齒輪泵
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齒輪泵的結構、工作原理和易發故障 |
摘要：PT燃油供給系統與傳統的柴油機供給系統不同。其供油量的大小取決于燃油泵的輸出壓力P(Pressure)和噴油器的進油時間T(Time),因而稱PT燃油供給系統。PT燃油供給系統在某些重型柴油發電機組和大型的工程機械應用較多。PT燃油供給系統的組成由燃油箱、濾清器、PT燃油泵、噴油器、噴油器驅動機構(包括凸輪、滾輪、挺柱和搖臂等)及回油路等組成。發動機工作時，燃油從燃油箱、經濾清器進入PT燃油泵。初步增壓到0.618 MPa~1.372MPa后，經輸油泵將燃油輸送給噴油器。在噴油器驅動機構的作用下，噴油器對燃油進行計量和進一步加壓(達到98MPa),并在規定時刻將燃油以霧狀從噴油器噴孔噴入燃燒室。同時多余燃油經回油管流回柴油箱。噴油器的驅動機構的凸輪與配氣凸輪同軸，凸輪的布置方式決定了柴油機的工作順序和噴油定時。
● 結構
PT燃油泵的功用是將柴油適當增壓并輸送到噴油器中，同時在柴油機工況改變時，相應地調節供油量。
PT燃油泵主要由齒輪泵、穩壓器、濾清器、PTG調速器、旋轉式節流閥和MVS調速器等部件組成。
齒輪泵由齒輪泵殼體(兩部分組成)、主動齒輪(長軸)、從動小齒輪、襯墊等組成。
齒輪泵為燃油建立初步壓力，穩壓器用于消除齒輪泵輸出油壓的波動，PTG為兩速調速器，MVS為全速調速器。一般汽車柴油機上PT燃油泵只裝有PTG調速器，用來控制柴油機的怠速和最高轉速，中間轉速由旋轉式節流閥直接控制。在發電機組的柴油機上通常加裝MVS全程調速器，使柴油機可在操作員選定的轉速下穩定工作。斷油閥是利用電磁力或手動來切斷油路，使柴油機停止運轉。
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1.轉速表驅動軸
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16.濾油器來的燃油
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2.惰輪和軸
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17.油門軸
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3.空氣燃油控制器活塞
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18.怠速調節螺絲制器活塞
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4.全程（VS）調速器飛塊
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19.高速彈簧
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5.到噴油器去的燃油
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20.怠速彈簧
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6.電磁閥
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21.怠速彈簧柱塞
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7.空氣燃油控制柱塞
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22.燃油控制柱塞塞
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8.空氣燃油控制柱塞套
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23.燃油控制緩沖器
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9.VS調速器柱塞
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24.燃油調節螺絲
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10.VS怠速彈簧
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25.濾清器螺絲
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11.VS高速彈簧
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26.調速器螺絲
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12.VS油門軸
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27.扭力彈簧
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13.齒輪泵
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28.調速器飛塊
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14.脈沖減震器
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29.調速器輔助柱塞
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15.空氣燃油控制針閥
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30.驅動軸
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● 工作原理
（1）當柴油發電機驅動油泵時，齒輪泵隨之轉動，其轉速與柴油發電機轉速一樣。旋轉的齒輪在吸油端產生真空并從油箱內通過濾清器把油吸起后將油壓入高壓腔。齒輪泵出口的燃油壓力要比PT泵出口的壓力大4--5倍。齒輪泵的泵油特性是壓力隨轉速的升高而升高，如圖2所示。
（2）在直列柴油發電機中齒輪泵一般是右旋而V型柴油發電機一般是左旋，這是因為傳動系布置及排列造成的。康明斯生產的齒輪泵在泵體上有左右旋標記，如圖3所示。
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圖2 PT燃油系統齒輪泵泵油特性 |
圖3 PT燃油系統齒輪泵左右旋標記 |
（3）齒輪泵內部結構如圖4所示。齒輪泵的尺寸基于柴油發電機所需要的燃油流量大小來定，柴油發電機用油愈多，就需要愈大的齒輪泵。這里所指的尺寸是齒輪的寬度。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”齒輪泵，其中3/4” 齒輪泵用得最多。
（4）齒輪泵的異常磨損在正常情況下是很少出現的，如果燃油太臟、濾清不良（或濾清器損壞）可能會造成這種不良現象。康明斯柴油發電機在設計時，考慮到在柴油發電機供油系統出故障時保護PT燃油泵，在齒輪泵的傳動軸上設計了一個薄弱環節，為的是防止因齒輪泵卡死而導致PT泵嚴重損壞。在設計時將齒輪泵主動齒輪驅動軸（長軸）的中部，設計為一個薄弱環節（直徑較小），如圖5所示。萬一齒輪泵卡死，此處即斷裂從而保護PT泵其他零件不致損壞。當然，油泵正常工作時薄弱環節的強度還是足夠的。
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圖4 PT燃油系統齒輪泵剖析圖 |
圖5 PT燃油系統齒輪泵傳動軸薄弱環節 |
以上所有的數據均是基于柴油發電機組帶燃油泵、水泵、機油泵、空濾器和消聲器運轉時獲得的，但不帶有充電機、空壓機、風扇、選用設備和驅動件。
以上所有的數據都是基于ISO 3046標準參考的條件—海拔110m（361ft），大氣壓力100kPa（29.53inHg），進氣溫度25℃ (77°F)，相對濕度30%，使用標準No.2號柴油或符合ASTM D975的柴油。
