发电柴油机转速波动现象分析与处理.docxVIP

一、现象描述

某轮配置了2台康明斯发电柴油机。

其额定功率为448kW，转速为1500rpm,电压380V。

其中1号机在使用过程中会出现转速小范围(50r/min)波动现象,无异常声音，且无规律出现在任何转速和任何负载下。

2号机在使用过程中未出现该现象。

二、分析

1、燃油系统原理

柴油机转速根本原因是汽缸内燃油供油量不均造成，以此为中心展开分析。

图1?

01—PT油泵02—双滤器03—油水分离滤器04—日用柜05—喷油器06—截止阀07一浮子油箱08—观察镜09—冷却器（加装)

燃油流向如图箭头方向所示。

本船的日用油柜是高置的,油平面高出发动机缸头平面2米以上。

浮子油箱的尺寸很小,容量15L左右，它的布置有一定的要求，它的放置位置要低于燃油日用油柜,这样燃油可以自流进入浮子油箱,油箱的油位由其内置的浮子开关来控制,保持一定的油位。

从PT燃油泵到发动机的进油管及发动机回浮子油箱的回油管的外径都是很细的，外径仅为8mm。

PT燃油泵（01）泵体上组合了调速器和执行器。

执行器使用的是直流24V控制电压,油泵提供低压燃油通过执行器进入喷油器（俗称油头)。

燃油经带增压的喷油器后喷入燃烧室，大量的过剩燃油经回油管返回浮子油箱。

执行机构是由机旁外置的电气控制箱的PLC发出的电信号的执行者,其电流大小随发动机负荷大小不断地变化,从而改变执行器的供油口开度,以确保由外负荷的不断改变而提供相适应的供油量,直到柴油机转速稳定为止。

2、PT油泵工作原理

发动机没有传统的高压油泵，燃油经过PT油泵的预增压后从缸头的内置油路进入到喷油器。

增压在喷油器内完成。

由PT泵供出的没有消耗的剩余油量再回到浮子油箱。

在此供油系统中,了解和掌握PT燃油系统是必不可少的。

下面谈谈该系统的原理。

PT燃油系统是康明斯柴油机区别于其他柴油机的标志,其鉴别字“PT”是压力和时间的缩写。

柴油机供油系统的功用是根据柴油机的工作要求，定时、定量、定压地将雾化质量良好的柴油按一定喷油规律喷入气缸内，并使其与空气迅速良好的混合和燃烧。

PT油泵的结构组成包括:

电磁阀、齿轮泵、脉冲膜片减振器、磁性滤清器、电子调速器等(如图2)。

电磁阀:其作用是通电时,电磁阀阀片被电磁力吸引,油路打开发动机运行。

相反，断电时,关闭油路停止供油,发动机停车。

当电磁阀失灵时,应急可用手动调节螺钉的阀片顶开和关闭。

停车时,将调节螺钉退出。

齿轮泵:当发动机驱动油泵时,齿轮泵随之转动,其转速与发动机转速一样,齿轮泵出口的燃油压力要比PT泵出口压力大4~5倍。

齿轮泵的泵轴特性是随转速的升高而升高，康明斯发动机在设计时,考虑到发动机供油系统出故障时保护PT燃油泵在齿轮泵的传动轴上设计了一个溥弱环节,为的定止因齿轮泵卡死而导致PT泵严重损坏。

当油泵正常工作时薄弱环节的强度还是足够的。

脉冲膜片减振器:根据齿轮泵工作特性，定时提供的油有较大的压力波动，这样就造成PT泵供油压力的波动，此时各个喷油器量油口上的压力就不一样，这样音个项油口的油杯进油量就不一样，结果是发动机的各缸上1作习性左，工作不平稳，影响发动机正常工作。

为了防止这种现象，加装一个脉冲膜片减振器并通过一个钻孔与齿轮泵高压腔连通，其作用是当一个较高压力波动作用在金属膜片上时，膜片压缩它背后的空气，部分压力波能量被吸收,)压力股畔但网随后，一个较小的压力波作用在膜片上时,膜片背后的空气将它推出，给出了部分能量，压力波峰值上升，从而使供油压力较为平稳。

磁性滤清器:在压力的作用下，燃油流入一个小磁性滤清器，它一般位于油泵的顶端，这样，PT燃油系统两或三道滤清装置，磁性滤清器主要滤掉齿轮泵带来的油中金属粉末杂质及磨损铁屑。

该滤清器在安装时应注意方向，有孔的一端朝向泵体里面，油从滤网流出经油孔流至调速器。

电子调速器,它包括电磁传感器,调速控制器,执行器。

电磁传感器在飞轮圈上感觉到发动机转速，并把交流电信号送到调速控制器（机旁的控制箱内)，调速控制器把来自电磁传感器的电信号与现有的参考点作比较:如两个信号有不同，控制器将会改变送到执行器的电流,改变执行器中的电流将会使轴旋转，当此轴旋转时，燃油流量和发动机转速或功率将会改变,执行器其实是一个电磁线圈旋转阀，偶件上的油口控制油进出油量，执行器装在PT油泵的EFC(电子调速器）的空腔中，经执行器进入切断阀，借助于控制进入油嘴的燃油流量，燃油流经执行器进入切断阀。

执行器有三种流量，即低，高和较高三种状态。

3、喷油器原理

PT型的喷油器有其特殊性。

其工作原理如下:

①旁通阶段。

喷油器处于停止供油状态，柱塞被压在最低位置，柱塞中部细的部位把喷油器内的进回油道沟通。这时燃油对喷油器进行冷却，并排除油道中的气体。

发动机在做功和排气冲程中喷油器柱塞一直处于这一状态。