淄博柴油机配件-了解飞机发动机燃油泵：齿轮泵构造与工作原理燃油发动机热效率排行榜

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常见的以液体为工作介质的泵大致有以下几种：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵。我之前写过一篇关于航空液压泵的文章。大家可以知道，航空器上的液压泵都是柱塞泵的形式燃油发动机，一般可以为系统提供1000或左右的压力。

现在我们来看一下发动机上的燃油泵，为什么说是发动机上的燃油泵呢？因为飞机上的燃油泵种类繁多，比如油箱里的燃油泵就是负责以较低的压力给发动机燃油泵和APU燃油泵供油的，比如CFM56-7B发动机上的燃油泵的进气压力大概是30PSI，也就是油箱里的燃油泵的供油压力是30psi。

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发动机燃油泵类型

与液压泵为柱塞泵不同，发动机燃油泵为齿轮泵，其外形基本是这样的：（以CFM56-7B发动机燃油泵为例）

发动机燃油泵

主要包括以下几个部分：

一次增压的离心增压叶轮通过离心旋转，将30PSI的入口压力升高到大约30PSI；燃油泵滤芯过滤杂质；齿轮组件，一次增压后的燃油进入滤芯和热交换器组件，压力会降低到一定程度，然后进入齿轮增压阶段升高到大约最大值。

离心叶轮组件

虽然齿轮泵的介质是燃油，但在燃油系统中，有些控制机构也是一种液压机构，只不过它们的介质是燃油。因此，燃油泵本质上是一种容积式液压泵燃油发动机，只有通过调节输入转速才能改变其输出流量或压力。

让我们回顾一下齿轮泵的优缺点：

齿轮泵的优点是结构简单，制造容易，体积小，自吸性能好，对污染不敏感，工作可靠，能够达到较高的转速。

齿轮泵的缺点是径向力不平衡，油液滞留，泄漏，进而使齿轮泵内部产生气蚀，造成气蚀磨损等失效形式。

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发动机燃油泵原理工作流程

发动机燃油泵主要起着承上启下的作用，它接收来自油箱的低压燃油，经过加压后供给到后面非常重要的后级部件FMU（燃油单元燃油计量单元）或者HMU（液压机械单元UNIT）船舶配件，俗称燃油调节器。

燃油泵只负责提供压力，燃油调节器负责根据指令状态调节供给发动机燃烧室的燃油量，并以燃油作为液压介质，控制VBV可变进气或VSV可变定子叶片等设备。

它安装在发动机的这个部分：

图8为燃油泵

原理图如下：

整个加压过程大致如下：

进口燃油先经过离心增压叶轮，再流经热交换器，然后流入燃油滤芯。燃油滤芯上设有旁通阀，当压力过高时会自动旁通，防止滤芯堵塞时造成油路断开。流经滤芯的燃油将进入齿轮增压级进行主增压作用。当然，如果齿轮卡死或者出现其他高压故障，燃油将通过泄压阀排出。最后，增压后的燃油流经一个滤芯，供给下游用户系统。

油路剖面图如下：

整个燃油泵最重要的部分是齿轮组。

一对齿轮组相互啮合，与泵壳形成一个封闭的空间，形成低压区和高压区，从而实现吸油和泵油的过程。

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齿轮的常见损坏

齿轮泵内部的一对齿轮始终处于充满油液的环境中工作，我们之前知道油液滞留是其主要的结构问题，进而引发气蚀现象，导致气蚀问题。

气蚀损坏是燃油泵维修过程中非常常见的部件损坏。常见的损坏情况如下：

牙根处有洞

齿面磨损

气蚀损伤是如何形成的？为什么在充满油的环境中会出现气蚀现象？我们先来看高速齿轮泵与泵油啮合的情况。

高速摄像机下的齿轮泵

首先我们需要解释一下什么是空化。

气蚀又称空穴，是液压油在流动过程中，当外界压力降至一定区域内的饱和蒸汽压或空气组分压力以下时，液压油蒸汽或空气从油中分离出来，形成气相和液相共存的现象。

这个定义有点难懂，我们日常生活中常见的空化现象就是水沸腾，当水温升高或者周围环境压力下降的时候，就会沸腾，产生很多气泡，这些气泡有的是水本身汽化形成的水蒸气，有的是水中空气分离形成的气泡。

什么原因造成泵的气蚀？

简而言之，空化现象主要有两个原因。

首先，气蚀是由于齿轮泵内部流场的变化引起的。

齿轮泵完成一个吸油和排油的循环，随着齿轮的转动，油液经过吸油、压力建立、排油、困油四个过程。在这个过程中，齿间工作室的压力变化非常丰富，油液也会在多相状态下有规律地来回变换，如图所示，气相、液-气相、气-液相、液相。整个过程就像上面动画中的工作状态。

二、困油引起气蚀。

为了保证齿轮泵工作的连续性，齿轮的重叠度一般都大于1，即工作时两对轮齿始终会同时啮合，此时封闭空间内的油液体积随封闭空间的大小而变化，压力也会随空间的变化而变化，会产生旋涡流，气泡反复产生、溃灭，形成冲击。

我们常说的空化，就是空化现象产生的，通俗的说就是液体反复沸腾对金属表面产生的破坏，气泡的不断冲击造成的破坏。

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发动机燃油泵维修

目前，齿轮严重气蚀普遍会影响齿轮泵的流量输出性能，还会造成噪声和振动过大、流量输出曲线不合格等一系列问题，我们一般采用更换修复的策略。

当然齿轮泵的可靠性和耐用性还是很值得信赖的，平均使用寿命一般在10000~15000飞行小时，要知道一辆汽车如果使用10000小时，里程基本都在30万公里以上。

以上只是对航空发动机燃油齿轮泵的简单介绍和分析船舶电子与信息设备保养，浅薄之处还请见谅。关于航空发动机燃油齿轮泵，你还有什么想说的吗？

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