新聞主題	機械調速的柴油機改裝成電子調速器的方法

 

摘要：針對康明斯柴油發(fā)動(dòng)機部分采用機械燃油泵的機型，康明斯公司在本文中介紹了將機械泵改裝成電子調速系統的方法，同時(shí)闡述了機械調速器和電子調速器不同原理，以及改造成功后對調速系統的初次啟動(dòng)檢查內容。

 

康明斯柴油機通常運用電控系統完成柴油機的起動(dòng)、停機和檢測保護，絕大部分機型特別是用于發(fā)電機組的柴油機都采用了電子調速系統，但其形式各有不同。如電站用康明斯4BT3.9-G2采用C1000B轉速控制器，A1000C電磁執行器，該執行安裝在高壓油泵的后端，直接驅動(dòng)油量調節機構，這是一種全電子式電子調速結構。但有的機型如6CTA8.3-G2（采用ESD5500E轉速控制器，ADB225G電磁執行器），其電子調速系統對柴油機的控制是通過(guò)對高壓油泵上的機械調速器的操控來(lái)實(shí)現的，即在用電子調速器改裝柴油發(fā)電機組時(shí)，充分利用了現成的機械調速器。

 

一、調速器原理

 

1、機械調速器的原理

機械調速器基于彈簧力和離心力之間的平衡。

（1）工作時(shí)，彈簧力總是將供油桿向增加循環(huán)供油的方向移動(dòng)。離心力總是使供油桿向縮短循環(huán)供油的方向移動(dòng)。

（2）當載荷減小時(shí)，轉速增大，離心力大于彈簧力，供油桿向縮短循環(huán)供油方向移動(dòng)，循環(huán)供油減少，轉速降低，離心力小于彈簧力。供油桿向添加循環(huán)供油方向移動(dòng)，轉速再次上升。直到離心力和彈簧力平衡，供油桿保持不變，所以轉速基本在小范圍內變化。

（3）相反，當負荷增加時(shí)，轉速降低，彈簧力大于離心力，供油桿向增加循環(huán)供油的方向移動(dòng)。增加循環(huán)供油時(shí)，轉速增加，彈簧力小于離心力，供油桿向減少循環(huán)供油的方向移動(dòng)，轉速再次下降，直至離心力和彈簧力平衡。

 

機械調速器原理圖

 

2、電子調速器工作原理

電磁執行器是電子調速器的執行元件，通過(guò)控制電磁執行器的線(xiàn)圈電流，可以控制執行器的輸出位移。電磁執行器直接驅動(dòng)柴油機的噴油泵齒條左右運動(dòng)，從而控制發(fā)動(dòng)機的燃料供給量。通過(guò)熱力轉換，發(fā)動(dòng)機將化學(xué)能轉化為動(dòng)能輸出動(dòng)力扭矩，動(dòng)力扭矩與負載阻力矩相互作用形成發(fā)動(dòng)機的轉速輸出。因此，控制電磁執行器的電流大小即可控制發(fā)動(dòng)機的轉速。

 

二、機械調速器改造方法

 

電子調速系統的電磁執行器與機械調速器的連接有兩種方式，其一是與機械調速器的停機手柄相連，其二是與機械調速器的調速手柄相連。

 

1、電調與機械調速器停機手柄連接

是將ADB225G旋轉化比例電磁執行器與RSV機械調速器的停機手柄連接，其方式是使執行器的輸出臂通過(guò)有2個(gè)關(guān)節軸承的桿系與機械調速器的停車(chē)手臂連接在一起。停車(chē)手柄轉動(dòng)，將通過(guò)銷(xiāo)釘24使浮動(dòng)桿3以小軸7為支點(diǎn)轉動(dòng)，帶動(dòng)供油齒桿移動(dòng)改變供油量。執行器設有回位彈簧，將提供停機手柄反向轉動(dòng)的驅動(dòng)力。

注意：

① 執行器擺角的變化必須與負荷控制桿增與減負荷（油量）的方向一致；

② 執行器輸出臂的相位角要保證與停車(chē)和滿(mǎn)負荷相對應。約10%和80%~90%；

③ 運動(dòng)桿系的運動(dòng)必須靈活，不得有任何干涉。

改裝時(shí)不必拆掉機械調速器，而是利用它作為超速保護裝置。實(shí)際應用時(shí)應將機械調速器的調速手柄重新固定在1560r/min，這是機械調速器還未起作用，不會(huì )對電子調速器產(chǎn)生干涉。而當電子調速器因失控造成飛車(chē)（對發(fā)電機組而言）時(shí)，機械調速器將把轉速限制在1650r/min范圍內。如果想要減小執行器的負荷，可將機械調速器里的起動(dòng)彈簧卸掉。

 

2、電調與機械調速器調速手柄連接

若僅對機械調速其進(jìn)行電控改裝以完成自動(dòng)起動(dòng)和停機過(guò)程，而不使用電子調速模塊，則電磁執行器可與調速手柄相連。電磁執行器拉動(dòng)調速手柄時(shí)，改變的是調速彈簧的張力，實(shí)際上是改變了轉速的設定值。更一般的方式是采用二位式電磁執行結構，起動(dòng)后直接將調速手柄拉動(dòng)到額定空轉轉速位置，其后將轉速穩定及調節由機械調速完成，其工作過(guò)程參見(jiàn)RSV型調速器的中速工況。

 

機械式改造停機調速器結構圖

 

 

三、改裝后初次啟動(dòng)檢查

 

在機械噴油泵改裝電子調速器首次起動(dòng)之前，應進(jìn)行下列檢查和初調工作。

1、參照系統安裝圖 ，確認各部分電氣連接正確無(wú)誤 ，機械轉動(dòng)環(huán)節無(wú)任何阻卡現象 ，轉速傳感器已正確安裝并緊固。斷電時(shí)電磁執行器輸出軸位置為發(fā)動(dòng)機零供油位置 ，必要時(shí)可拆下中間體觀(guān)察孔蓋板以便于觀(guān)察。

2、將 怠速 /額定"開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，即置于怠速位。

3、打開(kāi)調速器電源開(kāi)關(guān) ，觀(guān)察執行器輸出軸是否停留在零供油位置。

4、用導電材料短接 "試驗 "觸頭，此時(shí)執行器輸出軸將拉至最大供油位置；然后斷開(kāi)"試驗"觸頭，執行器輸出軸應快速回復零位。

 

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