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性能特点和作用说明 |
康明斯发电机组燃油系统术语定义与油路阻力测量 |
摘要：气阻是指空气进入柴油机燃油供给系统，对流动的柴油产生阻碍作用，它是柴油发电机的常见故障之一。当低压油路进入空气时，由于空气占据了一定的空间，造成油流截面减小，并降低管内的真空度，使油流不畅甚至断流，造成发动机工作不稳或自行熄火，且难启动。当高压油路产生气阻时，由于空气具有很大的可压缩性和弹性，会破坏供油的连续性和均匀性，供油量减小甚至供油中断，使发动机自行熄火或难启动。因此，当柴油机油路中产生气阻时必须及时查找原因，予以排除。
一、燃油系统气阻原因及排除方法
在柴油发电机中，燃油供给系统由低压油路和高压油路两部分组成。低压油路是指从燃油箱到高压油泵之前的油路，包括输油泵、燃油滤清器和低压油管等部分，如图1所示。而高压油路则是从PT油泵到喷油器之间的油路，如图2所示。在燃油系统油路中，如果存在空气，会对燃油供给系统造成一定的影响，进而影响柴油机的正常运转。
1、燃油系统低压油路
（1）在油箱中油量较少的情况下，柴油机停机后，此时空气乘机进入油路。
（2）油箱里的燃油烧完再加油时，没有放掉油路中的空气。
（3）低压油路的零部件经清洗保养装机后，加油时没有将其积存的空气排尽。
上述三种情况解决方法：油箱中应保持足够的燃油，加油时，特别是拆装机器后，应将油路中的空气排尽。
（4）低压油管有裂纹、砂眼，空气从此处进入油路。
解决方法：金属油管一般可用锡焊修补，如无焊接工具，可在破裂或砂眼处截断，套上一截内径合适并有一定紧度的塑料管，再用细铁丝扎牢。塑料软管出现裂纹，一般应更换新件，若无新件，可在裂纹或砂眼处贴上一截胶带纸，在短时间内可继续使用。
（5）各油管接头处的铜或铝垫片凹凸不平、破损，或选用垫片的材料、大小不当，或空心螺钉端面不平、垫片处有杂质，或油管接头处螺丝拧紧力不够，垫片未压实，使空气进入油管。
解决方法：应使用符合规定要求的垫片，垫片、空心螺丝端面不平时，可在细砂布上研磨，直到无凹痕即可。若沟痕深无法修复时，应更换新件。装配时，接头垫片应清洁，并拧紧接头螺钉。
（6）柴油滤清器和喷油泵上的放气螺塞，因经常拆装使螺纹损坏，配合不严空气进入油道。
解决方法：可用丝锥攻丝，另配螺钉。临时措施，可将螺塞拆下洗净，然后涂上一层黄油装到原处，并加以紧固。
（7）柴油滤清器盖、输油泵盖、高压油泵盖处的纸垫损坏，盖与壳体的紧固螺钉拧紧力不够、不匀或受震松动而漏气，或结合处有伤痕、毛刺及杂质，引起漏气。
解决方法：更换新垫，拧紧螺钉，清除伤痕、毛刺，装配时注意清洁。
（8）膜片或输油泵的膜片破损，当膜片向下移动时，膜片上方容积增大，形成真空吸力，空气从破损处进入输油泵，形成气阻。
解决方法：更换新膜片，若无新膜片，可用油布或塑料薄膜剪成与原来形状一样的膜片，夹在原膜中临时代用。
（9）柱塞式输油泵推杆与推杆孔磨损，配合间隙增大，当柴油机负荷增大时，输油泵出油口处的油压降低，空气从推杆处进入油道。
解决方法：重新更换符合要求的推杆，并与孔研配。
（10）分配泵上的二级输油泵密封圈老化收缩，使端面不密封造成漏气。
解决方法：更换新密封圈。
（11）手油泵上的活塞密封圈长期使用严重磨损或老化膨胀失效，当手油泵工作时，空气从密封胶圈处进入油道，使用手油泵后手柄没有拧紧，空气进入油道。
解决方法：更换密封胶圈。临时措施，可先把密封胶圈从卡槽中拆出，在卡槽中用细棉线绕上一层，再把密封圈装上。
（12）喷油器回油管的空气随回油一起进入低压油路（回油管装在柴油滤清器上的机型）形成气阻。其主要原因是喷油咀斜阀密封锥面出现沟槽和斜阀导向部分严重磨损，燃烧室里的高压气体经沟槽和导向部分进入回油管，再进入滤清器。
解决方法：更换斜阀偶件，或改接回油油路，将回油引入油箱。
低压油路中渗气和漏油是紧密相关的。凡漏油的部位，一般都有可能渗入空气产生气阻。是向外漏油还是向里渗入空气，决定于低压油管内的压力。当油箱内油面静压力使油管里的压力高于大气压时，表现为向外漏油。而当满负荷作业或油路出现部分堵塞时（如滤清器、输油管等处有部分被堵），输油泵或高压油泵进油期间的抽吸作用，可使油管出现一定的负压，这时空气就可能从原来漏油部位渗入低压油路产生气阻。
2、燃油系统高压油路
（1）在检修拆卸高压油泵、喷油器及高压油路时，空气进入高压油路产生漏气。
解决方法：装好机器后，在启动之前先排除油路中的空气。
（2）在安装单体泵柱塞套时，定位螺钉处的垫圈损坏、螺钉拧紧力不够或漏装，柱塞下行吸油时，空气从此处渗入。
解决方法：更换垫圈、拧紧定位螺钉。
（3）喷油器喷油压力过低，调压弹簧折断，使油嘴头密封不严或锥阀锥面被杂质垫住，气缸里的高压气体窜入高压油管，产生气阻。
解决方法：调整喷油压力，更换调压弹簧，注意燃油的清洁。
（4）采用分配泵的机型，喷油嘴咬死在开启位置，柴油机在低速时，燃烧室内的高压气体克服油泵的压力，从针阀缝隙处进入高压油道，再经分配转子上的分配孔进入轴向油道，产生气阻。
解决方法：清洗或更换咬死的油嘴头。
（5）油泵柱塞副严重磨损，柱塞下行时，空气从柱塞下端渗入油腔。
解决方法：更换柱塞副。
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图1 柴油机燃油系统低压油路示意图 |
图2 柴油机燃油系统高压油路示意图 |
二、燃油系统的过滤性能与阻力测试
康明斯发电机组由PT泵供到喷油器的燃油为低压油，由于没有通常柴油机的高压油管，减少了漏油的可能性和压力波动对喷油性能的影响。此外，燃油喷入燃烧室所需要的高压是由喷油器产生而不是PT泵。其原理是发动机工作时，通过凸轮和摇臂机构，强制驱动喷油器柱塞运动对燃油进行计量和喷射。由于柱塞直径较大、运动速度快和喷孔面积小，喷油压力可高达9800千帕以上，有利于燃油的雾化、燃烧完全、排气污染小。PT燃油系的喷油时刻是由驱动喷油器的凸轮位置和形状决定的，喷油开始时刻随发动机负荷（供油量）的增加而提前，喷油终点始终不变。
1、燃油系统术语名词定义
（1）PT FUEL PUMP / PT泵
PT泵为低压喷油泵，主要用于重庆康明斯10升以上的N、M、K系列发动机。 P-压力； T-时间。
（2）FUEL INJECTION PUMP / 高压喷油泵
高压喷射泵分为直列泵和转子泵，主要用于东风康明斯B 、C系列发动机。
（3）FUEL LIFT PUMP / 输油泵
输油泵分为膜片泵和柱塞泵，用于康明斯B 、C系列发动机，为高压泵提供燃 油。
（4） FUEL FILTER / 燃油滤清器
燃油滤清器一般指精滤器，滤芯一般为纸，安装在PT泵前， B 、C系列发动机安装 在输油泵和高压泵之间。
（5） FUEL STRAINER / 滤网式粗滤器
滤网式粗滤器指金属丝编的滤网，一般为100~120目，过滤精度一般只有150微米， 主要是过滤燃油中较大的颗粒和分离燃油中的“自由水分”。
（6）FUEL/WATER SEPARATOR / 油水分离器
油水分离器同粗滤器，但可以分离燃油中已经乳化的水分。
（7）FUEL SEDIMENTER / 沉淀器
沉淀器同燃油粗滤器，但是是通过动力方法分离杂质，而不是通过滤网。
（8）FREE WATER / 自由水分
自由水分通常指悬浮在燃油中的直径大于100微米的水滴。
（9）EMULSIFIED WATER / 乳化水
乳化水指直径小于5微米悬浮在燃油中的水滴，当自由水通过输油泵时，会有一部分被乳化。
2、燃油过滤的要求
（1）必须配备带油水分离功能的滤清器（康明斯带）。
（2）输油泵前必须安装100目左右的粗滤器。不能用细滤器，因容易阻塞而导致阻力过高。
（3）不推荐在中型发动机上（B、C系列）用纸质细滤清器作预滤器，容易因压力波动而损坏。=
（4）进、回油阻力不得超过发动机技术参数表的限值
（5）如果油箱的液面高于喷油器，PT&HPI系统必须在油路中安装单向阀。
3、柴油机燃油阻力测试
燃油压力测试管（带透明管）安装在低压油路中，测试低压燃油压力，进油阻力，燃油中的空气，回油阻力等。
（1）低压输油泵入口管路接头处：
如图3所示，测试前方燃油进油阻力——阻力越大，前部油路阻碍越明显，吸入侧燃油滤清器过脏。
（2）低压输油泵的出口管路接头处：
如图4所示，测试低压输油泵的出口回油压力是否正常——压力过低。
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图3 柴油机燃油系统进油阻力测试 |
图4 柴油机燃油系统回油阻力测试 |
（3）压力侧燃油滤清器的出口管路接头处：
根据燃油压力试验控制原理（见图5）和接线图（见图6），利用进油口与回油口的值做减法——绝对值越大，燃油在压力侧燃油滤清器中损失的压力越多，滤芯越脏。
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图5 柴油机燃油压力试验控制原理 |
图6 柴油机燃油压力试验接线图 |
总结：
“气阻”就是气体混入液体后，使液体流动受到阻碍，从而使柴油机发生故障。为了防止气阻的影响，柴油发电机组的日用燃油箱上通常都设有通气孔（也叫呼吸阀），以平衡燃油箱体容腔内外气压。如果这些通气装置堵塞，加上机器过热及环境温度的影响，就会出现气阻故障。总之，无论是气阻还是或是物阻，还是水阻，只要出现堵塞现象会直接或间接地破坏零件良好的配合关系，导致柴油发动机的技术状态下降，缩短使用寿命。
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