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柴油发电机输油泵原理和作用 |
在电子控制泵喷嘴燃油喷射系统中，康明斯发电机输油泵的作用是从燃油箱中吸取燃油，并且连续地输往高压喷射系统中。柴油发电机输油泵的原理是在喷油泵凸轮轴上的偏心轮通过滚动轮和顶杆，向下压活塞，这样使吸入止回阀和增压阀开启，同时活塞弹簧被压缩。当偏心轮转过滚轮后，弹簧的弹力使活塞上行，此时，止回阀和开启，而另外两个关闭。凸轮轴每转一周，输油泵输油两次。如果排出管路上油压增高大于弹簧弹力时，则活塞便停留在输油泵下部，待油压降低后，继续供油。
一、串联泵
串联泵用于发电机组泵喷嘴系统。这种泵是一个由燃油泵和制动助力器用的真空泵组成的总成。它安装在柴油发电机的气缸盖上，由柴油发电机凸轮轴驱动。燃油泵本身或者是带封闭叶片的叶片泵，或者是齿轮泵。即使在很低的转速下也能输送足够的燃油以确保柴油发电机可靠地起动。这种燃油泵内有各种不同的阀、节流孔和旁通通道。
1、入口节流孔
实质上，泵的出油量正比于泵的转速。入口节流孔限制了泵的最大输油量，所以不会输送过多的燃油。
2、节流孔
燃油增压过程中产生的蒸气泡通过通往燃油回流口的节流孔消除。
3、泄压阀
它用于限制高压部分的最大压力。
4、旁通通道
如果燃油系统中有空气（例如，燃油箱的燃油已经用尽），低压的压力调节阀保持关闭，空气由泵出的燃油通过旁通通道赶出燃油系统。由于泵的通道设计灵巧，泵的齿轮即使在燃油箱的燃油已经用尽的情况下也不会在无油的状态运转。所以，当加满了的燃油箱重新启动时，泵立即就会吸入燃油。燃油泵有接头，用于检测增压后的燃油压力。
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串联泵结构图 |
二、电动燃油泵
电动燃油泵仅用于柴油机。在系统监测的框架内，除了燃油供给，它还负责在发生意外时切断燃油供给。电动燃油泵有内置泵和外置泵两种形式。外置泵安装在燃油箱外面的机身平台上，装在燃油箱和燃油滤清器之间。而内置泵安装在燃油箱内，使用一种特殊的支架，这个支架通常还装有一个入口燃油滤网、一个油面监测器、一个燃油储罐，以及同外界联系的电气接头和燃油接头。电动燃油泵随着柴油发电机拖转过程而起动并连续建运转（不论柴油发电机转速如何）。它持续从燃油箱通过燃油滤清器向燃油喷射系统输油。
电动燃油泵由安装在同一个壳体内的泵体部分、电动机部分和端盖部分组成。泵体部分即泵油主体部分，如叶片泵、滚柱泵、齿轮泵等。电动机部分由永久磁铁系统和电枢组成。根据在给定的系统压力下所需要的燃油量确定它的设计。电动机由于能受到燃油的冲刷，所以能保持冷却。这种设计带来了柴油发电机的高性能，而不必在泵元件和电动机之间设置复杂的密封件。端盖部分上设有电气接头以及出口的燃油接头。端盖里面还设有止回阀，以防止一旦燃油泵关闭之后油管内的燃油排空。
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电动燃油泵的结构图 |
三、齿轮式燃油泵
齿轮式燃油泵的主要部件是两个反向旋转的齿轮，它们在旋转时相互啮合，同时燃油进入轮齿之间形成的空腔，并从入口侧输送到出口侧。旋转着的齿轮之间的接触线提供了燃油泵入口出口之间的密封，并防止燃油流回。输油量大体上与柴油发电机转速成正比，所以必须利用入口端的入口节流装置，或者利用出口端的溢流阀调节输油量。齿轮式燃油泵是免维护的。为了在第一次起动时，或者当燃油箱的燃油已经用尽时将空气从燃油系统排出，可以直接在齿轮泵或者在低压油管内安装手动输油泵。
（1）为防止排出管堵塞等原因使排出压力过高，发生事故，泵壳上装有安全阀。在排出压力过高时，高压液体顶开安全阀，使部分液体从通道回流到吸入口，以降低出口压力，起到保护作用。安全压力的大小，可由调整螺旋改变弹簧力进行调整。
（2）为保证齿轮连续输送液体和啮合齿的运动平衡，必须要求前一对齿尚未脱开后一对齿就进入啮合，所以有一部分液体被困在两啮合线及两端盖之间形成的封闭容积内，此容积称“闭死容积”。当齿轮继续转动时，闭死容积变到最小;然后该容积又逐渐增大，直到对啮合齿脱开时容积增到最大。当闭死容积由大变小时，被困在其中的液体受到挤压，压力急剧升高。于是被困液体从一切可以泄漏的缝隙中强行挤出，这时齿轮和轴承受到很大的脉冲径向力，功率损失增加，磨损加剧。
（3）当闭死容积由小变大时，剩余的被困液体压力下降，形成局部真空，使溶解在液体中的气体析出或液体本身气化形成汽蚀，使泵产生振动和噪声，这种现象称为图液现象。困液现象对齿轮油泵工作性能及寿命的危害很大。齿轮油泵适用于不含固体杂质的高黏度液体。如果液体含有杂质建议选用螺杆泵或者气动隔膜泵产品更合适。为消除困液现象，可以采取开卸荷槽、卸荷孔等卸荷措施，使闭死容积与吸油或压油腔连通。由于泵内有高压腔、低压腔，所以存在窜漏问题。为保证密封，应选择适当的间隙。若间隙大，则漏损增加，但不易卡死，机械效率高。在轴向间隙与径向间隙中，轴向间隙是主要的，一般应在0. 04~0.lOmm范围内，径向间隙在0.10~0.1mm范围内。由于齿轮油泵间隙多，且密封面积较大，故密封性能不如往复泵，所能达到的压力也较低，齿轮泵制造装配质量对性能的影响较大。
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齿轮式输油泵原理图 |
四、带封闭叶片的叶片式燃油泵
1、叶片泵的结构
一般采用叶片在油道内高速旋转，燃料从进口吸入，从出口排出；金属泵主要是依靠容积的不断变化，在进油口吸入燃料，在出油口将燃料挤出，或者是在进油口将燃料封闭，不断的将燃料赶到出口。
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叶片式燃油泵结构图 |
2、工作原理
4片钢制叶片在转子上开出的滑槽内沿转子径向滑动，叶片的一端紧压泵筒内壁，另一端通过弹簧与浮轴接触。转子内部空腔被叶片和浮轴分成4个工作腔。泵筒固定在泵的壳体上，两侧有进、出油口。转子的动力可以是柴油发电机驱动或电机驱动。
转子工作时为顺时针转动，由于泵筒与转子是偏心的，随着转子的转动，每个工作腔的容积不断变化，叶片转向进口一边时，工作腔容积变大，产生局部低压区，将油箱中的燃油吸入工作腔。而叶片转向出口一边时，工作腔容积变小，将燃油挤出，流向汽化器。
当泵出口压力大于规定值时，作用在释压活门下表面上的压力克服弹簧力，向上顶开释压活门，将泵出口的多余燃油导回入口，使泵出口到汽化器之间的供油管路中燃油压力始终保持在规定值以内。而当柴油发电机工作期间遇到叶片泵失效的情况时，只要泵进口压力稍微大于出口压力，则作用在旁通活门板上表面的压力克服细弹簧力，向下打开旁通活门板，使燃油全流量流向柴油发电机汽化器。
该泵的头部装有供油压力调节装置，可自动调节泵出口的燃油压力处于规定的范围内。如果泵工作时燃油压力出现异常，应首先检查压力调节装置，并通过调节螺钉用试验的方法进行压力修正。
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