PT燃油泵
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PT供油系統設計原理和一般高壓油泵的區別 |
摘要：PT燃油泵系統僅用于N855、K19/38/50、M11系列康明斯柴油發(fā)動(dòng)機。字母“PT”是“Pressure-time”（壓力-時(shí)間）兩詞的縮寫(xiě)。PT燃油泵為低壓燃油泵，它提供給噴油器的供油壓力大為2MPa。PT燃油泵的基本功能為：將燃油從油箱輸送至發(fā)電機，為PT噴油器提供規定流量和壓力的燃油，控制和調節發(fā)電機的轉速、負荷及工況。PT供油系統的功用是根據柴油機的工作要求，定時(shí)、定量、定壓地將霧化質(zhì)量良好的柴油按一定的噴油規律噴入汽缸內，并使其與空氣迅速良好地混合和燃燒，它工作的情況對柴油機的性能有重要影響。
一、PT燃油泵設計原理（帕斯卡定律）
帕斯卡定律，是流體靜力學(xué)的一條定律。“帕斯卡定律”指出，不可壓縮靜止流體中任一點(diǎn)受外力產(chǎn)生壓強增值后，此壓強增值瞬時(shí)間傳至靜止流體各點(diǎn)。
1、燃油壓力比例
在充滿(mǎn)液體的系統中，任何壓力的變化立即等量地傳到整個(gè)康明斯柴油機PT燃油系統，流體通過(guò)某一通道的流量與液體的壓力、允許通過(guò)的時(shí)間以及通過(guò)的截面積成正比。
（1）若通流時(shí)間和通流截面不變其流量與其壓力成正比例；
（2）若壓力和截面不變其流量與時(shí)間成正比例；
（3）若壓力和時(shí)間不變則流量與截面成正比例。
計算公式為：Q∝P×T×A
2、PT燃油系統設計原理
舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，如1圖所示。水桶里所收集到水量取決于三個(gè)因素：
（1）水的壓力；
（2）流動(dòng)時(shí)間；
（3）通道面積（閥門(mén)開(kāi)度）。
康明斯柴油發(fā)動(dòng)機的PT燃油系統就是根據帕斯卡定律（由于液體的流動(dòng)性，封閉容器中的靜止流體的某一部分發(fā)生的壓強變化，將大小不變地向各個(gè)方向傳遞。壓強等于作用壓力除以受力面積）液壓原理來(lái)設計的。
3、燃油量的影響因素
由上述內容得出結論，油杯中的油量就取決于：
（1）燃油壓力
指的是PT泵在各種工況下輸出的燃油壓力，它與發(fā)動(dòng)機的轉速關(guān)系。
（2）計量時(shí)間
實(shí)際上是柱塞打開(kāi)計量孔到關(guān)閉計量孔的這 段時(shí)間間隔。時(shí)間間隔的長(cháng)短取決于噴油器柱塞上下運動(dòng)的快慢，即取決于發(fā)動(dòng)機的轉速高低。在發(fā)動(dòng)機實(shí)際工作時(shí)，人為是無(wú)法控制計量時(shí)間的，它僅僅取決于發(fā)動(dòng)機轉速。
（3）計量孔的大小
在PT系統中， 計量孔的大小取決噴油器、噴油器又取決CPL號，當CPL號確定后，計量孔就固定不變。這樣，在發(fā)動(dòng)機工作時(shí)，每循環(huán)噴油量只取決于燃油壓力和計量時(shí)間這兩個(gè)因素。
康明斯柴油機每個(gè)噴油器進(jìn)油口處量孔斷面尺寸經(jīng)過(guò)選定就不再改變，雖然每缸噴入柴油的計量時(shí)間隨柴油機轉速而變化，但在每一個(gè)既定轉速下也是相對固定的，此時(shí)只要改變康明斯柴油機噴油器進(jìn)油口處的柴油壓力（即相應改變PT燃油泵的出口燃油壓力）就可以調節噴油量。
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圖1 PT燃油泵設計原理 |
圖2 PT（G）燃油系統油路圖 |
二、PT和高壓燃油系統的區別
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PT燃油系統
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高壓燃油系統
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PT燃油泵輸出的燃油壓力最大不超過(guò)300PSI（21kg/cm2）
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高壓油泵輸出的油壓高達2500--3000PSI (176--225kg/cm2)
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所有的噴油器都共用一根供油管
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每一噴油器需從油泵中單獨引出供油管
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即使有些空氣進(jìn)入燃油系統也不會(huì )使發(fā)動(dòng)機“失速”
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當空氣進(jìn)入燃油系統時(shí)發(fā)動(dòng)機馬上“失速”
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PT油泵不需要正時(shí)調整
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高壓油泵需要正時(shí)調整
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有80%左右的燃油用于冷卻噴油器后回到油箱，噴油器得到很好的冷卻
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只有極少量的回油，噴油器無(wú)法很好的冷卻
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噴射壓力范圍高達10000PSI--20000PSI (703--1406kg/cm2 )，保證良好的霧化
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噴射壓力范圍為：2500--3000PSI(176-- 225 kg/cm2)
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油管連接處少量漏油對整個(gè)發(fā)動(dòng)機輸出功率無(wú)影響
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若某缸高壓油管連接處漏油將使此缸停止工作，從而使發(fā)動(dòng)機功率下降
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油量受油泵和油嘴控制
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油量受油泵控制
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發(fā)動(dòng)機功率可以保持穩定，不會(huì )產(chǎn)生功率損耗
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需要頻繁調整，以保持最佳性能
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發(fā)動(dòng)機的停車(chē)是切斷燃油的流動(dòng)
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發(fā)動(dòng)機停車(chē)是油泵處于不工作的位置
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通用性好，相同的基礎泵和噴油器作一些調整就可以實(shí)用于不同型號的發(fā)動(dòng)機在大范圍內的功率和轉速的變化
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不同功率和轉速范圍的發(fā)動(dòng)機需要單獨設計一種油泵
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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。
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