高壓共軌式柴油發(fā)電機(jī)的工作原理
發(fā)布時(shí)間：2023-09-10 點(diǎn)擊：136
高壓共軌式柴油發(fā)電機(jī)的工作原理
引言：高壓共軌技術(shù)是指在由高壓油泵、壓力傳感器和ecu組成的閉環(huán)系統(tǒng)中，將噴射壓力的產(chǎn)生和噴射過(guò)程彼此完全分開(kāi)的一種供油方式，由高壓油泵把高壓燃油輸送到公共供油管，通過(guò)對(duì)公共供油管內(nèi)的油壓實(shí)現(xiàn)精確控制，使高壓油管壓力大小與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)，可以大幅度減小柴油發(fā)電機(jī)供油壓力隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，因此也就減少了傳統(tǒng)柴油發(fā)電機(jī)的缺陷。ecu控制噴油器的噴油量，噴油量大小取決于燃油軌(公共供油管)壓力和電磁閥開(kāi)啟時(shí)間的長(zhǎng)短。
一、共軌
共軌的任務(wù)是存儲(chǔ)高壓燃油，高壓泵的供油和噴油所產(chǎn)生的壓力波動(dòng)由共軌的容積進(jìn)行緩沖，在輸出較大燃油量時(shí)，所有氣缸共用的共軌壓力也應(yīng)近似保持為恒定值，從而確保噴油器打開(kāi)時(shí)噴油壓力不變。圖1為高壓共軌的結(jié)構(gòu)。它是一根鍛造鋼管，油軌的內(nèi)徑為10mm，長(zhǎng)度范圍在280~600mm之間，具體長(zhǎng)度按柴油發(fā)電機(jī)的要求而定，高壓柴油經(jīng)流量限制器通過(guò)各自的油管與噴油器聯(lián)接。共軌上裝有油壓傳感器、壓力限制閥及流量限制器。
圖1 高壓共軌結(jié)構(gòu)圖
二、壓力限制閥
1、作用
壓力限制與過(guò)爍閥或溢流閥的作用相同，相當(dāng)于安全閥，它限制共軌中的壓力，在壓力限定值超出時(shí)，限壓閥通過(guò)打開(kāi)溢流口來(lái)限制油軌中的壓力限制閥元件油軌中短時(shí)的最大壓力為160mpa。
2、結(jié)構(gòu)
壓力制的構(gòu)造如圖2所示，它屬于一種機(jī)械液壓控制裝置，以螺紋緊固在軌道端部，主要由限壓閥、移動(dòng)活塞、彈簧、限位塊等部件組成。
3、工作原理
壓力限制閥與軌道聯(lián)接端有進(jìn)油孔，與軌道內(nèi)腔相通，軌道內(nèi)的高壓燃油由進(jìn)油孔]進(jìn)入力限制閥內(nèi)，直接作用在限壓閥上。限壓閥在彈簧的作用下，其座面處于關(guān)團(tuán)狀態(tài)。在正常工況下最大油壓力小于允許的最大值160mpa，彈簧力始終能把限壓閥靠在密封座面上，共軌內(nèi)的高壓燃油不能由此流出。但當(dāng)軌道內(nèi)燃油壓力超過(guò)最大允許值后，作用在限壓閥上的燃油壓力大于彈的壓力，會(huì)頂開(kāi)限壓閥，這時(shí)軌道內(nèi)的部分高壓油能從打開(kāi)的座面處，流入壓力限制閥內(nèi)，并經(jīng)燃油通道由回油螺釘流回油允許值后，彈簧力又會(huì)使限壓閥上的密封座面關(guān)團(tuán)，軌道壓力不再下降。這樣把軌道壓力始終控制在許可范圍內(nèi)。
共軌系統(tǒng)壓力閥構(gòu)造圖
三、流量限制閥
1、作用
流量限制閥的作用是控制最大燃油流量，防止噴油器可能出現(xiàn)持續(xù)噴油現(xiàn)象，如果某一缸從軌道輸出的油量超出規(guī)定值時(shí)，流量限制器將流向相應(yīng)噴油器的進(jìn)油管關(guān)閉。由于該部件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，屬于選裝件，有被省略的可能。
2、結(jié)構(gòu)與原理
兩端帶有外螺紋的螺套，一端固定在軌道接頭上，另一端與噴油器管接頭聯(lián)接，螺套的中孔內(nèi)裝有限位塊、活塞、彈簧等零件。在正常情況下，由于彈簧的作用，把活塞向上壓到與限位塊相接觸的位置。這時(shí)螺套5的座面（通道）處于開(kāi)啟狀態(tài)，軌道內(nèi)的高壓燃油由進(jìn)油孔進(jìn)入流量限制器內(nèi)，從中心孔經(jīng)徑向節(jié)流孔，通過(guò)座面、通油孔流進(jìn)噴油器，整個(gè)流量限制器成為溝通軌道與噴油器的重要燃油通道。
在補(bǔ)充的油量由進(jìn)油孔進(jìn)入流量限制閥后，會(huì)從中心孔經(jīng)節(jié)流孔流入彈簧室內(nèi)，使活塞上下承受著相同的燃油壓力，因此，噴油后能恢復(fù)到平衡狀態(tài)，但由于彈簧4的作用，又會(huì)將活塞3壓回到與限位塊相接觸的位置。
3、噴油過(guò)程
通常，噴油過(guò)程結(jié)束，活塞移動(dòng)停止，由于每循環(huán)噴油量很小，所以直到噴油終點(diǎn)，活塞的移動(dòng)量不大，到達(dá)不了關(guān)閉座面7的位置。在活塞向上回位過(guò)程中，軌道內(nèi)的高壓燃油會(huì)很快從節(jié)流孔流入彈簧室，補(bǔ)充活塞向上移動(dòng)時(shí)所讓出的空間。使聯(lián)接噴油器端的燃油壓力又恢復(fù)到噴油前的水平，為下一次噴油做好準(zhǔn)備，這樣能保證每循環(huán)噴油壓力的一致性。
噴油時(shí)，流量限制器的噴油器端由于燃油的噴出，壓力會(huì)下降，為使進(jìn)入噴油器的燃油壓力保持不變，軌道內(nèi)的高壓燃油應(yīng)迅速向噴油器端補(bǔ)充，才能保證整個(gè)噴油過(guò)程中每一循環(huán)達(dá)到的噴油壓力保持不變，都在高壓下進(jìn)行。如果燃油噴出后，不能及時(shí)補(bǔ)充燃油，噴油器端就會(huì)產(chǎn)生壓力降，下一循環(huán)的噴油壓力就會(huì)降低，這樣，不能保證每次噴油都是在相同壓力下進(jìn)行。通常噴油器端因噴油引起壓力下降的同時(shí)，活塞3的另一端由于軌道壓力基本不變，因此產(chǎn)生了壓差，活塞在軌道壓力的作用下克服了彈簧的壓力，向噴油器端移動(dòng)，活塞移動(dòng)所讓出的空間，能從軌道內(nèi)獲得相同排量的油量來(lái)補(bǔ)充噴出的油量。
4、常見(jiàn)故障
在運(yùn)行中如出現(xiàn)下列故障時(shí)，流量限制閥會(huì)自動(dòng)停止供油，以防止發(fā)生嚴(yán)重事故。
（1）燃油大量泄漏時(shí)的故障運(yùn)行情況
燃油由軌道從噴油器噴出，必經(jīng)流量限制閥座面處的通道。當(dāng)燃油從軌道中流入流量限制閥時(shí)，會(huì)把活塞推離限位塊，燃油流入量越多，活塞行程越大，會(huì)被推向更遠(yuǎn)離限位塊的位置。而同時(shí)活塞3的座面通道愈小。當(dāng)燃油流入量超過(guò)極限值時(shí)，活塞會(huì)下移到座面關(guān)閉位置，從而能阻擋燃油流向噴油器，使柴油發(fā)電機(jī)停機(jī)。
（2）燃油少量泄漏時(shí)的故障運(yùn)行情況
燃油從軌道流入流量限制閥，再?gòu)牧魇笙拗崎y流出，經(jīng)噴油器噴射，當(dāng)流入量和流出量相等時(shí)，每次噴油后，活塞總能回到與限位塊的接觸位置。但若軌道流入量增加，而流出量不變，則將出現(xiàn)進(jìn)的多、出的少的現(xiàn)象。每次噴油后，活塞就無(wú)法再回到與限位塊相接觸的位置。這時(shí)由軌道泄漏進(jìn)入流量限制閥的燃油，即使每次量不多，但也會(huì)使活塞無(wú)法再回到與限位塊的接觸位置，連續(xù)幾次噴油后，泄漏量的積累，也會(huì)把活塞壓到關(guān)閉座面的位置，從而切斷燃油流向噴油器，也能使柴油發(fā)電機(jī)停機(jī)。
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一、共軌
共軌的任務(wù)是存儲(chǔ)高壓燃油，高壓泵的供油和噴油所產(chǎn)生的壓力波動(dòng)由共軌的容積進(jìn)行緩沖，在輸出較大燃油量時(shí)，所有氣缸共用的共軌壓力也應(yīng)近似保持為恒定值，從而確保噴油器打開(kāi)時(shí)噴油壓力不變。圖1為高壓共軌的結(jié)構(gòu)。它是一根鍛造鋼管，油軌的內(nèi)徑為10mm，長(zhǎng)度范圍在280~600mm之間，具體長(zhǎng)度按柴油發(fā)電機(jī)的要求而定，高壓柴油經(jīng)流量限制器通過(guò)各自的油管與噴油器聯(lián)接。共軌上裝有油壓傳感器、壓力限制閥及流量限制器。
圖1 高壓共軌結(jié)構(gòu)圖
二、壓力限制閥
1、作用
壓力限制與過(guò)爍閥或溢流閥的作用相同，相當(dāng)于安全閥，它限制共軌中的壓力，在壓力限定值超出時(shí)，限壓閥通過(guò)打開(kāi)溢流口來(lái)限制油軌中的壓力限制閥元件油軌中短時(shí)的最大壓力為160mpa。
2、結(jié)構(gòu)
壓力制的構(gòu)造如圖2所示，它屬于一種機(jī)械液壓控制裝置，以螺紋緊固在軌道端部，主要由限壓閥、移動(dòng)活塞、彈簧、限位塊等部件組成。
3、工作原理
壓力限制閥與軌道聯(lián)接端有進(jìn)油孔，與軌道內(nèi)腔相通，軌道內(nèi)的高壓燃油由進(jìn)油孔]進(jìn)入力限制閥內(nèi)，直接作用在限壓閥上。限壓閥在彈簧的作用下，其座面處于關(guān)團(tuán)狀態(tài)。在正常工況下最大油壓力小于允許的最大值160mpa，彈簧力始終能把限壓閥靠在密封座面上，共軌內(nèi)的高壓燃油不能由此流出。但當(dāng)軌道內(nèi)燃油壓力超過(guò)最大允許值后，作用在限壓閥上的燃油壓力大于彈的壓力，會(huì)頂開(kāi)限壓閥，這時(shí)軌道內(nèi)的部分高壓油能從打開(kāi)的座面處，流入壓力限制閥內(nèi)，并經(jīng)燃油通道由回油螺釘流回油允許值后，彈簧力又會(huì)使限壓閥上的密封座面關(guān)團(tuán)，軌道壓力不再下降。這樣把軌道壓力始終控制在許可范圍內(nèi)。
共軌系統(tǒng)壓力閥構(gòu)造圖
三、流量限制閥
1、作用
流量限制閥的作用是控制最大燃油流量，防止噴油器可能出現(xiàn)持續(xù)噴油現(xiàn)象，如果某一缸從軌道輸出的油量超出規(guī)定值時(shí)，流量限制器將流向相應(yīng)噴油器的進(jìn)油管關(guān)閉。由于該部件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，屬于選裝件，有被省略的可能。
2、結(jié)構(gòu)與原理
兩端帶有外螺紋的螺套，一端固定在軌道接頭上，另一端與噴油器管接頭聯(lián)接，螺套的中孔內(nèi)裝有限位塊、活塞、彈簧等零件。在正常情況下，由于彈簧的作用，把活塞向上壓到與限位塊相接觸的位置。這時(shí)螺套5的座面（通道）處于開(kāi)啟狀態(tài)，軌道內(nèi)的高壓燃油由進(jìn)油孔進(jìn)入流量限制器內(nèi)，從中心孔經(jīng)徑向節(jié)流孔，通過(guò)座面、通油孔流進(jìn)噴油器，整個(gè)流量限制器成為溝通軌道與噴油器的重要燃油通道。
在補(bǔ)充的油量由進(jìn)油孔進(jìn)入流量限制閥后，會(huì)從中心孔經(jīng)節(jié)流孔流入彈簧室內(nèi)，使活塞上下承受著相同的燃油壓力，因此，噴油后能恢復(fù)到平衡狀態(tài)，但由于彈簧4的作用，又會(huì)將活塞3壓回到與限位塊相接觸的位置。
3、噴油過(guò)程
通常，噴油過(guò)程結(jié)束，活塞移動(dòng)停止，由于每循環(huán)噴油量很小，所以直到噴油終點(diǎn)，活塞的移動(dòng)量不大，到達(dá)不了關(guān)閉座面7的位置。在活塞向上回位過(guò)程中，軌道內(nèi)的高壓燃油會(huì)很快從節(jié)流孔流入彈簧室，補(bǔ)充活塞向上移動(dòng)時(shí)所讓出的空間。使聯(lián)接噴油器端的燃油壓力又恢復(fù)到噴油前的水平，為下一次噴油做好準(zhǔn)備，這樣能保證每循環(huán)噴油壓力的一致性。
噴油時(shí)，流量限制器的噴油器端由于燃油的噴出，壓力會(huì)下降，為使進(jìn)入噴油器的燃油壓力保持不變，軌道內(nèi)的高壓燃油應(yīng)迅速向噴油器端補(bǔ)充，才能保證整個(gè)噴油過(guò)程中每一循環(huán)達(dá)到的噴油壓力保持不變，都在高壓下進(jìn)行。如果燃油噴出后，不能及時(shí)補(bǔ)充燃油，噴油器端就會(huì)產(chǎn)生壓力降，下一循環(huán)的噴油壓力就會(huì)降低，這樣，不能保證每次噴油都是在相同壓力下進(jìn)行。通常噴油器端因噴油引起壓力下降的同時(shí)，活塞3的另一端由于軌道壓力基本不變，因此產(chǎn)生了壓差，活塞在軌道壓力的作用下克服了彈簧的壓力，向噴油器端移動(dòng)，活塞移動(dòng)所讓出的空間，能從軌道內(nèi)獲得相同排量的油量來(lái)補(bǔ)充噴出的油量。
4、常見(jiàn)故障
在運(yùn)行中如出現(xiàn)下列故障時(shí)，流量限制閥會(huì)自動(dòng)停止供油，以防止發(fā)生嚴(yán)重事故。
（1）燃油大量泄漏時(shí)的故障運(yùn)行情況
燃油由軌道從噴油器噴出，必經(jīng)流量限制閥座面處的通道。當(dāng)燃油從軌道中流入流量限制閥時(shí)，會(huì)把活塞推離限位塊，燃油流入量越多，活塞行程越大，會(huì)被推向更遠(yuǎn)離限位塊的位置。而同時(shí)活塞3的座面通道愈小。當(dāng)燃油流入量超過(guò)極限值時(shí)，活塞會(huì)下移到座面關(guān)閉位置，從而能阻擋燃油流向噴油器，使柴油發(fā)電機(jī)停機(jī)。
（2）燃油少量泄漏時(shí)的故障運(yùn)行情況
燃油從軌道流入流量限制閥，再?gòu)牧魇笙拗崎y流出，經(jīng)噴油器噴射，當(dāng)流入量和流出量相等時(shí)，每次噴油后，活塞總能回到與限位塊的接觸位置。但若軌道流入量增加，而流出量不變，則將出現(xiàn)進(jìn)的多、出的少的現(xiàn)象。每次噴油后，活塞就無(wú)法再回到與限位塊相接觸的位置。這時(shí)由軌道泄漏進(jìn)入流量限制閥的燃油，即使每次量不多，但也會(huì)使活塞無(wú)法再回到與限位塊的接觸位置，連續(xù)幾次噴油后，泄漏量的積累，也會(huì)把活塞壓到關(guān)閉座面的位置，從而切斷燃油流向噴油器，也能使柴油發(fā)電機(jī)停機(jī)。
二手發(fā)電機(jī)水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的廣泛應(yīng)用
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