柴油发电机组的燃油系统是保障其稳定运行的关键子系统，通过一系列精密设计的部件协同工作，确保燃料供应的稳定性，满足发电机组在不同工况下的动力需求。以下将从多个关键方面详细阐述其保证燃料供应稳定性的机制。
一、燃油储存与输送环节
1. 油箱设计与布置
油箱作为储存燃油的容器，其容量根据机组的功率大小和预计运行时长进行合理设计。一般而言，大型柴油发电机组配备的油箱容量较大，可满足长时间连续运行的需求，减少频繁加油带来的不便与中断风险。例如，用于矿山等偏远地区作业的柴油发电机组，油箱容量可达数千升，能支持机组持续运行数天甚至一周以上。
油箱的布置位置也经过精心考量，通常设置在便于加油且通风良好的地方，同时要确保在机组运行过程中不会因晃动、颠簸等导致燃油泄漏。此外，油箱内部常设有隔板，以减少燃油在晃动时产生的冲击，维持燃油液位的相对稳定，保证输油泵能持续吸入燃油。
2. 输油泵的稳定工作
输油泵是将燃油从油箱输送至燃油系统高压侧的关键部件。常见的输油泵有齿轮式、柱塞式等类型。齿轮式输油泵工作时，两个相互啮合的齿轮旋转，在吸油腔形成负压，将燃油吸入泵体，随后在压油腔将燃油挤出，以稳定的压力输出。其供油量与柴油发电机转速成比例，通过在进油口端设置节流阀或出油口端设置溢流阀，精确控制供油量，确保在机组不同转速和负载下，都能为后续部件提供足够且稳定的燃油流量。
柱塞式输油泵则依靠柱塞的往复运动实现燃油的吸入和压出。当喷油泵凸轮轴上的凸轮驱动柱塞下行时，泵腔容积增大，压力降低，燃油经进油阀吸入泵腔;柱塞上行时，泵腔容积减小，压力升高，燃油经出油阀被压出。这种输油泵结构简单、工作可靠，能有效保证燃油输送的稳定性。在一些对燃油供应稳定性要求极高的场合，如医院、数据中心等备用电源系统，会采用双输油泵设计，当一台输油泵出现故障时，另一台可立即投入工作，确保燃油供应不间断。
二、燃油过滤与清洁机制
1. 多级滤清器设置
柴油中往往含有杂质、水分和可溶性乳状液等，若进入燃油系统，会对部件造成严重损害，影响燃料供应稳定性。因此，柴油发电机组通常设置多级滤清器。
在油箱出口处，一般安装有粗滤器，用于过滤掉较大颗粒的杂质，如铁锈、砂石等，防止其进入输油泵，保护输油泵的正常运转。粗滤器的滤芯通常采用金属网或较大孔径的滤纸，具有较大的通流能力和较强的杂质拦截能力。
在输油泵之后，设有燃油细滤器，其滤芯材质更为精细，如采用高精度滤纸或特殊纤维材料，能过滤掉微小颗粒杂质，甚至可达到几微米的精度。细滤器可有效防止喷油嘴、喷油泵等精密部件因杂质磨损，保证燃油喷射的准确性和稳定性。此外，部分燃油系统还配备油水分离器，利用油轻水重的原理，将柴油中的水分分离出来并沉积在底部，定期排放，避免水分进入燃油系统导致部件锈蚀、穴蚀等问题，确保燃料供应的稳定与质量。
2. 滤清器的维护与更换
为维持滤清器的高效过滤性能，保证燃料供应稳定性，定期维护和更换滤清器至关重要。根据机组的使用环境和运行时长，制造商通常会给出明确的滤清器维护周期。在灰尘较多、燃油质量较差的环境中，滤清器的更换频率需相应增加。例如，在建筑工地等环境下运行的柴油发电机组，可能每运行 200 - 300 小时就需要更换燃油滤清器;而在相对清洁环境中，更换周期可适当延长至 500 - 800 小时。及时更换滤清器能有效防止滤芯堵塞，避免因滤芯堵塞导致燃油供应不畅，进而影响机组的正常运行和动力输出。
三、燃油喷射控制技术
1. 喷油泵的精确供压
喷油泵是燃油系统的核心部件之一，其作用是将燃油压力提升至足够高，以实现良好的燃油喷射效果。常见的喷油泵有柱塞式喷油泵和分配式喷油泵。
柱塞式喷油泵内有与气缸数相同的柱塞，按发动机各缸做功顺序，柱塞将柴油增压后，经高压油管供入喷油器。通过精密设计的柱塞偶件，保证喷油泵在不同工况下能精确控制供油量和供油压力。在发动机高速运转或高负荷工况下，喷油泵能提高供油压力，增加供油量，以满足机组对动力的需求;在怠速或低负荷工况下，则相应降低供油压力和供油量，维持机组稳定运行，避免燃油浪费。
分配式喷油泵只有一个产生高压燃油的柱塞，利用旋转的分配转子或泵油柱塞一边做往复运动一边做旋转运动的方式，按照发动机发火次序，将经过计量的高压柴油分配给各缸喷油嘴。这种喷油泵具有体积小、重量轻、使用方便等优点，且通过精确的机械结构设计，同样能保证各气缸之间喷油量的均匀性和供油压力的稳定性，确保燃料供应与发动机的工作循环精确匹配。
2. 电控燃油喷射系统的精准调节
随着技术的发展，电控燃油喷射系统在柴油发电机组中得到广泛应用。该系统由电控单元(ECU)、高压油泵、共轨管、电控喷油器以及各种传感器等组成。
传感器实时监测发动机的转速、负荷、温度、压力等运行参数，并将这些信号传输给 ECU。ECU 根据预设的程序和算法，对这些信号进行分析处理，精确计算出在当前工况下所需的喷油量、喷油时刻和喷油压力等参数。然后，ECU 向电控喷油器发出指令，通过控制喷油器电磁阀的开启时间和开启程度，实现对燃油喷射的精准控制。例如，在机组启动瞬间，ECU 会根据发动机温度、转速等信号，适当增加喷油量和提前喷油时刻，以确保发动机顺利启动;在机组运行过程中，若负载突然增加，ECU 能迅速调整喷油参数，增加喷油量和提高喷油压力，使机组快速响应负载变化，维持稳定运行。这种精准的控制能力极大地提高了燃料供应的稳定性和适应性，满足了柴油发电机组在各种复杂工况下的运行需求。
四、压力调节与稳定措施
1. 共轨系统的压力稳定作用
在现代柴油发电机组的燃油系统中，高压共轨系统应用较为广泛。共轨系统由低压部分、高压部分和 ECU 组成。高压部分包括带压力控制阀的高压泵、高压油管、轨压传感器、压力限制阀、流量限制器、作为高压蓄能器的油轨和喷油器及回油管。
高压泵将燃油压缩至极高压力，一般可达 100 - 200MPa，然后将燃油输送至共轨管。共轨管作为高压蓄能器，能储存高压燃油，并通过轨压传感器实时监测共轨管内的燃油压力。ECU 根据轨压传感器反馈的信号，控制压力控制阀的开度，调节高压泵的供油量，使共轨管内的燃油压力始终保持在设定的目标值附近。即使喷油器在喷油过程中从共轨管中获取燃油，导致压力瞬间波动，共轨管也能凭借其蓄能特性，迅速稳定压力，保证后续喷油器的正常工作，从而确保燃料供应压力的稳定性。
2. 压力限制与流量控制装置
为防止燃油系统压力过高损坏部件，燃油系统中设置了压力限制阀。当共轨管内压力超过设定的安全上限(一般为 150 - 180MPa)时，压力限制阀打开，将多余的燃油回流至油箱或低压油路，限制压力进一步升高，保护系统安全。
流量限制器则安装在共轨管与喷油器之间，其作用是避免过多的燃油流向燃烧室。当某一喷油器出现故障，如喷油嘴卡滞导致燃油大量泄漏时，流量限制器能迅速切断该喷油器的燃油供应，防止燃油过度喷射引发发动机故障，同时保证其他喷油器的正常工作，维持燃料供应的稳定性和机组的整体运行。
柴油发电机组的燃油系统通过在燃油储存与输送、过滤与清洁、喷射控制以及压力调节等多个环节的精心设计和协同工作，确保了燃料供应的稳定性，为柴油发电机组的可靠运行提供了坚实保障。用户在使用过程中，应严格按照操作规程和维护要求，对燃油系统进行定期检查、维护和保养，以充分发挥其性能，延长机组使用寿命。
