广盛讲堂|柱塞式喷油泵

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喷油泵是柴油机燃料供给系中最重要的部件，被称为柴油机的心脏。它的基本作用是定时定量地产生高压柴油。

柱塞式喷油泵种类繁多，国产汽车用喷油泵一般以其柱塞行程等参数不同分A、B、P、Z等系列。下面以汽车使用较多的A型喷油泵为例，介绍其基本结构与工作原理。

A型喷油泵基本结构与工作原理：

A型喷油泵总体结构如图1所示。由泵体5、泵油机构9、油量调节机构1、传动机构12、供油提前器13和润滑冷却系统等组成。从滤清器过来的干净柴油从喷油泵进油螺钉2进入，产生高压后从出油阀压紧座4流出。

1.泵体 泵体是喷油泵的骨架，一般用铝合金铸造而成。A型泵的泵体是整体式，泵体侧面开有窗口，以便修理时调整各缸的喷油量。

2.泵油机构 泵油机构（图6-15）是喷油泵的核心，每缸有一组泵油机构，它主要由柱塞偶件（柱塞7和柱塞套5）、出油阀偶件（出油阀3和出油阀座4）、出油阀弹簧2、柱塞弹簧11等组成。

(1)柱塞偶件（图6-16）

柱塞偶件由柱塞5和柱塞套1组成。柱塞可在柱塞套内作往复运动，两者配合间隙极小，约在0.0018～0.003mm，需经精密磨削加工或选配研磨而成，故称它们为偶件。使用中不允许互换，如有损坏，应成对更换。同时要求所使用的柴油要高度清洁，多次过滤。

柱塞套被压紧在泵体上，在其上部开有进回油孔2，有的柱塞套进回油孔是分开的，柱塞套装入喷油泵体后，定位螺钉即插入此槽内，以保证正确的安装位置，并防止工作中柱塞套发生转动。

　　

　　柱塞在柱塞套中作往复运动。其上部圆柱面开有斜切槽4，并通过柱塞中心油道3与柱塞顶相通。柱塞切槽有直切槽和螺旋槽两种（图6-17）。其旋向又有多种，向左上升的称左旋，向右上升称右旋；切槽直接与柱塞顶相连的称为上置，切槽通过直槽与柱塞顶相连的称为下置，两者兼有的称双置。不同切槽，其供油开始与结束时间、供油速率都不同，如图6-17a的下置右旋直切槽，供油开始时刻不变，用改变供油终了时刻来改变供油量。由于其加工工艺较简单，大部分柱塞式喷油泵都采用这种形式。

有的切槽采用两段式（图6-17e），1号切槽斜率比常规的2号切槽斜率大，可以改善柴油机低速时的喷油性能。

柱塞的中部圆柱面是密封部，环形油槽6（图6-16）可储存少量柴油，用于润滑柱塞。柱塞下部加工有榫舌7，有的是压配调节臂，用于进行供油量调节。

　　(2)出油阀偶件 出油阀偶件包括出油阀2和出油阀座1（图6-18），它实际上是一个单向阀，控制油流的单向流动。

出油阀下部为导向部，阀芯断面呈“+”字形，既能导向，又能让柴油通过；出油阀上部有一圆锥面3，与阀座的圆锥面贴合，形成一个密封环带。密封环带下方有一个小圆柱面4称为减压环带，它可使喷油器断油干脆。

出油阀偶件也是一对精密偶件，出油阀导向面和减压环带与出油阀座内表面径向间隙约为0.006～0.016毫米，使用中也不允许互换。

出油阀偶件置于柱塞套上端，由出油阀压紧座1（见图6-19）压紧在喷油泵体上。为了防止高压柴油泄漏，一般在出油阀压紧座与出油阀座之间装有尼龙或铜制密封垫片6。有些出油阀紧座中设有减容体3，以减少高压容积，削弱燃油波动，改善柴油喷射。

(3)泵油原理 当柱塞下行时(图6-20a)，柱塞上方的空间容积变大，形成部分真空。当柱塞顶部下行到露出进油孔时，低压油便从泵体上的低压油腔流入柱塞顶部的空间，开始了进油行程，直至柱塞抵达下止点时，完成进油过程。

　　当柱塞上行时，泵腔中的一部分燃油被挤回泵体油道。当柱塞顶平面将进油孔封闭时，随着柱塞的继续上行，燃油受压(图6-20b)，压力急剧升高。当其压力大于出油阀弹簧压力与高压油管中的残余油压之和时，出油阀便被顶离阀座，高压柴油经出油阀向高压油管、喷油器供油。

柱塞继续上行，至其斜切槽与柱塞套的回油孔相通时，柱塞顶部的高压油便经柱塞的中心油道流回泵体低压油腔(图6-20c)。由于柱塞顶部油压急剧下降，在出油阀弹簧作用下，出油阀迅速落座，供油过程结束。此后柱塞虽然继续上行到上止点，但并不能向高压油管供油。可见，在柱塞的总行程h(图6-20d)中，只有一部分行程hc向高压油管供油，称这部分行程为有效行程。

当转动柱塞时，改变了柱塞斜切槽与柱塞套回油孔的相对位置，从而改变了柱塞的有效行程，也就改变了柱塞的供油量。

出油阀减压环带的作用是使回油开始出油阀落座时，首先是减压环带圆柱面关闭出油阀座，至密封锥面落到阀座锥面时，使高压油管容积突然增大，迅速降压，导致喷油器断油干脆，改善了发动机的燃烧过程。

　　3.供油量调节机构 其作用是根据发动机负荷变化，通过转动柱塞来改变每循环的供油量。

调节齿杆3（图6-21）与调节齿圈5相啮合，调节齿圈通过紧固螺钉夹紧在控制套筒6上，控制套筒底部开有切槽，喷油泵柱塞4下部的榫舌7就嵌在该切槽中。

当调节齿杆被拉动时，便带动调节齿圈转动，从而带动喷油泵柱塞转动，改变柱塞的循环供油量。

喷油泵的调节齿杆一般不直接由驾驶员控制，而是通过调速器控制。

　　有的柴油机喷油泵供油量调节机构是拨叉拉杆式（图6-22）或拉杆衬套式（见P型泵结构特点），但基本原理都是通过转动柱塞来改变循环供油量。

4.驱动机构 驱动机构主要由油泵凸轮轴14和挺柱体部件16组成（见图6-15）。

(1)凸轮轴（图6-23）:凸轮外形根据不同燃烧室的要求而有不同的型线（图6-24），不同的凸轮型线，供油规律不同。现代汽车用得较多的是组合式凸轮。

(2)挺柱体部件：其作用是将凸轮的运动平稳地传递给柱塞，并且可以适量调整柱塞的供油时间。常见的供油时间调整方式有螺钉调节式和垫块调节式。

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