新聞主題	柴油發電機燃油系統組成及各部件作用

 

導讀：為了讓柴油發電機在低油耗低排放的同時仍具有較強的動力性能，就要求燃油噴射系統具有更加準確的噴油量和更加精確地噴油時間，電控燃油噴射系統的出現可以很好的解決這一問題。現在石油資源正在逐步短缺，國家對柴油發電機的排放要求也逐漸的嚴格。因此電控燃油噴射系統是很值得重視的系統，深入研究此系統具有重大而現實的意義。

 

      普通柴油柴油發電機與電控柴油發電機的主要區別在于燃油供給系統的不同，前者采用的是機械式燃油噴射系統，而后者采用的是電控式燃油噴射系統。普通柴油發電機燃料供給系統一般由燃油供給裝置、空氣供給裝置、混合氣形成裝置和廢氣排放裝置四大部分組成。電控柴油發電機燃油供給系統則是在普通柴油發電機燃油供給系統的基礎上加裝電控系統發展而來的。普通柴油發電機燃油供給系統的功用是根據柴油發電機的工況不同，定時、定量、定壓地把柴油按一定的規律噴入氣缸，與吸入氣缸的清潔空氣迅速混合燃燒，并將燃燒后生成的廢氣排到大氣中。

 

圖1  柴油機燃油系統位置圖

圖2  柴油機直噴機型燃油供給系統原理圖

 

      柴油供給裝置包括油箱、柴油濾清器、油水分離器、低壓油管、輸油泵、噴油泵（包括調速器）、噴油器、高壓油管和回油管。油箱內儲有經過沉淀的濾清的柴油。柴油從油箱被吸入輸油泵并被泵出，經柴油濾清器濾去雜質后，進入噴油泵。自噴油泵輸出的高壓柴油經高壓油管、噴油器噴入燃燒室。由于輸油泵的供油量比噴油泵供油量大得多，過量的柴油便經回油管回到輸油泵。從油箱到噴油泵入口這段油路稱為低壓油路。低壓油路只用于向噴油泵供給濾清的燃油。從噴油泵到噴油器這段油路中的油壓是由噴油泵建立的，一般在10MPa以上，故稱此段油路為高壓油路。高壓柴油通過噴油器呈霧狀噴入燃燒室，與空氣混合形成可燃混合氣。

1、油箱

      油箱是用來存放柴油的容器。油箱一般用鋼板沖壓經過焊接而成。為了防止油箱內部的柴油受到劇烈沖擊后形成泡沫，油箱內部表面除做防銹處理外，有的還用隔板隔成較多的空間。加油口位于油箱的頂部，加油口下邊一般都裝有濾網。為避免油箱內部出現真空，油箱蓋上部一般都加裝有通氣孔。油箱底部一般都裝有放油口。

2、柴油濾清器

      柴油濾清器有粗、細之分。柴油粗濾器一般安裝在輸油泵之前，用來清除柴油中顆粒較大的雜質，濾芯有紙質式、金屬縫隙式、片式和網式等。柴油細濾器一般安裝在輸油泵之后，用來清除柴油中的微小雜質，濾芯有毛氈式、金屬網式紙質式等。
紙質濾芯，來自輸油泵的柴油從進油口進入濾清器殼體與紙質濾芯之間的間隙，然后經過濾芯過濾之后，由中心桿經出油口流出。在濾清器蓋上設限壓閥，當油壓超過標準時，限壓閥打開，多余的柴油由進油口經限壓閥直接返回柴油箱。

3、噴油泵

      噴油泵主要可分為柱塞式噴油泵、噴油泵一噴油器和轉子分配式噴油泵三種。其中，柱塞式噴油泵是歷史最久且應用最廣泛的，具有較高的可靠性；噴油泵一噴油器是將兩者融合為一體，直接安裝與發動機氣缸蓋上，可以消除高壓油管帶來的不利影響（要求發動機上另加驅動機構）；轉子分配式噴油泵只有一對柱塞，主要依靠轉子的轉動來實現燃油的增壓和分配，具有體積小、重量輕、使用方便、成本低等特點。

4、噴油器

      噴油器是一種向柴油發電機燃燒室噴射高壓燃油的裝置。根據不同柴油發電機要求，將高壓油泵來的霧化柴油，以一定的噴油壓力、噴霧細度、噴油規律、射程和噴霧錐角噴入燃燒室特定位置，與空氣混合燃燒。噴油器是由噴油嘴和噴油嘴固定器組成的，噴油嘴被嵌入噴油嘴固定器中安裝在氣缸蓋上。噴油器的結構形式可分為開式和閉式兩種，開式的噴油器的高壓腔通過噴油孔直接與燃燒室相通，而閉式噴油器則在其間加針閥給予隔斷。現代柴油發電機基本采用閉式噴油器，閉式噴油器又分為孔式噴油器和軸針式噴油器等，分別用于不同的燃燒室。

 

圖3  柴油發電機噴油過程示意圖

圖4  柴油機噴油器結構視圖

 

5、油水分離器

      油水分離器的作用是分離混在油中的水，它是利用油輕水重的原理制成的，若浮標達到或超過紅線，則須松開排放塞放水，放水后應通過手油泵排掉燃油系統內的空氣。

6、輸油泵

      輸油泵是柴油發電機中不可或缺的一個重要部件。它的作用是將油箱中的燃油輸送到噴油泵。以保證柴油在低壓油路內循環，并給噴油泵供應足夠數量及一定壓力的燃油，其輸油量應為負荷最大噴油量的3～4倍，以保證機器的正常運行。可以分為直列型和分配型兩種，在這里以直列型輸油泵為例進行講解，直列型輸油泵由進口止回閥、活塞、活塞彈簧、柱塞挺桿、推桿、出口止回閥、手油泵、泵體等構成。輸油泵安裝在噴油泵的側面，是利用噴油泵的凸輪軸中設置的偏心凸輪來驅動的，通過柱塞挺桿和推桿使活塞進行往復運動，將壓力燃油送到噴油泵中。這種輸油泵有時需要將燃油系統低壓一側（從輸油泵到噴油泵）燃油中的空氣排出，所以準備了將燃油輸送到噴油泵的手動輸油泵。輸油泵按照燃油的路徑不同可以分為水平式和上下式兩種，按照功能可分為單動式和復動式。

（1）單動式輸油泵

      凸輪軸通過推桿帶動活塞向上運動，進口止回閥關閉，內室的燃油將出口止回閥壓開，其中大部分的燃油溢出到外室，一部分從輸出口被輸送到噴油泵。凸輪繼續旋轉，達到圖2-8b的狀態，通過彈簧向下彈壓活塞，在外室的燃油被從輸出口擠壓到噴油泵。這時內室的壓力下降，出口止回閥關閉，進口止回閥開啟，將燃油吸入燃油內室。通過輸油泵的反復工作，燃油經過燃油濾清器被輸送到噴油泵。輸送出的燃油產生剩余，外室的燃油壓力超出額定的壓力（輸出壓力）時，活塞如圖2·所示被外室的燃油壓力壓到上部，與推桿分離開，燃油供給暫時中斷。因此，輸油壓力是由活塞彈簧的彈力所決定的。由此可知，輸油泵是防止油壓超過額定值的裝置。而驅動輸油泵的凸輪，一般有單凸輪和減少輸送油壓波動的雙凸輪兩種形式。

（2）復動式輸油泵

      復動式輸油泵的輸油量較大，應用在大型的柴油發電機上。復動式燃油泵中設計了兩個進口止回閥和兩個出口止回閥，活塞往復都進行燃油吸入與輸出。

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