空气燃油控制器(AFC)
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AFC装置需在PT试验台上按照规范调预先整好 |
摘要：从1970年开始，康明斯发动机均要求符合国际排烟法规并经环保局检验合格。为达到这一要求，康明斯公司在其生产的增压柴油机所用的PT (G)油泵上，采用了空气燃油控制装置(AIR FUEL CONTROL)缩写为AFC。
一、 AFC的组成
它主要由气室、AFC活塞组(AFC活塞、膜片和控制柱塞)、AFC 弹簧、AFC控制柱塞套筒、无空气调节针阀、无空气节流油孔和 AFC燃油道等组成。
二、工作原理
AFC装置位于油门轴与电磁阀之间的油道上，从油门轴来的燃油要通过AFC装置后才到达电磁阀，它的功能就象一个燃油压力、 流量限制器。必须强调一点：AFC装置仅在发动机加速时起作用， 保证发动机在加速时得到合适的空燃比，不冒黑烟，不需要AFC 装置时，可用一个标准堵塞装入AFC空腔内，外面装入一个盖子即可。
1、AFC无空气位置
我们知道发动机启动和低怠速运转时，其进气歧管的压力很低，这时较硬的AFC弹簧不能被压缩。因此，AFC控制柱塞靠近 AFC盖板的一端，其AFC油道被柱塞台肩所堵塞，燃油只能从无空气针阀与节流孔之间的环形通道流向电磁阀，拧动无空气调节针阀，就可以改变环形通道的大小，从而控制该种工况下的燃油流量与压力，柱塞的这种位置，称作“无空气位置”，如图1所示。
2、AFC控制柱塞的开启位置
工作原理如图2所示。随着增压器转速增加，进气歧管的压力也在增加，这时气室的高压气体将作用于AFC膜片上，克服弹簧力使AFC柱塞移向远离 盖板的一端。随着柱塞的移动，柱塞上的锥面使其油道逐步打开, 燃油经该通道进入电磁阀，这样从油门轴来的燃油可由两个油道 （无空气调节针阀及柱塞锥面）进入电磁阀。
无空气调节针阀调整好后，其油道的大小是不变的，变化的只 是柱塞处的油孔大小，因为AFC装置气室的进口是用一根管子与 发动机进气歧管相连通的，即AFC气室里的空气压力与进气歧管内的压力是相等的，随着空气压力继续增加，油孔也打开更大， 直到通过此处的燃油节流损失最小，气室里空气压力就使AFC柱塞 保持在最大油量位置（即油门轴全开，全负荷时）。
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图1 AFC（冒烟限制器）原理图（工作状态） |
图2 AFC（冒烟限制器）原理图（工作状态） |
3、烟度控制
众所周知，柴油机在下述两种工况下烟度最高。
（1）启动
启动时油量的控制是很显然的，它由无空气螺钉来调节。
（2）加速。
加速时，油量急剧增加，而空气压力由于增压器惯性的作用， 增加的速度相对较慢，这就造成了空气量的不足，使燃油不能完 全燃烧，这也是增压发动机冒烟的原因。
安装AFC装置后，根据前面的介绍，加速时，虽然来自油门轴的燃油 压力急剧增加，但其中有一部分压力会在进气压力增加之前损失掉，使燃油的增加速度与空气的增加速度保持一致，这样就保证了燃油能充分的燃烧。强调一点，AFC装置只有在加速时才起作用。减速时，随着空气压力的减小，AFC柱塞在回位弹簧的作用 下，逐渐关闭AFC柱塞处的油道，甚至直到完全关闭。
以上所有的数据均是基于柴油发电机组带燃油泵、水泵、机油泵、空滤器和消声器运转时获得的，但不带有充电机、空压机、风扇、选用设备和驱动件。
以上所有的数据都是基于ISO 3046标准参考的条件—海拔110m（361ft），大气压力100kPa（29.53inHg），进气温度25℃ (77°F)，相对湿度30%，使用标准No.2号柴油或符合ASTM D975的柴油。
