空氣燃油控制器(AFC)
AFC裝置需在PT試驗臺上按照規(guī)范調(diào)預(yù)先整好 |
摘要:從1970年開始,康明斯發(fā)動機(jī)均要求符合國際排煙法規(guī)并經(jīng)環(huán)保局檢驗合格。為達(dá)到這一要求,康明斯公司在其生產(chǎn)的增壓柴油機(jī)所用的PT (G)油泵上,采用了空氣燃油控制裝置(AIR FUEL CONTROL)縮寫為AFC。
一、 AFC的組成
它主要由氣室、AFC活塞組(AFC活塞、膜片和控制柱塞)、AFC 彈簧、AFC控制柱塞套筒、無空氣調(diào)節(jié)針閥、無空氣節(jié)流油孔和 AFC燃油道等組成。
二、工作原理
AFC裝置位于油門軸與電磁閥之間的油道上,從油門軸來的燃油要通過AFC裝置后才到達(dá)電磁閥,它的功能就象一個燃油壓力、 流量限制器。必須強(qiáng)調(diào)一點:AFC裝置僅在發(fā)動機(jī)加速時起作用, 保證發(fā)動機(jī)在加速時得到合適的空燃比,不冒黑煙,不需要AFC 裝置時,可用一個標(biāo)準(zhǔn)堵塞裝入AFC空腔內(nèi),外面裝入一個蓋子即可。
1、AFC無空氣位置
我們知道發(fā)動機(jī)啟動和低怠速運轉(zhuǎn)時,其進(jìn)氣歧管的壓力很低,這時較硬的AFC彈簧不能被壓縮。因此,AFC控制柱塞靠近 AFC蓋板的一端,其AFC油道被柱塞臺肩所堵塞,燃油只能從無空氣針閥與節(jié)流孔之間的環(huán)形通道流向電磁閥,擰動無空氣調(diào)節(jié)針閥,就可以改變環(huán)形通道的大小,從而控制該種工況下的燃油流量與壓力,柱塞的這種位置,稱作“無空氣位置”,如圖1所示。
2、AFC控制柱塞的開啟位置
工作原理如圖2所示。隨著增壓器轉(zhuǎn)速增加,進(jìn)氣歧管的壓力也在增加,這時氣室的高壓氣體將作用于AFC膜片上,克服彈簧力使AFC柱塞移向遠(yuǎn)離 蓋板的一端。隨著柱塞的移動,柱塞上的錐面使其油道逐步打開, 燃油經(jīng)該通道進(jìn)入電磁閥,這樣從油門軸來的燃油可由兩個油道 (無空氣調(diào)節(jié)針閥及柱塞錐面)進(jìn)入電磁閥。
無空氣調(diào)節(jié)針閥調(diào)整好后,其油道的大小是不變的,變化的只 是柱塞處的油孔大小,因為AFC裝置氣室的進(jìn)口是用一根管子與 發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管相連通的,即AFC氣室里的空氣壓力與進(jìn)氣歧管內(nèi)的壓力是相等的,隨著空氣壓力繼續(xù)增加,油孔也打開更大, 直到通過此處的燃油節(jié)流損失最小,氣室里空氣壓力就使AFC柱塞 保持在最大油量位置(即油門軸全開,全負(fù)荷時)。
圖1 AFC(冒煙限制器)原理圖(工作狀態(tài)) |
圖2 AFC(冒煙限制器)原理圖(工作狀態(tài)) |
3、煙度控制
眾所周知,柴油機(jī)在下述兩種工況下煙度最高。
(1)啟動
啟動時油量的控制是很顯然的,它由無空氣螺釘來調(diào)節(jié)。
(2)加速。
加速時,油量急劇增加,而空氣壓力由于增壓器慣性的作用, 增加的速度相對較慢,這就造成了空氣量的不足,使燃油不能完 全燃燒,這也是增壓發(fā)動機(jī)冒煙的原因。
安裝AFC裝置后,根據(jù)前面的介紹,加速時,雖然來自油門軸的燃油 壓力急劇增加,但其中有一部分壓力會在進(jìn)氣壓力增加之前損失掉,使燃油的增加速度與空氣的增加速度保持一致,這樣就保證了燃油能充分的燃燒。強(qiáng)調(diào)一點,AFC裝置只有在加速時才起作用。減速時,隨著空氣壓力的減小,AFC柱塞在回位彈簧的作用 下,逐漸關(guān)閉AFC柱塞處的油道,甚至直到完全關(guān)閉。
以上所有的數(shù)據(jù)均是基于柴油發(fā)電機(jī)組帶燃油泵、水泵、機(jī)油泵、空濾器和消聲器運轉(zhuǎn)時獲得的,但不帶有充電機(jī)、空壓機(jī)、風(fēng)扇、選用設(shè)備和驅(qū)動件。
以上所有的數(shù)據(jù)都是基于ISO 3046標(biāo)準(zhǔn)參考的條件—海拔110m(361ft),大氣壓力100kPa(29.53inHg),進(jìn)氣溫度25℃ (77°F),相對濕度30%,使用標(biāo)準(zhǔn)No.2號柴油或符合ASTM D975的柴油。