康明斯PT燃油系统广泛应用于矿山自卸卡车和工程机械：如K38发动机应用于北重TR和湘电自卸卡车，K50发动机应用于小松E自卸卡车，NT发动机应用于山推SD32推土机，K发动机应用于小松自卸卡车，下面对PT燃油系统进行详细介绍03:44第一节
概述在世界范围内，仅仅只有美国康明斯发动机公司一家采用这种独特的PT供油系统。它是该公司的专利，年开始装在康明斯发动机上，因此、它是一种较新的燃油系统。PT燃油系统是康明斯柴油机区别于其他柴油机的标志。其鉴别字母”PT”是”压力和时间(Pressure--Time)的缩写。一PT燃油系统的基本原理柴油机供油系统的功用:柴油机供油系的功用是根据柴油机的工作要求，定时、定量、定压地将雾化质量良好的柴油按一定的喷油规律喷入汽缸内，并使其与空气迅速良好地混合和燃烧，它工作的情况对柴油机的性能有重要影响。要了解一供油系统必须搞清楚该系统是以什么喷油规律在什么时候，以多大的压力，向汽缸内喷入多少燃油的问题。这些问题将在以后章节中逐一介绍。本讲义主要介绍PT燃油系统的燃油确定，结构特点及使用与操作。简单的液压原理（帕斯卡原理）1.在充满流体的系统中，任何压力的变化立即等量的传到整个系统。2.流体通过某一截面的流量与流体压力、允许通过时间和通过的截面面积正比若通流时间和通流截面不变其流量与其压力成正比例；若压力和截面不变其流量与时间成正比例；若压力和时间不变则流量与截面成正比例。即：Q∝P*T*A我们举个简单的例子。如图所示：显然：水桶里所收集到水量取决于三个因素●水的压力●流动时间●通道面积（阀门开度）康明斯PT燃油系统就是根据这一简单液压原理来设计的由此得出结论：油杯中的油量就取决于：燃油压力计量时间计量孔的大小计量孔的大小：在PT系统中，计量孔的大小取决喷油器、喷油器又取决CPL号，当CPL号确定后，计量孔就固定不变。这样，在发动机工作时，每循环喷油量只取决于燃油压力和计量时间这两个因素。计量时间：实际上是柱塞打开计量孔到关闭计量孔的这段时间间隔。时间间隔的长短取决于喷油器柱塞上下运动的快慢，即取决于发动机的转速高低。在发动机实际工作时，人为是无法控制计量时间的，它仅仅取决于发动机转速。燃油压力：指的是PT泵在各种工况下输出的燃油压力，它与发动机的转速关系。PT燃油系统与高压燃油系统的区别PT燃油系统1.PT燃油泵输出的燃油压力最大不超过PSI（21kg/cm2）2.所有的喷油器都共用一根供油管3.即使有些空气进入燃油系统也不会使发动机“失速”4.PT油泵不需要正时调整高压燃油系统1.高压油泵输出的油压高达--0PSI(--kg/cm2)2.每一喷油器需从油泵中单独引出供油管3.当空气进入燃油系统时发动机马上“失速”4.高压油泵需要正时调整PT燃油系统的组成及流向PT燃油系统的基本结构形式：它由油箱、燃油滤清器、PT燃油泵、低压输油管、喷油器、摇臂、推杆、喷油凸轮和回油管等组成。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、电磁阀等。如图所示为发动机燃油流动图：燃油泵将燃油从油箱中吸起，经过滤清、调速器等送到喷油器，根据PT系统的设计，PT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，并防止寒冷气候时燃油冻结及将PT系统里的空气带回油箱排掉的作用。有许多发动机对PT油泵都有特殊要求，如：增加VS（全程）调速器、AFC冒烟限制器、EFC电子调速器、ASA空气信号衰减器等装置。PT（G）--VS--（AFC）适用于：推土机、船机、汽车吊车等PT（G）--AFC适用于：公路用汽车等PT（G）--EFC适用于：发电机组等为了正确理解一个完整的PT燃油系统，我们必须对每一个部件作一一介绍：油箱和滤清器一油箱的构造油箱用来盛燃油以满足发动机在相当长的一段时间内进行工作，对油箱的设计要求如下：油箱结构A)加油口：用来加注燃油，最多允许灌进为油箱体积的95%的燃油。留下5%的空间供从发动机回流的热油的膨胀用。B)吸油管道：为了防止沉积物被吸起，吸油口应离油箱底部最小(25mm)，如果要在下面开吸油口要求同样。为了保证燃油系统足够的供油，吸油管内径至少为1/2英寸(13mm)，如果发动机功率超过马力，吸油管内径至少为7/8英寸(22mm)。C)通气孔：在发动机工作、灌油、燃油蒸发过程中需要有一个通气孔保证油箱通气，一般情况下通气孔的直径在1/8—1/4英寸(3—6mm)。D)排油阀：康明斯建议在油箱的最低点使用排油阀（或叫放水阀），这样每天可以把少量的废油、水、杂质排出，以减少杂物成堆，提高燃油的清洁度。否则，很容易出现滤清器故障问题。E)回油管道：康明斯PT燃油系统不同于其他燃油系统的另一点是有80%的燃油回流到油箱，这样就需要一个回眼回油道。该回油道将喷油器不用的油排回到油箱内。这条油道在设计时应尽可能使回流阻力小，在它里面所发生的任何节流现象都会导致发动机减速性差。发动机要求在7秒内从最大转速降到怠速，超过这个时间就叫减速性差，如果出现这种情况，汽车司机在换挡时就会感到棘手。二油箱的安装位置一般说来，油箱的安装应该低于喷油器高度且与PT泵的高度相同，这样利于回油，如油箱太低虽然回油顺利但吸油困难。如果由于整车上位置限制的原因，油箱高于喷油器，那么就要采取如下的措施：回油管缺陷而造成减速性差的一般原因：内径太小，最小内径是(10mm)的8号软管弯度过大固定太紧内堵参考用油管尺寸燃油滤清器燃油滤清器的功能是让油在进入油泵以前滤出杂质。NH和K系列发动机常用是“旋装式”滤清器，这类滤清器是用纸做滤芯，滤芯的过滤能力为大于20微米的杂质。滤清器在工作时，终究会因杂质堆积而形成阻碍，从而降低发动机的功率。所以滤清器的阻力不能超过规定值，以下有两种方法可以防止这点。1）根据保养和维修手册中的建议，按一定的工作里程、存放时间或工作小时数更换滤清器。2）用真空表，按每小时测量油泵与滤清器之间的阻力情况。新的发动机其数据为3英寸（76mm）--4英寸（mm）汞柱，如果超过8英寸（mm）汞柱，就应该更换滤清器，否则就会降低发动机的动力。更换滤清器时的注意事项:A)拆掉的旧件不能重新使用，应把它打烂以防与新件混淆。B)用干净的柴油将新的滤清器灌满。C)将滤清器装到发动机上，当橡胶面与盖面接触时将滤清器再旋进1/2到3/4圈即可。不能太紧，否则滤清器会变形，造成空气进入燃油系统，太松结果也一样。齿轮泵齿轮泵由齿轮泵壳体(两部分组成)、主动齿轮(长轴)、从动小齿轮、衬垫等组成。当发动机驱动油泵时，齿轮泵随之转动，其转速与发动机转速一样。旋转的齿轮在吸油端产生真空并从油箱内通过滤清器把油吸起后将油压入高压腔。齿轮泵出口的燃油压力要比PT泵出口的压力大4--5倍。齿轮泵的泵油特性是压力随转速的升高而升高。如图所示：在直列发动机中齿轮泵一般是右旋而V型发动机一般是左旋，这是因为传动系布置及排列造成的。康明斯生产的齿轮泵在泵体上有左右旋标记。如图所示：齿轮泵的尺寸基于发动机所需要的燃油流量大小来定，发动机用油愈多，就需要愈大的齿轮泵。这里所指的尺寸是齿轮的宽度。尺寸有7/16”、3/4”、1”和11/4”等。除PTH泵是11/4”外，其他都是1”和3/4”齿轮泵，其中3/4”齿轮泵用得最多。齿轮泵的异常磨损在正常情况下是很少出现的，如果燃油太脏、滤清不良（或滤清器损坏）可能会造成这种不良现象。康明斯发动机在设计时，考虑到在发动机供油系统出故障时保护PT燃油泵，在齿轮泵的传动轴上设计了一个薄弱环节，为的是防止因齿轮泵卡死而导致PT泵严重损坏。在设计时将齿轮泵主动齿轮驱动轴（长轴）的中部，设计为一个薄弱环节（直径较小）如图所示：万一齿轮泵卡死，此处即断裂从而保护PT泵其他零件不致损坏。当然，油泵正常工作时薄弱环节的强度还是足够的。脉冲膜片减振器根据齿轮泵工作特性，它所提供的燃油有较大的压力波动，这样就造成PT泵供油压力的波动。燃油压力波动太大将影响发动机正常工作。如图所示：当发动机在某工况时，由于供油压力的波动，此时各个喷油器量油口的压力就不一样，这样各个喷油器的油杯进油量就不一样，结果是发动机各缸工作均匀性差、工作不平稳。为防止这种现象，办法是加装一个脉冲膜片减振器并通过一个钻孔与齿轮泵高压腔连通。脉冲膜片减振器的结构如图所示：当一个较高压力波作用在金属膜片上时，膜片压缩它背后的空气，部分压力波能量被吸收，压力波峰值降低，随后、一个较小的压力波作用在膜片上时膜片背后的空气将它推出，给出了部分能量。压力波峰值上升，从而，使供油压力较为平稳，如图所示：磁性（滤网）滤清器在压力的作用下，燃油流入一个小的磁性滤清器里它一般位于油泵的顶端（有些位于底部如PT--VS油泵）。这样。PT系统就有两道滤清装置，磁性滤清器主要滤掉齿轮泵带来的油里面的金属粉末杂质及磨损铁屑。该滤清器应遵守维修手册中的要求，经常用压缩空气进行清洗，滤网在安装时应注意方向，有孔的一端朝向泵体里面。油从滤网流出经油孔流至调速器室。调速器（标准车用两极调速器）PT燃油泵具有两个功能：速度控制和油压控制，两者相互影响。（一）速度控制，我们感兴趣的有以下四种速度：A）低怠速：--RPMB）最大扭矩转速--RPMC）额定转速：2RPMD）高怠速（无负荷）：2RPM注：1）以上转速按发动机规格和型号各异2）最大扭矩转速约为额定转速的70%3）高怠速往往大于额定转速的8--10%发动机的转速取决以下三个因素；）节流轴位置（节流轴俗称油门）B）调速器位置C）发动机负荷PT（G）燃油泵按用途不同可装各种调速器，如：公路用汽车装两极调速器PT（G）——AFC工程机械、船机装全程调速器PT（G）——VS——（AFC）发电机组装电子调速器PT（G）——EFC汽车吊车PT（G）——VS二）压力控制：调速器的压力控制都是通过油道截面面积的改变来实现的。PT（G）标准两极调速器的工作原理及结构调速器的结构：它主要由飞锤总成7、8，调速柱塞套筒总成5、4，怠速弹簧柱塞（纽扣）11，怠速弹簧12，高速弹簧13，飞块辅助柱塞9，飞块辅助柱塞弹簧10，扭矩弹簧6，怠速调整螺钉14等零件构成。两极调速器具有三个功能：1）控制低怠速（2）控制高怠速（3）压力调节下面讨论调速器是如何完成以上三个功能的：1）控制低怠速：低怠速控制的关键在于调速器柱塞的台肩与怠速油道的相对位置。如图所示：A.低怠速调节：要使柱塞在某一位置不变，其先决条件是F推与F弹相等，它们是平衡的，若某一因素发生改变，柱塞就会左右移动。油道的截面面积就会改变，油压也会发生变化，根据前面的介绍，油量也会变化，从而导致转速也发生变化。而F推∝n,n↑→F推↑→柱塞右移→通道减小→P↓→Q↓→n↓n↓→F推↓→柱塞左移→通道增加→P↑→Q↑→n↑这样就使发动机维持在某一怠速转速下稳定运转。所维持的怠速转速是不是符合要求，要看机型而定，一般要求在—转/分,另外，转速不在范围内，假如偏大，说明通道面积偏大，其解决办法是人为的减小F弹，使柱塞右移从而减小通道面积，来达到降低怠速的目的。反之亦然，怎样降低F弹就是我们要讨论的另一个问题。B.怠速调节：我们通过怠速调节螺钉来调节怠速，即通过拧进拧出怠速调节螺钉来改变F弹（弹簧力）。2）控制高怠速（最高空车转速）：关键在于调速器柱塞台肩与主油道的相对位置。如图所示：A.高怠速控制：跟低怠速控制一样，n↑→F推↑→柱塞右移→通道减小→P↓→Q↓→n↓n↓→F推↓→柱塞左移→通道增加→P↑→Q↑→n↑这样就使发动机维持在某一高怠速转速下稳定运转。所维持的高怠速转速是不是符合要求，也要看机型而定，不同的机型转速不一样，有2转/分、有2转/分等，同样的道理，若转速不在范围内，如偏大，说明通道面积偏大，其解决办法是人为的减小F弹，使柱塞右移从而减小通道面积，来达到降低高怠速的目的。反之亦然，怎样降低F弹就是我们要讨论的另一个问题。B.高怠速的调节：我们是通过调整高速弹簧垫片的厚度来改变F弹（弹簧力）。以达到调整高怠速的目的。3）压力调节：作用是用来修正来自于齿轮泵的燃油压力，为油泵提供基础油压，这就是为什么所有的PT泵都有两极调速器的原因。其起作用的装置是调速器柱塞、怠速柱塞（纽扣）以及弹簧等其中：P——燃油压力；F推——飞块推力A——怠速柱塞凹入面面积；这就是压力调节公式，F推只与转速的平方成正比，A的大小与所选择的怠速柱塞有关，也就是说不同的怠速柱塞所调节出来的燃油压力是不同的。所以，怠速柱塞是不能随意更换的。我们所需要的压力曲线是怎么来的呢？实际上是由压力调节提供基础油压，再由调速器柱塞台肩逐渐封闭主油道所产生的，如图所示：旋转油门轴（节流轴）来自调速器的燃油都要通过油门轴，受油门轴的控制，然后再向PT喷油器供油。旋转油门轴有两种结构形式:如图所示。老式油门轴是由柱塞和垫片组成，用增减垫片来改变柱塞里油道大小，以调整供油压力，新式的油门轴是一个带螺纹的柱塞组成的，柱塞拧进拧出来控制油道的大小。新式油门轴是目前普遍采用的一种油门轴，凡经过试验台架调好的油门轴，均用一个小的钢球封死，不允许随意改变。当油门轴完全关闭时，它里面仍有少量的燃油流过，其目的是保证重型汽车在下坡时有足够的燃油润滑和冷却喷油器。油门轴泄漏量的调整是极其严格的。泄漏量太大，则发动机减速性差并造成怠速不稳定；泄漏量太小，则发动机加速性差并容易造成“失速”现象。通过调整后限位螺钉来调节油门轴的泄漏量。如图所示。油门轴泄漏量的调整电磁阀（停车阀）PT燃油泵上一般使用两类电磁伐，一类是标准电磁伐，一类是快速启动电磁伐。标准电磁伐是由线圈、伐壳体、片状弹簧、阀片、手动调节螺钉等部件组成。工作情况，当通电时，电磁伐的阀片被电磁力所吸引，油路打开。相反，断电时阀片在回位弹簧的作用下，关闭油路，停止供油，发动机停车。当电磁伐失灵时，可用手动调节螺钉将阀片顶开，接通油路。停车时，将调节螺钉退出，关闭油路，这是应急措施。另外，当汽车下坡时，不得将电磁伐关闭，否则汽车拖动发动机继续旋转，油泵还在工作，由于电磁伐已关闭，造成阀片背面有一定的油压，下坡后再启动时电磁力无法克服这个阻力，使发动机无法启动。若遇到这种情况，可用调节螺钉顶开阀片后退回正常工作位置。标准电磁伐在发动机紧急停车时，因发动机惯性，油泵还在继续工作一段时间造成一定油压顶住阀片，在压力没有下降时，标准电磁伐无法克服其阻力，电磁伐无法打开，这对于备用发电机组、消防用发动机等是不允许的，这些发动机要求快速连续启动，即一待发动机飞轮停转，立即启动发动机。所以现在有一种新设计的快速启动电磁伐。如图所示，这种伐是在原来电磁伐基础上作了一些改进，增加了一个带孔的阀片，使阀片两面的压力差不致于太大，这样快速启动发动机就比较容易。PT（G）空气燃油控制器（AFC）从年开始，康明斯所有公路用发动机，均要求符合联邦排烟法规并经环保局检验合格。为达到这一要求，该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（AIRFUELCONTROL）缩写为AFC。1.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、无空气调节针伐、无空气节流油孔和AFC燃油道等组成。如图所示。2.工作原理AFC装置位于油门轴与电磁伐之间的油道上，从油门轴来的燃油要通过AFC装置后才到达电磁伐，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。A.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伐与节流孔之间的环形通道流向电磁伐，拧动无空气调节针伐，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”B.AFC控制柱塞的开启位置：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伐，这样从油门轴来的燃油可由两个油道（无空气调节针伐及柱塞锥面）进入电磁伐。无空气调节针伐调整好后，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）。AFC装置需在PT试验台上按照规范调预先整好。上面简单介绍了该装置的工作原理，那么，在柴油机上是如何控制烟度的呢？众所周知，柴油机在下述两种工况下烟度最高。（1）启动，（2）加速。启动时油量的控制是很显然的，它由无空气螺钉来调节。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。如有了AFC装置，情况就不一样了，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。VS（机械式全程）调速器的工作原理两极调速器对速度调整只有两点（1）控制低怠速，（2）控制高怠速。对于稳定中间工况的速度它无能为力，而VS调速器就可以维持某一转速下平稳的运转。带有VS调速器的PT燃油泵上，两极调速器的油门轴处于最大油门开度并固定不动。从两极调速器来的燃油流经VS调速器后才到电磁伐，再去喷油器。VS调速器的工作原理：当发动机在某一中间工况稳定运转时，若负荷突然增加，转速下降，飞块离心力减小，柱塞左移，VS调速器的油孔开度增大，从而造成燃油压力随之增大，发动机循环供油量也增加，使发动机转速升高，回到原来的稳定转速。其调速原理跟两极调速器是一样的，不同之处在于VS调速器的拐点随弹簧力的变化而变化。n↑→F推↑→柱塞右移→通道减小→P↓→Q↓→n↓n↓→F推↓→柱塞左移→通道增加→P↑→Q↑→n↑VS调速器可以保持发动机在怠速到额定转速的任一转速上稳定运转控制手动油门在不同的位置，可以调节发动机不同的转速，如图所示：喷油器的工作过程1.旁通阶段：喷油器处于停止供油状态，柱塞被压在最低位置，柱塞中部细的部位把喷油器内部的进回油道勾通。这时燃油对喷油器进行冷却，并排除油道中的气体，发动机在作功和排气冲程中喷油器柱塞一直处于这一状态。2.计量（量油）阶段：当凸轮继续旋转到进气冲程后不久，由于凸轮外型曲线的变化，柱塞在弹簧的作用下升起，先将进、回油道切断，燃油旁通结束，量孔开始计量，燃油流至喷油器的油杯，此时由于油压低，喷孔直径小（≈0.17mm）而不会漏油。当柱塞上升到最高位置后，凸轮外型曲线保持平稳，柱塞处在最高位置直到进气结束。在压缩冲程中，在凸轮曲线的作用下，柱塞缓慢下行，直至接近封闭计量孔，计量结束。3.准备喷射阶段：计量结束后，柱塞下行到一定的位置，下部的油杯及油道就产生了一定的压力，使止回球阀落到球座上，关闭了进油道，柱塞继续下行把油道与油杯分开，由于发动机转速高、计量时间短，其油杯不会被燃油充满，所以，这阶段只是压缩和部分地排除油杯中的气体，为喷射作准备。4.喷射阶段：在发动机压缩冲程接近终了时，凸轮外型曲线又有突然的变化，使柱塞快速下行，把油杯里的燃油以KG/CM的高压，喷入汽缸内，在喷射的同时，柱塞中部细的部位又使进、回油道联通，燃油又开始旁通，柱塞最后落到油杯上，喷油结束。PT喷油器的调整与检查止回球阀在PT（D）型喷油器内装配止回球阀是为了防止回压的升起而影响别的喷油器的量油。有缺陷的止回球和球座会引起发动机反应不灵敏。发动机正常停车，从怠速到停车约需1--2秒钟。如果密封不好，就会延长到5秒以上。喷油器的使用喷油器的使用应注意两点：1.调整：发动机上的任何调整，只要影响喷油器的柱塞行程，就要对喷油器的行程和气门间隙进行调整，否则将影响发动机正常工作。调整方法应遵照发动机使用保养说明书或维修手册的有关规定进行调整。2.喷油器的有关修理及校定应由康明斯指定的网点或我公司来完成。喷油器不工作如果某缸喷油器停止喷油，发动机肯定出现动力不足或工作不平稳等故障现象。造成喷油器不工作的原因有三点：1）柱塞咬死2）进油孔和滤网堵塞3）喷油孔堵塞PT/STC燃油系统流向图STC工作原理示意图NH发动机喷油正时调整示意图
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