柴油机柱塞式喷油泵结构工作原理基础

喷油泵是柴油供给系中最重要的零件，它的性能和质量对柴油机影响极大，被称为柴油机的"心脏"。

一.功用、要求、型式

功用：提高柴油压力，按照发动机的工作顺序，负荷大小，定时定量地向喷油器输送高压柴油，且各缸供油压力均等。

要求：

(1)泵油压力要保证喷射压力和雾化质量的要求。

(2)供油量应符合柴油机工作所需的精确数量。

(3)保证按柴油机的工作顺序，在规定的时间内准确供油。

(4)供油量和供油时间可调正，并保证各缸供油均匀。

(5)供油规律应保证柴油燃烧完全。

(6)供油开始和结束，动作敏捷，断油干脆，避免滴油。

类型：车用柴油机的喷油泵按其工作原理不同可分为柱塞式喷油泵、喷油泵- 喷油器和转子分配式喷油泵三类。

二.柱塞泵的泵油原理

柱塞泵的泵油机构包括两套精密偶件：

柱塞和柱塞套是一对精密偶件，经配对研磨后不能互换，要求有高的精度和光洁度和好的耐磨性，其径向间隙为0.002～0.003mm

柱塞头部圆柱面上切有斜槽，并通过径向孔、轴向孔与顶部相通，其目的是改变循环供油量;柱塞套上制有进、回油孔，均与泵上体内低压油腔相通，柱塞套装入泵上体后，应用定位螺钉定位。

柱塞头部斜槽的位置不同，改变供油量的方法也不同。 出油阀和出油阀座也是一对精密偶件，配对研磨后不能互换，其配合间隙为0.01 。

出油阀是一个单向阀，在弹簧压力作用下，阀上部圆锥面与阀座严密配合，其作用是在停供时，将高压油管与柱塞上端空腔隔绝，防止高压油管内的油倒流入喷油泵内。

出油阀的下部呈十字断面，既能导向，又能通过柴油。 出油阀的锥面下有一个小的圆柱面，称为减压环带，其作用是在供油终了时，使高压油管内的油压迅速下降，避免喷孔处产生滴油现象。当环带落入阀座内时则使上方容积很快增大，压力迅速减小，停喷迅速。

泵油原理

工作时，在喷油泵凸轮轴上的凸轮与柱塞弹簧的作用下，迫使柱塞作上、下往复运动，从而完成泵油任务，泵油过程可分为以下三个阶段。

进油过程

当凸轮的凸起部分转过去后，在弹簧力的作用下，柱塞向下运动，柱塞上部空间(称为泵油室)产生真空度，当柱塞上端面把柱塞套上的进油孔打开后，充满在油泵上体油道内的柴油经油孔进入泵油室，柱塞运动到下止点，进油结束。

供油过程

当凸轮轴转到凸轮的凸起部分顶起滚轮体时，柱塞弹簧被压缩，柱塞向上运动，燃油受压，一部分燃油经油孔流回喷油泵上体油腔。当柱塞顶面遮住套筒上进油孔的上缘时，由于柱塞和套筒的配合间隙很小(0.0015-0.0025mm)使柱塞顶部的泵油室成为一个密封油腔，柱塞继续上升，泵油室内的油压迅速升高，泵油压力>出油阀弹簧力+高压油管剩余压力时，推开出油阀，高压柴油经出油阀进入高压油管，通过喷油器喷入燃烧室。

回油过程

柱塞向上供油，当上行到柱塞上的斜槽(停供边)与套筒上的回油孔相通时，泵油室低压油路便与柱塞头部的中孔和径向孔及斜槽沟通，油压骤然下降，出油阀在弹簧力的作用下迅速关闭，停止供油。此后柱塞还要上行，当凸轮的凸起部分转过去后，在弹簧的作用下，柱塞又下行。此时便开始了下一个循环。

结论：通过上述讨论，得出下列结论

① 柱塞往复运动总行程L是不变的，由凸轮的升程决定。

② 柱塞每循环的供油量大小取决于供油行程,供油行程不受凸轮轴控制是可变的。

③ 供油开始时刻不随供油行程的变化而变化。

④ 转动柱塞可改变供油终了时刻，从而改变供油量。

一 功用、要求、型式

功用：提高柴油压力，按照发动机的工作顺序，负荷大小，定时定量地向喷油器输送高压柴油，且各缸供油压力均等。 0 F% _4 z/ s0 N6 P% G9 x/ U0 S( {$ r) c' H# ~" X

要求：

(1)泵油压力要保证喷射压力和雾化质量的要求。

(2)供油量应符合柴油机工作所需的精确数量。

(3)保证按柴油机的工作顺序，在规定的时间内准确供油。

(4)供油量和供油时间可调正，并保证各缸供油均匀。

(5)供油规律应保证柴油燃烧完全。

(6)供油开始和结束，动作敏捷，断油干脆，避免滴油。 ) W& K* W7 d8 V$ Y" r

类型：车用柴油机的喷油泵按其工作原理不同可分为柱塞式喷油泵、喷油泵- 喷油器和转子分配式喷油泵三类。 5 Q% B$ b# X2 Y' O, W% L& D' Z

2 V6 I' q9 s/ K

二 柱塞泵的泵油原理

柱塞泵的泵油机构包括两套精密偶件： ! F6 K; \& k M& z9 k F3 `' }7 r% h) ?" y' s, @9 ?

柱塞和柱塞套是一对精密偶件，经配对研磨后不能互换，要求有高的精度和光洁度和好的耐磨性，其径向间隙为0.002～0.003mm

柱塞头部圆柱面上切有斜槽，并通过径向孔、轴向孔与顶部相通，其目的是改变循环供油量;柱塞套上制有进、回油孔，均与泵上体内低压油腔相通，柱塞套装入泵上体后，应用定位螺钉定位。 ' ?, T0 N r# j( K% Z

柱塞头部斜槽的位置不同，改变供油量的方法也不同。 出油阀和出油阀座也是一对精密偶件，配对研磨后不能互换，其配合间隙为0.01 。

出油阀是一个单向阀，在弹簧压力作用下，阀上部圆锥面与阀座严密配合，其作用是在停供时，将高压油管与柱塞上端空腔隔绝，防止高压油管内的油倒流入喷油泵内。

H8

出油阀的下部呈十字断面，既能导向，又能通过柴油。 出油阀的锥面下有一个小的圆柱面，称为减压环带，其作用是在供油终了时，使高压油管内的油压迅速下降，避免喷孔处产生滴油现象。当环带落入阀座内时则使上方容积很快增大，压力迅速减小，停喷迅速。 ; O3 B- M5 ~7 o' r' z: J$

泵油原理

工作时，在喷油泵凸轮轴上的凸轮与柱塞弹簧的作用下，迫使柱塞作上、下往复运动，从而完成泵油任务，泵油过程可分为以下三个阶段。 " i" }* X/ ^6 o9 G

进油过程

当凸轮的凸起部分转过去后，在弹簧力的作用下，柱塞向下运动，柱塞上部空间(称为泵油室)产生真空度，当柱塞上端面把柱塞套上的进油孔打开后，充满在油泵上体油道内的柴油经油孔进入泵油室，柱塞运动到下止点，进油结束。

M, j3 j4 \; i

供油过程; Q" C4 R/ Q( ^" _: p! O2 k3 A' [

* l- k! g- l3 |7 o. w) E9 W

当凸轮轴转到凸轮的凸起部分顶起滚轮体时，柱塞弹簧被压缩，柱塞向上运动，燃油受压，一部分燃油经油孔流回喷油泵上体油腔。当柱塞顶面遮住套筒上进油孔的上缘时，由于柱塞和套筒的配合间隙很小(0.0015-0.0025mm)使柱塞顶部的泵油室成为一个密封油腔，柱塞继续上升，泵油室内的油压迅速升高，泵油压力>出油阀弹簧力+高压油管剩余压力时，推开出油阀，高压柴油经出油阀进入高压油管，通过喷油器喷入燃烧室。 - z# T$ m6 ?9 Y) S1 {) l

, v7 x/ X3 Q6 K8 ^9 e

回油过程 9 h6 }0 B7 W( v% P

柱塞向上供油，当上行到柱塞上的斜槽(停供边)与套筒上的回油孔相通时，泵油室低压油路便与柱塞头部的中孔和径向孔及斜槽沟通，油压骤然下降，出油阀在弹簧力的作用下迅速关闭，停止供油。此后柱塞还要上行，当凸轮的凸起部分转过去后，在弹簧的作用下，柱塞又下行。此时便开始了下一个循环。 : B7 J; D$ W$ i8 u9 H* a& Y: F

结论：通过上述讨论，得出下列结论 8 W, w& [3 \; E

① 柱塞往复运动总行程L是不变的，由凸轮的升程决定。 a* ^6 M# C0 N {- P: p

② 柱塞每循环的供油量大小取决于供油行程,供油行程不受凸轮轴控制是可变的。* ]" c7 w; ?4 ~8 u

③ 供油开始时刻不随供油行程的变化而变化。

④ 转动柱塞可改变供油终了时刻，从而改变供油量。 , W; e3 H: e3 X) s( v8 G* U( Q

3. 国产系列柱塞式喷油泵

K8 X0 Q6 ]/ x' C% ~" F1 n) A# n

3 I9 t: h: Z* {- v, L

国产系列柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号等系列。系列化是根据柴油机单缸功率范围对供油量的要求不同，以柱塞行程，泵缸中心距和结构型式为基础，再分别配以不同尺寸的柱塞直径，组成若干种在一个工作循环内供油量不等的喷油泵，以满足各种柴油机的需要。

r9 \* d5 A

国产系列喷油泵的工作原理和结构型式基本相同，以A型泵为例介绍柱塞式喷油泵的构造和工作原理。 柱塞泵由四大部分组成：分泵、油量调节机构、传动机构和泵体。 % N, L' ^* ]' [* B) ^

分泵(图5-11)是带有一幅柱塞偶件的泵油机构，分泵的数目与发动机的缸数相等。每个气缸都有一个分泵，各缸的分泵结构尺寸完全一样。 : A/ z1 ~ V [7 V y$ z/ M1 N

- I8 y& [( H4 D2 r

分泵的主要另件有柱塞偶件，柱塞弹簧，弹簧下座出油阀偶件，出油阀弹簧，减容器，出油阀压紧座等。0 M0 v8 d6 z0 b

/ |) [/ R/ @" a! i' w! m S9 y8 W

油量调节机构是根据柴油机负荷和转速的变化相应改变喷油泵的供油量。改变供油量的办法是转动柱塞，通过改变供油行程来完成的。多缸机还要注意各缸供油均匀性的调整。A型泵采用齿杆式油量调节机构(图5-12)，另外，还有一种油量调节机构-拨叉拉杆式(图5-13)。

W& F' x# {

% ]/ t1 o& a6 e ~+ P& i! G9 H

传动机构由凸轮轴和滚轮体总成(图5-14)(图5-15)组成。 喷油泵凸轮轴是曲轴通过齿轮驱动的，曲轴转两圈，各缸喷油一次，凸轮轴只需转一圈就喷油一次，二者速比为2﹕1。 ( _* t9 J5 m* P9 [- k

2 @: L' r2 o. R0 K/ b9 K, |7 p

喷油泵供油的迟早决定喷油器喷油的迟早，喷油提前角的调整是通过对喷油泵的供油提前角的调整而实现的。喷油泵的结构相当复杂，但只要抓住供油压力的建立，供油量的调整和供油时刻的调节三个问题，便能掌握基本构造原理。国产型泵构造，基本工作原理与A型泵相同，只是结构参数有所改变，以适用于不同缸径的柴油机。