我們常見的以液體為工作介質(zhì)的泵大概有以下幾種：齒輪泵，葉片泵，柱塞泵。之前我寫過一篇關(guān)于飛機液壓泵的文章，可以知道飛機上的液力泵屬于柱塞泵的形式，一般可給系統(tǒng)提供大概3000psi或者5500psi左右的壓力。

那么現(xiàn)在，我們一起來看看發(fā)動機上的燃油泵。為什么說是發(fā)動機上的燃油泵呢？因為飛機上燃油泵有很多種，例如油箱里的燃油泵負責(zé)給發(fā)動機燃油泵和APU燃油泵供油，以一個較低的壓力，例如CFM56-7B發(fā)動機上的燃油泵的進口壓力為30PSI左右，也就是油箱燃油泵的供給壓力是30psi。

區(qū)別于液力泵是柱塞泵的形式，發(fā)動機燃油泵是齒輪泵的構(gòu)造，外觀基本上長這樣：（以CFM56-7B發(fā)動機燃油泵為例）

發(fā)動機燃油泵

主要包括以下幾個部分：

初級增壓的離心式增壓葉輪，將進口30PSI的壓力通過離心旋轉(zhuǎn)作用增壓至大概125psi；燃油泵濾芯，過濾雜質(zhì)；齒輪組件，初級增壓的125psi的壓力燃油進入濾芯和熱交換器組件，壓力會有一定的降低，然后進入齒輪增壓級增加到大概最大1145psi。

離心葉輪組件

雖然齒輪泵的介質(zhì)是燃油，但是在燃油系統(tǒng)里，部分控制機構(gòu)也是屬于液壓機構(gòu)的一種，只不過其介質(zhì)是燃油而已。因此，燃油泵本質(zhì)上就是一種容積式定量液力泵，只能通過調(diào)整輸入轉(zhuǎn)速改變其輸出流量或者壓力。

我們來復(fù)習(xí)一下齒輪泵的優(yōu)缺點：

齒輪泵優(yōu)點是構(gòu)造簡單，制造容易，尺寸小，自吸性能好，對污染不敏感，工作可靠，可實現(xiàn)高轉(zhuǎn)速。

齒輪泵缺點是徑向力不平衡，困油，泄漏，進而引發(fā)齒輪泵空化現(xiàn)象造成氣蝕磨損等失效形式。

發(fā)動機燃油泵主要起到承上啟下的作用，接收來自油箱的低壓燃油，增壓后供給下游非常重要的部件FMU（fuel metering unit燃油計量組件）或HMU（HYDROMECHANICAL UNIT液壓機械組件），俗稱燃調(diào)。

燃油泵只負責(zé)提供壓力，燃調(diào)根據(jù)指令狀態(tài)負責(zé)調(diào)節(jié)供給發(fā)動機燃燒室的燃油量，并且以燃油為液壓介質(zhì)控制VBV可變引氣或者VSV可變靜子葉片等設(shè)備。

它安裝在發(fā)動機的這個部分：

圖中8是燃油泵

其原理簡圖如下：

整個增壓過程大致如下：

進口燃油首先經(jīng)過離心式增壓葉輪，然后流經(jīng)熱交換器，經(jīng)過熱交換器之后又會流進燃油濾芯內(nèi)，燃油濾芯有旁通活門，壓力過高時自動旁通，以防止濾芯堵塞時油路斷開。流過濾芯的燃油會進入齒輪增壓級，進行主要增壓動作，當(dāng)然，如果齒輪卡死或者出現(xiàn)其他壓力過高的故障，燃油會通過釋壓活門排出。最后經(jīng)過增壓的燃油流過一個濾芯之后就供給下游用戶系統(tǒng)了。

其剖視圖油路如下：

在整個燃油泵內(nèi)部，最最重要的部分就是齒輪組了。

一對齒輪組因為嚙合在一起與泵的殼體一起構(gòu)成封閉空間，形成低壓和高壓區(qū)，因此可以實現(xiàn)吸油和泵油的過程。

     齒輪泵內(nèi)部一對齒輪總是工作在充滿油液的環(huán)境中，之前我們知道，困油是其主要結(jié)構(gòu)問題，進而引起空化現(xiàn)象，造成氣蝕的問題。

氣蝕損傷是燃油泵維修過程中十分常見的零件損傷。常見的損傷情況如下：

齒根有孔洞

齒面有磨損

氣蝕損傷是如何形成的呢？為什么會在充滿油液的環(huán)境下有氣蝕的存在？我們可以先看一下高速運轉(zhuǎn)的齒輪泵嚙合泵油的情況。

高速攝像下的齒輪泵

首先要解釋一下，什么是空化現(xiàn)象。

空化又稱為空穴，液壓油在流動中其所受外部壓力在某一區(qū)域降低到飽和蒸氣壓或空氣分力壓之下時發(fā)生的液壓油蒸氣或空氣從油液中分離出而形成氣、液兩相共存的現(xiàn)象。

定義有點難理解，我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷目栈F(xiàn)象就是燒開水，水的溫度上升或者環(huán)境壓力下降時都會有沸騰現(xiàn)象，會冒出很多氣泡，這些氣泡一些是水本身氣化形成的水蒸氣，另一些就是水中的空氣分離形成的氣泡。

那空化現(xiàn)象在泵里形成的原因是什么？

簡單的說，有兩個主要的形成空化的原因。

第一，齒輪泵內(nèi)部流場的變化形成的空化。

齒輪泵完成一次吸排油液工作循環(huán)，油液隨著齒輪旋轉(zhuǎn)，經(jīng)歷了吸油，建壓，排油，困油四個過程，這個過程中齒間工作腔室壓力變化是非常豐富的，油液也會在多相狀態(tài)內(nèi)來回規(guī)律轉(zhuǎn)化，就像圖中所示，氣，液氣，氣液，液四種狀態(tài)。整個過程如上文中動圖的工作狀態(tài)。

第二，困油造成的空化。

為保證齒輪泵工作的連續(xù)性，齒輪的重合度一般大于1，即工作中總是會出現(xiàn)兩對輪齒同時嚙合的情況。此時，封閉空間內(nèi)的油液體積隨著封閉空間的大小變化而變化，空間變化，壓力就會變化。漩渦流就會產(chǎn)生，氣泡反復(fù)產(chǎn)生，潰滅，形成沖擊。

我們常說的氣蝕，便是空化現(xiàn)象形成的結(jié)果，通俗的說就是液體反復(fù)在金屬表面沸騰，氣泡不斷的沖擊形成的損傷。

目前對于氣蝕嚴(yán)重的齒輪，一般會影響齒輪泵的流量輸出性能，同時還會帶來噪聲和振動過大，流量輸出曲線不合格等一些列問題。我們一般采取更換的策略進行修理。

當(dāng)然，齒輪泵的可靠性和耐用度還是非常值得信賴的，平均使用壽命一般10000~15000飛行小時，要知道，一般汽車使用10000小時的話，基本上里程是30萬公里以上了。

以上僅是對飛機發(fā)動機燃油齒輪泵的簡單介紹和分析，認知淺薄，敬請見諒。對于飛機發(fā)動機燃油齒輪泵，你還有什么想說的？