PT燃油泵
PT燃油泵在燃油系统中起供油、调压和调速等作用,即①在适当压力下将燃油供入喷油器;②在柴油发电机转速或负荷发生变化时及时调节供油压力,以改变供油量满足工况变化的需要;③调节并稳定柴油机转速。
PT燃油泵由柴油发电机驱动,但它与柴油发电机之间无传动定时关系。因此,安装时无需校对定时。
PT燃油泵的构造如图1所示。
图1 PT燃油泵的构造
(1)PTG调速器
PTG是两极式调速器,主要由调速器重块、调速套筒、调速柱塞、低速校正柱塞、低速校正弹簧、高速弹簧、高速校正弹簧、怠速弹簧和怠速柱塞等组成(图2)。PTG调速器不仅用来限制高速和稳定怠速,而且还能随柴油发电机转速的变化自动调节供油压力和校正柴油发电机的转矩特性,其工作原理如下。
①高速控制 调速套筒的内腔通过调速柱塞的中心孔及径向孔与进油口、出油口、怠速油道等相通。当发动机工作时,在调速器起作用之前,由于燃油压力的作用,怠速柱塞与调速柱塞两者的端面不相接触,保持一定的间隙Δ,部分燃油即从此间隙经旁通油道流回输油泵的入口(图2)。当发动机转速升高时,重块的离心力增大,推动调速柱塞右移,使间隙减小,通过旁通油道的回油量随之减少,调速套筒内腔的油压即出油口的燃油压力增高,从而使喷油量不会由于转速升高、喷油器进油时间缩短而减少。反之亦然。
当发动机转速超过标定转速并继续升高时,重块离心力进一步增大,克服高速弹簧的弹力,使调速柱塞继续右移,出油口被逐渐关小。由于出油口的节流作用,供油压力急剧下降,喷油量随之迅速减少,从而限制了柴油发电机超速。
②怠速控制 柴油发电机怠速时将节流阀关闭,燃油经怠速油道供油以维持怠速运转。若转速降低,在怠速弹簧的作用下怠速柱塞7左移,消除间隙后推动调速柱塞左移,使怠速油道的通过断面积增大,喷油量相应增加,使发动机转速回升。相反,当怠速转速升高时,重块推动调速柱塞右移,怠速油道通过断面积减小,喷油量随之减少,使转速复原,从而稳定了怠速。
③高速转矩较正 柴油发电机转速较低时,高速校正弹簧处于自由状态。当转速升高到最大转矩转速时,高速校正弹簧开始与调速套筒接触。随着转速继续升高,调速柱塞右移,校正弹簧逐渐被压缩,使调速柱塞的移动受阻,从而延缓了燃油压力的增高,使喷油量相对减少,最终使柴油发电机的转矩随转速升高而有较大的下降(图3)。
图2 PTG调速器结构示意
④低速转矩校正 柴油发电机在最大转矩转速运转时,低速校正弹簧处于自由状态。当转速降低时,低速校正柱塞左移,低速校正弹簧被压缩,使低速校正柱塞的移动受阻,从而延缓了燃油压力的下降,使喷油量相对增加,最终使柴油发电机的转矩随转速降低的趋势减缓(图3)。
图3 PTG的转矩校正作用 图4 MVS调速器的结构
(2)节流阀
PT燃油泵中的节流阀是旋转式柱塞阀。除怠速工况外,燃油从PTG调速器至喷油器都要流经节流阀。它用来调节除怠速和最高转速以外的各转速的PT燃油泵的供油量。怠速和最高转速的供油量由PTG调速器自动调节。
(3)MVS调速器
在推土机等工程机械用柴油机上,其P-T燃油系统的PT泵内除了PTG调速器外,还装有MVS全程式调速器,它可使柴油发电机在选定的任一转速下稳定运转,这时应将节流阀的位置固定,不能任意变动。
图4为MVS调速器的结构。其柱塞的左侧承受来自输油泵并经滤清器滤清的柴油的压力作用,此油压随柴油发电机转速而变化。柱塞右侧与调速器弹簧柱塞相接触而承受调速弹簧(包括息速弹簧和调速器弹簧)的弹力。
当PT泵的调速手柄处于某一位置时,其下的双臂杠杆(图4)便使MVS调速弹簧的弹力与柱塞左侧的油压相平衡,柴油发电机在该转速下稳定工作。当柴油发电机的负荷减小而使转速上升时,则柱塞左侧的油压随之增大,于是柱塞右移,来自节流阀的柴油通道被关小,使PT泵的输出油压下降,喷油器的循环喷油量也随之减小,限制了转速的上升;反之,当柴油发电机的负荷增加面使转速下降时,则调速弹簧的弹力便大于柱塞左侧的油压,于是柱塞左移,开大来自节流阀的柴油通道,使输出油压上升,喷油器的循环喷油量增大,限制了转速的下降。改变调速手柄的位置,即改变了调速弹簧的预紧力,柴油发电机便在另一转速下稳定运转。
在怠速时,调速器弹簧呈自由状态而不起作用,仅由怠速弹簧维持怠速的稳定运转。MVS调速器设有高速限止螺钉和低速限止螺钉,用以限制调速手柄的极限位置。
PT泵在附加了MVS调速器后,正常工作时其节流阀是用螺钉加以固定的。如果需要调整,可拧动节流阀以改变通过节流阀流向MVS调速器的油压,从而使循环喷油量发生变化。
(4)断油阀
图5所示为电磁式断油阀的结构示意图。通电时,阀片被电磁铁吸向右边,断油阀开启,燃油从进油口经断油阀供向喷油器。断电时,阀片在复位弹簧的作用下关闭,停止供油。因此,柴油发电机启动时须接通断油阀电路,停机时须切断电路。若断油阀电路失灵,则可旋入螺纹顶杆将阀片顶开,停机时再将螺纹顶杆旋出。