1 PT燃油系统的原理、组成
Cummins柴油机具有PT燃油系统，PT是pressure-time的缩写，P代表压力(pressure)，T代表PT喷油器控制燃油进入的计量时间time。PT燃油系统通过压力和时间的协调配合，使燃油的供给计量和定时喷射等方面达到柴油机的最佳工况。PT燃油系统采用液压原理工作，在充满燃油(液体)的系统中，任何压力的变化会立即等量地传到整个柴油机PT燃油系统。流体通过某一通道的流量与流体的压力，允许通过的时间以及通过的截面积成正比。Cummins柴油机每个喷油器进油口处的量孔断面尺寸，一旦经过选定就不再改变，虽然喷入每缸柴油的计量时间随柴油机转速而变化，但在每一个既定转速下也是相对固定的，此时只要改变Cummins柴油机喷油器进口处的柴油压力(即相应改变PT燃油泵的出口燃油压力)就可以调节喷油量。Cummins柴油机PT燃油系统由浮子油箱、柴油滤器、PT(G)型燃油泵、PT(D)型喷油器、摇臂、推杆、凸轮轴和油管等部件组成。PT(G)型燃油泵的基本功能：将燃油从油箱输送至Cummins柴油机的发动机，为PT喷油器提供规定流量和压力的燃油，控制和调节柴油机的转速、负荷及工况。图1是PT(G)燃油泵的结构和燃油流向图。PT(G)型泵“G”的含义是调速器-控制(Governor-controlled),它表示这类泵装有一个由飞块离心力控制的机构的机械调速器；PT(G)调速器属机械离心式或双速调速器；Cummins柴油机调速器套筒上有3排油孔，与齿轮泵相通的是进油口，与怠速油道、主油道相通的是出油孔，主油道上有一节流阀。PT(D)型喷油器根据燃油泵的柴油输出压力对喷油进行计量，然后依靠喷油器柱塞驱动机构，在规定的时刻对柴油加压并喷入燃烧室，剩余的柴油经回油管返回浮子油箱。每一个喷油器都承受PT泵供给的油压，燃油经喷油器进口滤网、进油量孔、内部油道和止回球阀等直至喷嘴头。由于柱塞的运动是Cummins柴油机自身带动的，因此柱塞上升燃油进入喷嘴头计量的时间是随Cummins柴油机的转速而变化的，转速高则进油时间短，转速低则进油时间长。根据内燃机的工作特性，柴油的燃油量，随发动机转速和输出功率的变化而相应变化，从而保持其转速稳定(即发电机频率稳定)，以适应负载的不断变化。1.转速表传动轴2.滤器3.燃油流向PT喷油器4.截流阀5.齿轮泵6.止回阀7.油箱（滤器口来油）8.减震器9.节流轴10.怠速调整螺钉11.高速调速弹簧12.怠速弹簧13.调速燃油进油通道14.调速器主排油通道15.调速器怠速排油通道16.调速器柱塞17.调速器飞块支架总成18.转矩弹簧19.飞块辅助柱塞20.飞块辅助弹簧21.燃油泵驱动轴1.WOODWARD调速器2.旋转滑块3.螺钉4.螺钉5.螺钉6.螺钉7.连接块8.调速器轴承座9.推力垫片10.驱动齿轮11.键12.卡簧13.驱动轴14.肘型接头15.密封垫16.密封垫17.垫片18.油位尺19.调速器驱动外壳20.调速器控制杆21.调速杆22.锁紧垫圈23.锁紧垫圈24.锁紧垫圈25.螺母26.螺母27.开口销28.闷头29.透气管30.弹簧保持器32.控制杆33.螺母34.螺母35.连接头36.连接头37.螺丝38.燃油拉复位弹簧39.螺栓40.调速器供油管41.垫片2 两类典型故障的起因
对船舶发电用柴油机的要求是：在外界负荷(用电量)变化时能保持恒定的转速，以保证发电机的电压和频率恒定，保证负荷变化时柴油机的转速基本不变；而作为发电用的Cummins柴油机，如某船舶发电用的Cummins柴油机(type:NT-855-G2.HP355.四冲程.1 800 rpm)；主发电机型号：SIEMENS IFFS.450V 60Hz,功率215 kW，在日常使用管理中会发生典型的故障是转速变化(波动)大或有时不能承载(指承受不了大负荷)，且这两种现象会有同时交替发生的可能，一旦发生这种故障柴油机运转稳定性和可靠性就受到影响；同时对用电设备如空压机、水泵等产生不稳定并造成磨损增大的概率；将影响电气设备运行的可靠性、正确性和寿命；对配⑤电并车操作带来困难，造成在操作时发生失电的风险。本文针对WOODWARD液压调速器讨论，而电子调速系统的EFC本文不作讨论。2.1 转速波动的原因
③液压管线及接头有异物堵住，如香烟头的过滤嘴产生似通非通的现象如图2-40、14；④液压调速器传动齿轮磨损或齿牙损坏，如图2-10的齿轮；⑤液压调速器本身的补偿针阀或速度降的设定调整不当；(3)空气系统中滤器堵塞或增压器排气侧背压过大等。2.2 不能承载或承受不了大负荷的原因
⑤空气系统进口滤网滤器脏堵；增压器与柴油机之间的空气管路泄漏；增压器废气端脏引起能量转换差及废气背压高等，都会导致进柴油机的新风量减少。⑨PT燃油泵磨损效率变差；PT泵节流轴如图1-9泄漏量增大；PT泵燃油校验不准确；PT燃油泵内置滤器如图1-2脏堵等。操作使用时，发动机长期处于怠速运行(不带载运行时间太长)；3 维护管理中的几点建议
根据对上述两种典型故障引起原因的分析中可见，在柴油机管理中对二油系统(燃油系统、润滑系统)和二气系统(进排气系统)进行有效管理，可减少故障的发生。(1)严格地按说明书的要求调整喷油器，调整之前首先要确认摇臂室是铁制还是铝制；(2)严格地按说明书的要求调节喷油器行程，不能调节过大或过小；(3)燃油系统滤器、PT燃油泵内置滤器要进行定期清洗或更换；(4)排除燃油系统内的空气，排除漏气的故障；浮子油箱的呼吸器要通畅，定期清洗或更换呼吸器的滤网，防止油气混入柴油系统；(7)对液压调速器和PT燃油泵之间的油门杆连接件的机械连接，要定期检查，防止松动、打滑或卡滞；(8)对进气系统、排气系统按说明书要求，进行检查和维护保养，减少进柴油机的新风损失；提高增压器能量转换效率，增加新风量。(9)定期检查液压调速器传动齿轮磨损、啮合情况，对磨损严重或损坏的要及时更换；(10)在调速器或PT燃油泵进行修理更换时，装配要匹配，设定值调整要准确；(12)应该注意的事项：PT燃油泵经长期使用后，有时会出现怠速不稳现象，这往往是由于PT燃油泵相关密封部位的密封件失效，空气进入燃油系统所造成的，因此在调整时仍不减效应；应认真检查密封部位，找出密封失效的部位并加以排除；进行怠速调整；一般建议PT泵拆检校正工作应由专业厂家调试。参考文献：
[1]姜玉林.船舶主发电机的Cummins柴油机典型故障浅析[J].航海,2021,No.256(06):65-67.
作者简介：姜玉林，高级轮机长，交通运输部上海打捞局
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