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故障检修与技术维护 |
PT燃油泵常见故障原因、诊断与排除方法 |
摘要：康明斯柴油机使用的PT燃油系统是根据粘性流体在管道及缝隙中流动压力变化的基本规律，粘性流体流经小孔口的自由流出现象而设计的。通过调整PT燃油泵的各部件形状及管道阻力大小来改变燃油系统的压力、粘性液体流经小孔口的时间，更好的满足了柴油机的工况改变每循环供油量随着改变的特性要求。康明斯公司在本文介绍了PT燃油系统的特点、原理、组成及功用，结合工作实践中接触到的几类常见故障，对PT燃油系统故障的危害及其原因进行了分析，并详细介绍了故障排除方法，可为PT燃油系统的维护保养提供有益的参考和借鉴。
一、PT燃油系统的特点和原理
PT燃油系统是康明斯柴油机区别于其他品牌柴油机的标志，其鉴别字母PT是压力和时间的缩写，P指喷油器进口处的燃油压力，T指允许燃油流入喷油器油杯的有效时间。主要型号分为PT（G）-EFC、PT（G）-VS、、PT（G）-VS-AFC（双弹簧）、PT（G）-VS-AFC等几种规格，外形示意图如图1所示。其中用于发电柴油机的是PT（G）-EFC，其内部结构剖面如图2所示。
1、PT燃油系统特点
（1）喷射压力范围高达10000~20000PSI（PSI是磅每平方英寸，约为6.89476kPa），可保证燃油良好雾化。PT燃油泵输出的燃油压力，最大不超过300PSI。
（2）所有的喷油器都共用一根供油管，即使有些空气进入燃油系统也不会使柴油发电机“失速”。
（3）PT油泵不需要正时调整，油量受油泵和油嘴控制，柴油发电机功率可以保持稳定，不会产生功率损耗。
（4）有80%左右的燃油用于冷却喷油器后回到油箱，喷油器得到很好的冷却。
（5）通用性好，相同的基础泵和喷油器作一些调整，就可以实用于不同型号的柴油发电机在大范围内的功率和转速的变化。
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图1 康明斯柴油机PT燃油泵主要型号规格 |
图2 PT（EFC）型燃油泵内部结构剖面图 |
2、 PT燃油系统的组成及原理
（1）结构组成
如图3所示。 PT燃油系统基本部件由油箱、燃油滤清器、PT燃油泵、低压输油管、喷油器、摇臂、推杆、喷油凸轮和回油管组成，其中PT燃油泵又包括齿轮泵、磁性滤清器、脉冲膜片减振器、两极调速器、节流轴、电磁阀。
（2）工作原理
燃油由PT泵通过分配歧管送往各PT喷油器，送油压力较低，此油压是由PT泵中的调速器和节流阀控制的。PT喷油器对燃油进行计量、加压并将其喷入燃烧室。即油量调节是由PT泵完成的，而高压的产生和定时喷射则由PT喷油器来完成。PT燃油系统的功用就是定时、定量地向柴油发电机气缸喷射燃油，并根据柴油发电机使用工况自动进行调节。
（3）PT燃油泵作用
如图4所示。根据PT系统的设计，PT燃油泵供给喷油器的燃油将有80%左右在工作中经喷油器又回到油箱，主要起冷却和润滑喷油器作用，并有寒冷气候时防止燃油冻结及将PT系统里的空气带回油箱排掉的作用。
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图3 PT燃油泵供油系统结构图 |
图4 PT燃油泵流向示意图 |
二、PT燃油系统常见故障及处理
1、水进入PT燃油系统
（1）危害：
当水进入燃油系统后，将会使PT泵中的调速器柱塞、喷油器柱塞等零件发生锈蚀现象，特别是停车后再次启动柴油发电机时，有可能使PT泵中的调速器柱塞传动销、驱动舌和齿轮泵驱动轴折断。
（2）原因分析：
水混入燃油可能是由于油中含有水或在添加燃油时带入的，也可能是在机器每次工作后未及时加油引起的。当燃油箱为充满燃油时，由于液压温度下降，空气中的水蒸气便在油箱内壁上冷凝，从而使冷凝水混入燃油中。
（3）处理方法：
在每班作业完毕后应将油箱加满；另外，柴油桶在停放时一定要拧紧盖子，以防雨水漏入。为了排除已进入油中的水，在每班开始作业之前要拧开油箱下面的放油开关以排除沉淀水，同时还可以打开燃油滤清器下面的排污塞将积存的水排掉。应当指出，当柴油发电机组长期停用后，PT燃油泵很容易因水蒸气冷凝而锈蚀，如果不注意，当重新启动柴油发电机时，就会发生零件损坏的想象，为此应使PT燃油泵中存有足够的燃油，启动前对PT燃油泵进行仔细检查，在确认零件转动灵活时，再启动柴油发电机。
2、空气进入PT燃油系统
（1）危害：
空气进入PT燃油系统后会发生PT燃油泵工作失常、各缸喷油不均匀和喷油器喷油不正常等情况，从而使柴油发电机启动困难、功率下降、转速不稳或突然熄火。
（2）原因分析：
PT燃油系统中有漏气部位。
（3）处理方法：
认真仔细查找和排除PT燃油系统中的漏气部位，具体如下：
① 检查浮子油箱与燃油滤清器之间有无漏入空气。
为此可先取下燃油滤清器盖，检查燃油是否充满。燃油不足时加满，然后再启动柴油发电机。在保养时，当从燃油滤清器放污塞排除水、污物和较多量燃油后，也应按上述方法向燃油滤清器中添加燃油。
② 检查燃油滤清器与PT燃油泵之间有无漏气。
观察油管有无泄露、管子接头有无松脱等。
③ 检查PT燃油泵各密封部位有无漏气。
检查时应使柴油发电机在怠速工况下运转，然后依次在可能漏气的部位滴油或用手堵住有关孔口，此时，如观察到所滴油被吸入泵体或在堵住孔口时柴油发电机转速不稳现象有所缓和，则说明被检查部位有漏气现象。对每个密封部位逐一检查，如果漏气是因为垫片损坏或接头松脱而引起的，应更换垫片或拧紧接头，如果漏气是由于密封件失效，则必须更换密封件。
3、机械杂质进入PT燃油系统
（1）危害：
机械杂质混入燃油会引起严重的不良后果，使零件使用寿命缩短，杂质进入间隙还会使运动的零件发生阻滞（如调速器的柱塞与套简），从而影响PT燃油泵的正常工作。
（2）原因分析：
添加燃油时带入机械杂质。
（3）处理方法：
为防止机械杂质进入燃油，在对燃油箱添加燃油时应使用清洁的油桶。定期对燃油滤清器滤芯进行清洗或更换，尤其重要的是按规定清洗PT燃油泵中的滤网，磁性式滤清器的上下滤网。
此外，PT燃油系统对燃油的清洁度要求较高，多数故障主要原因是燃油清洁度不好，含杂质（水、腊、脏物）过多，造成燃油泵损坏。因此选用优质、高清洁度的燃油，使用正品滤芯并正确保养维护是PT系统正常工作的前提。
总结：
随着康明斯柴油机在备用电源、移动电站、室外集装箱发电站等设备上使用越来越多，PT燃油泵作为康明斯发动机的专利燃油系统也被大家慢慢有所认识，由于其深奥的工作原理使发动机的故障排除更有特殊性。康明斯发电机组的PT燃油系统使用中的故障，大多数是由水、空气及机械杂质进入柴油机PT燃油系统引起的，故障的分析排除应先从这几方面入手，同时在日常的工作中，应做好PT燃油系统的调整、保养。只有这样，才能减少柴油发电机PT燃油系统故障。
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