鄧秀波

某車載式發(fā)電機(jī)組燃油系統(tǒng)設(shè)計(jì)

鄧秀波

（哈爾濱中航動科燃?xì)廨啓C(jī)成套制造有限公司，哈爾濱 150000）

針對燃油系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中的主要技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)的研究和分析，提出解決的途徑和合理的設(shè)計(jì)方案。對主要元件的選型和性能做了詳細(xì)的介紹，并通過對管路流阻的計(jì)算，對選型的合理性進(jìn)行驗(yàn)證，對燃油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)作出總結(jié)。

燃油系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；車載

1　方案確定及工作原理

1.1方案確定

固定式機(jī)組燃油箱在機(jī)組外部，是高位油箱，粗油濾固定在油箱支架上，燃油靠自身的重力從油箱中流出。車載機(jī)組燃油箱由于受空間限制，只能固定在底盤下方，粗油濾移至機(jī)組箱體內(nèi)，在油箱出口設(shè)置一個(gè)防火閥，設(shè)置防火閥的目的是為了防止由于汽車移動造成管路內(nèi)油液下降，啟動過程中管路內(nèi)空氣過多，會造成氣塞現(xiàn)象。為了使燃油保持足夠的壓力，需要在粗油濾后加一油泵。

固定機(jī)組使用液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)作為調(diào)節(jié)燃油的元件，雖然其各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，能夠滿足機(jī)組正常運(yùn)行要求，但由于需要輔助液壓系統(tǒng)及相應(yīng)管路，系統(tǒng)復(fù)雜，體積大，重量高，存在管路泄露問題，所需元件的數(shù)量較多，增加了系統(tǒng)的維護(hù)量。車載機(jī)組空間相對較小，因此選用電動調(diào)節(jié)閥，體積小，重量輕，控制方便靈活。其控制信號為標(biāo)準(zhǔn)信號，更易于電調(diào)控制，燃料控制完全由一個(gè)閥就可實(shí)現(xiàn)，抗外界干擾能力強(qiáng)，維護(hù)量小。

1.2工作原理

燃油從油箱中流出，經(jīng)防火閥、粗油濾、供油泵、細(xì)油濾、燃油調(diào)節(jié)閥、截止閥進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)，燃油調(diào)節(jié)閥根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)的工作狀態(tài)自動調(diào)節(jié)供油量，把適量的燃油輸至工作噴嘴，經(jīng)工作噴嘴后呈霧狀噴入燃燒室。

2　主要構(gòu)件

2.1燃油箱的設(shè)計(jì)

燃油箱用鋼板焊接而成，并進(jìn)行防銹處理，用鋼帶固定在底盤下。燃油箱上部安裝有呼吸閥和液位控制器的接座。呼吸閥起著平衡油箱內(nèi)外氣壓的作用，還是用來加油的注油口，并對注入燃油起過濾作用。油箱底部裝有排污接頭，平時(shí)用排污絲堵密封，對油箱進(jìn)行清洗時(shí)可旋開進(jìn)行放油。

2.2燃油調(diào)節(jié)閥

燃油調(diào)節(jié)閥選用電動調(diào)節(jié)閥，具有體積小、重量輕、操作簡便等特點(diǎn)。它采用機(jī)械循環(huán)控制和電循環(huán)控制兩種方式，機(jī)械循環(huán)控制是用來開動閥的，電循環(huán)控制電器循環(huán)是用來比較燃油流量和燃油信號值，假如燃油流量值不等于燃油信號值，將會給測量流量系統(tǒng)一個(gè)修正值，使其達(dá)到要求的數(shù)值，對于燃油控制系統(tǒng)來說是非常迅速和準(zhǔn)確的。

2.3燃油過濾器

在電磁閥后設(shè)一粗油濾，此油濾的作用是過濾燃油中的大顆粒及分離燃油中的游離水（燃油中含水會影響到機(jī)組的啟動點(diǎn)火性能）。在燃油泵前設(shè)一個(gè)細(xì)油濾，目的是濾除燃油中混入的機(jī)械雜質(zhì)和油本身化學(xué)變化所產(chǎn)生的膠質(zhì)，保護(hù)燃油泵。油濾設(shè)有壓差發(fā)訊裝置，當(dāng)濾芯污染堵塞至進(jìn)出油口壓差為0.1MPa時(shí)，即發(fā)出信號，此時(shí)應(yīng)更換濾芯，以達(dá)到保護(hù)系統(tǒng)安全的目的。

2.4供油泵

供油泵的作用主要是將油箱中的燃油抽出，并使燃油保持一定的壓力。機(jī)組選用的供油泵是螺桿泵，它具有噪音低、無污染、啟動迅速、壽命長、應(yīng)用靈活、適應(yīng)工況能力強(qiáng)等特點(diǎn)。

2.5防火閥

設(shè)置防火閥的目的是控制油路的通斷，確保不再向已停機(jī)的燃?xì)廨啓C(jī)繼續(xù)供油和可靠地切斷與燃油箱的聯(lián)系。防火閥采用直動式結(jié)構(gòu)，通斷和閉合采用電磁力和彈簧力直接驅(qū)動，為常閉式閥門。

2.6管路的選用

整個(gè)管路系統(tǒng)主要有連接管和連接接頭組件兩部分組成，各連接管的內(nèi)徑均與燃?xì)廨啓C(jī)上的燃油泵、過濾器等接口內(nèi)徑相同，以減小因管徑的不同而導(dǎo)致流阻損失。各接頭體采用符合國標(biāo)、航標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)件，具有互換性好，精度可靠的優(yōu)點(diǎn)。

3　管路流阻的計(jì)算

此燃油系統(tǒng)中油箱位于底盤下方，燃油靠供油泵從油箱吸出，并且油箱離供油泵距離比較遠(yuǎn)，流動阻力大，所以需對所選供油泵入口壓力進(jìn)行驗(yàn)證。

先計(jì)算從油箱出口到供油泵之間的管路流阻。

粗油濾壓力損失約為0.03kgf/cm2，電磁閥壓力損失約為0.04kgf/cm2，由上面的計(jì)算結(jié)果可以得知，從油箱出口到供油泵前總流阻為0.03+0.04+0.13=0.25kgf/ cm2，所選的供油泵最小入口壓力為-0.7kgf/cm2，能夠滿足要求，選型合理。

4　結(jié)語

根據(jù)燃機(jī)工作參數(shù)和元件的選型來看，基本上滿足燃機(jī)總體性能的需要。從機(jī)組總體布局來看，滿足機(jī)組總體布局的要求。整個(gè)布局也充分考慮到了維護(hù)性的問題，將需要定期維護(hù)的整個(gè)供油油路都設(shè)置在能方便操作的位置，便于維護(hù)。整個(gè)管路接頭都采用擴(kuò)口式接頭，同時(shí)盡量減少接頭數(shù)量，完全可以將液體燃料系統(tǒng)滲漏的可能性降到最低。

［1］潘文全.工程流體力學(xué)（第1版）［M］.北京：清華大學(xué)出版社，1988.

Design of The Tuel System of A vehicle Generator

DENGXiu-bo
（Harbin ZhonghangDongke Gas Turbines ManufacturingCo.，Harbin，150000，China）

Research and analysis systemfor the main technical difficulties offuel systemin the design process，puts forward the ways and the reasonable design scheme.Selection and performance ofmain componentsare described in detail，and through the calculation of pipeline flowresistance，the rationality of the selection and verification，make a summaryfor the design ofthe fuel oil system.

Fuel system；Design；Vehicle

TD532

A

1674-8646（2015）04-0092-02