
圖2 AFC（冒煙限制器）原理圖（工作狀態(tài)） |
3、煙度控制
眾所周知，柴油機在下述兩種工況下煙度最高。
（1）啟動(dòng)
啟動(dòng)時(shí)油量的控制是很顯然的，它由無(wú)空氣螺釘來(lái)調節。
（2）加速。
加速時(shí)，油量急劇增加，而空氣壓力由于增壓器慣性的作用， 增加的速度相對較慢，這就造成了空氣量的不足，使燃油不能完 全燃燒，這也是增壓發(fā)動(dòng)機冒煙的原因。
安裝AFC裝置后，根據前面的介紹，加速時(shí)，雖然來(lái)自油門(mén)軸的燃油 壓力急劇增加，但其中有一部分壓力會(huì )在進(jìn)氣壓力增加之前損失掉，使燃油的增加速度與空氣的增加速度保持一致，這樣就保證了燃油能充分的燃燒。強調一點(diǎn)，AFC裝置只有在加速時(shí)才起作用。減速時(shí)，隨著(zhù)空氣壓力的減小，AFC柱塞在回位彈簧的作用 下，逐漸關(guān)閉AFC柱塞處的油道，甚至直到完全關(guān)閉。
以上所有的數據均是基于柴油發(fā)電機組帶燃油泵、水泵、機油泵、空濾器和消聲器運轉時(shí)獲得的，但不帶有充電機、空壓機、風(fēng)扇、選用設備和驅動(dòng)件。
以上所有的數據都是基于ISO 3046標準參考的條件—海拔110m（361ft），大氣壓力100kPa（29.53inHg），進(jìn)氣溫度25℃ (77°F)，相對濕度30%，使用標準No.2號柴油或符合ASTM D975的柴油。
