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    方舱式静音发电机供油系统的构成和工作流程

    Date: 2023-08-16Hits:
    导读:  燃油机构的功能是根据全密封静音发电机运转工况的需要,向降噪型发电机供给一定数量的、清洁的、雾化良好的燃油,以便与一定数量的空气混合形成可燃混合气...

      燃油机构的功能是根据全密封静音发电机运转工况的需要,向降噪型发电机供给一定数量的、清洁的、雾化良好的燃油,以便与一定数量的空气混合形成可燃混合气。

      直列喷油泵装置是应用最为广泛的、传统的柴油喷射技术。多年以来,这种装置不断改良,并且适应更多的运用领域,因此,现在仍有不一样版本的该系列喷油泵在广泛使用。它们的突出特性是稳定的耐久性和易维保性。依其主要运用要素都带有提前供油装置及机械式速度控制器或电子执行器。对于直列柴油泵(特别是广泛用于重型康明斯低噪音柴油发电机的)安静型发电机每个汽缸都有一套由凸轮轴驱动的柱塞-柱塞套总成,柱塞数必须和隔音箱发电机的汽缸数相同。图1所示为直列泵燃油供给系统示意图。

      分配式燃油泵燃油供给机构示意图如图2所示。分配泵的柱塞数与汽缸数无关。其特点是带有整体式的喷油提前系统及机械式调速板或电子执行器。

      (1)在带有轴向柱塞的分配式燃油泵里,一个中置的由凸轮盘驱动的柱塞产生压力并将燃油分配至各气缸,同时由一个控制环或电磁阀控制喷油量。

      

      (2)带有径向柱塞的分配式柴油泵有2~4个凸轮环驱动的径向柱塞,用来发生压力和供油,用电磁阀控制喷油正时及调整燃油量。

      这两种分配式喷油泵的零件都要求有偏高的制造精度,以保证更长的使用年限和一致性,保证正确控制进油口的关闭和喷油量,并保证各气缸之间的喷油量尽可能平均。分配式柴油泵用于3~6缸降噪型发电机上,容量范围根据封闭式静音发电机转速和燃烧方式的不一样而不一样,最高可以达到20kW/缸。直喷撬装发电机用的分配式喷油泵转速达2400转/分钟时,燃油泵高压室的压力最高可达70MPa。

      泵喷嘴的泵和喷嘴是装成一体的。每个汽缸在缸盖上装有一个泵喷嘴,它直接通过摇臂或间接地由低噪音柴油发电机凸轮轴通过推杆来驱动,如图3所示。与直列泵和分配式燃油泵相比,通过去掉高压油管能够使喷油压力有显着的提升(至205MPa)。这样高的喷油压力加上对喷油连续时间(即喷油量)和喷油始点的特性曲线进行电子闭环控制,就能使室外型静音发电机的有害物质排放明显减少,并获得形状良好的供油率曲线。因为泵喷嘴系列传动装置复杂,对缸盖要求高,系统成本高,通常在开发预制舱式静音发电机时不采用该供油系统。

      (1)低压供油部分包括柴油箱、预滤器、输油泵、柴油格、低压油管。输油泵从油箱吸出经过滤清的燃油,然后源源不断地将燃油输送给高压泵。

      (2)高压部分包括带压力控制阀的高压泵、高压油管、轨压传感器、压力限制阀、流量限制器、作为高压蓄能器的油轨和喷油嘴及回油管结构。高压泵压缩燃油至最高达135MPa的机构压力,之后燃油通偏高压管进入管状的高压燃油蓄能器(油轨)。

      (3)高压油轨中的高压燃油通过另一部分高压油管分配给方舱式静音发电机各缸的喷油嘴移动发电机。即使喷油嘴为进行喷油已从轨道中获得燃油后,轨道内的压力还可以保持恒定,这是由于燃油的固有弹性而产生的蓄能器效应的结果。燃油压力由轨压探头测量并通过压力限制阀保持在理想的水平。压力限制阀的作用是限定油轨中的压力不超过150MPa。高压燃油通过流量限制器直接从油轨进入喷油器,流量限制器防范过多的燃油流向燃烧室。

      (4)当喷油嘴上的电磁阀被激发,燃油流出时,喷嘴开启,将燃油直接喷入带隔音罩发电机燃烧室内,多余的燃油通过回油管流回油箱。从压力限制阀、高压泵的回油也流回燃油箱。

      (5)共轨(蓄能器)机构使集装箱发电机的喷射装置与各种远程控制用途有可能构成一个整体,同时提升了燃烧流程规划的灵活性。

      (6)装置依靠油轨把压力的出现与喷射分开。在载货车上用柱塞式直列泵作为高压泵,在发电机组上用径向柱塞泵产生压力,这些泵可以布置成在低转矩下运转,从而大幅度地减小对驱动容量的需求。如果把油泵设计成为变量泵可以使整个系统的效率大为提高。

      (7)共轨系统的突出特点是:把喷射压力的出现与集装箱发电机转速及供油量分开,这样就有可能提高平均喷射压力;另一特性是喷油规律柔性可变,这对燃烧优化十分重要。

      单体泵装置具体组件有整体插入式高压泵、快速功用的电磁阀、电喷机构、较短的高压油管、喷油器总成。

      单体泵一般作为整体部件装在安静型发电机的汽缸体上,由配气凸轮轴上的喷射凸轮驱动。单体泵适用的压力可高达160MPa。这样高的喷射压力与基于特性图谱的电子闭环控制联合使用,在油耗及排放方面均可获得实质性的减小,并能满足现行的及即将发布的法规的要求,还可有选用地停缸。图5所示为机械式单体泵燃油供给机构示意图。带隔音罩发电机供油装置由柴油箱、低压燃油输油管发电方舱拖车电站、输油泵、柴油滤清器、柴油泵、高压油管、喷油器、回油管和限压阀构造。

      柴油箱储有经过沉淀和滤清的柴油。柴油从柴油箱被吸入输油泵并泵出,经柴油滤清器滤去杂质后,进入柴油泵。自柴油泵泵出的高压柴油经高压油管和喷油嘴喷入燃烧室。由于输油泵的供油量比柴油泵供油量大得多,过量的柴油便经回油管流回柴油箱。从柴油箱到喷油泵入口的这段油路中的油压是由输油泵建立的,而输油泵的出油压力通常为4~5bar(1bar=105Pa),故这段油路称为低压油路。从喷油泵到喷油嘴这段油路中的油压是柴油泵建立的,通常在1000bar以上,故称此段油路为高压油路。高压柴油通过喷油嘴呈雾状喷入燃烧室,与空气混合而形成可燃混合气。

      低压油路部分为高压油路部分供给足够的油量,主要零配件有油箱,低压回路的进、出油管,柴油过滤器,输油泵,高压泵的低压区。

      输油泵的作业是向高压泵供给足够的燃油量。各种工作状态、不一样的必要的压力下、整个工作寿命期都必须满足上述要求。目前,有两种形式:一种是电子滚子式输油泵,是一种标准形式;另一种是机械齿轮驱动的输油泵。

      齿轮式输油泵用来给高压油泵供应燃油,其具体零件是两个在旋转时相互啮合的反转齿轮,如图7所示。燃油被吸入泵体和齿轮之间的空腔内,并被输送到压力侧的出油口,旋转齿轮间的啮合线能保证良好的密封,能防范燃油回流。齿轮式输油泵的供油量与撬装发电机转速成比例,齿轮泵的供油量在进油口端的节流阀或者出油口端的溢流阀处受到限制。齿轮式输油泵是免维护的。在第一次起动前或燃油箱内燃油被用尽时,起动前应排出燃油箱内的空气。当排出空气时,用手动泵压送柴油直到油路中没有空气为止。手动泵是和柴油过滤器做成一体的。

      燃油中若含有杂质,将引起燃油泵零配件、出油阀、喷油器的损坏,因此必须装用柴油格。柴油过滤器必须符合喷射系统的特定要求,否则燃油供给机构正常运转和相关元件的使用寿命将不能得到保证。柴油中含有可溶性乳状液或者自由水(例如用于温度变化的防冻液),若这种水进入喷射系统,将会致使燃油装置元件的穴蚀。带有油水分离器的柴油滤清器可以除去柴油中的水分。在某些预制舱式静音发电机上,燃油箱和输油泵之间装设油水分离器。油水分离器由手压膜片泵、液面传感器、浮子、分离器壳体和分离器盖等构造。来自柴油箱的柴油经进油口进入油水分离器,由出油口流出。柴油中的水分在油水分离器内从柴油中分离出来并沉积在壳体的底部。浮子随着积水的增多而上浮,当浮子到达规定的放水水位时,液面传感器将电路接通,仪表板上的警告灯发出放水信号,这时操作人应及时旋松放水塞放水。手压膜片泵供放水和排烟时使用。柴油过滤器构造示意图如图8所示。

      共轨机构的高压油路部分包括高压产生器(高压油泵)、压力蓄能器(共轨管)和燃油计量元件(电磁阀),具体的零部件有配有电磁阀的高压油泵、共轨管、共轨压力探头、喷油器。

      高压油泵是高压回路和低压回路的分界面,在所有的工况下,它具体负责在发电机组的整个使用寿命中供给足够的高压燃油,同时还要保证低噪声发电机迅速启动所需要的额外的供油量和压力要求。高压油泵不断地出现共轨所需的机构压力。这就意味着燃油并不是在每个单一的喷射程序都必须被压缩(相对于传统的机构燃油)。

      高压油泵安装在与传统方舱式静音发电机分配泵相同的位置上,通过带轮法兰、带轮、齿带由预制舱式静音发电机驱动,其最高转速不超过3000转/分钟。高压油泵靠低压油路过来的燃油润滑。高压油泵上安装有用来进行压力控制的电磁阀。燃油被3个呈辐射状装配互隔120°的泵油柱塞压缩,高压油泵每转1圈,有3次供油,峰值驱动转矩过低,高压油泵驱动系统保持较稳定的负荷。16N·m的转矩大概是驱动一个同等分配泵所需转矩的1/9,这就意味着共轨装置比传统的喷射机构在泵的驱动方面具有较小的负载。所需的动力是随着共轨压力和泵的速度(供油量)成比例上升的。高压油泵构成示意图及外形如图9所示。

      输油泵将燃油从燃油箱泵出,经过带有油水分离装置的柴油过滤器到达高压油泵的进油口。输油泵使燃油经安全阀的节流孔,进入高压油泵的润滑和冷却回路。凸轮轴使3个泵的柱塞按照凸轮的外形上下运动。

      当供油油压超过安全阀的开启压力、高压油泵的柱塞向下运动时(吸油行程),输油泵能使燃油经高压油泵进油阀进入柱塞腔。在高压油泵柱塞越过下止点后,进油阀关闭。这样,柱塞腔内的燃油被密封,它将以高于供油压力的油压被压缩,油压的升高一旦达到共轨的油压,出油阀被打开,被压缩的燃油进入高压循环。柱塞继续供给燃油,直至到达上止点(供油行程),压力减轻,导致出油阀关闭,仍然在柱塞腔内的燃油压力下降,柱塞向下运动。只要柱塞腔内的压力降至低于输油泵的供油压力时,进油阀就会开启,吸油程序开始。

      进油计量比例阀安装在高压油泵的第一级加压(齿轮泵)和第二级加压(柱塞泵)之间,以调节经第一级加压到第二级加压的燃油。

    方舱式<a href=https://www.cms-power.com/ target=_blank class=infotextkey>静音发电机</a>供油系统的构成和工作流程


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