廣盛講堂|柱塞式噴油泵

噴油泵是柴油機燃料供給系中最重要的部件，被稱為柴油機的心臟。它的基本作用是定時定量地產生高壓柴油。

柱塞式噴油泵種類繁多，國產汽車用噴油泵一般以其柱塞行程等參數不同分A、B、P、Z等系列。下面以汽車使用較多的A型噴油泵為例，介紹其基本結構與工作原理。

A型噴油泵基本結構與工作原理：

A型噴油泵總體結構如圖1所示。由泵體5、泵油機構9、油量調節機構1、傳動機構12、供油提前器13和潤滑冷卻系統等組成。從濾清器過來的干凈柴油從噴油泵進油螺釘2進入，產生高壓后從出油閥壓緊座4流出。

1.泵體 泵體是噴油泵的骨架，一般用鋁合金鑄造而成。A型泵的泵體是整體式，泵體側面開有窗口，以便修理時調整各缸的噴油量。

2.泵油機構 泵油機構（圖6-15）是噴油泵的核心，每缸有一組泵油機構，它主要由柱塞偶件（柱塞7和柱塞套5）、出油閥偶件（出油閥3和出油閥座4）、出油閥彈簧2、柱塞彈簧11等組成。

(1)柱塞偶件（圖6-16）

柱塞偶件由柱塞5和柱塞套1組成。柱塞可在柱塞套內作往復運動，兩者配合間隙極小，約在0.0018～0.003mm，需經精密磨削加工或選配研磨而成，故稱它們為偶件。使用中不允許互換，如有損壞，應成對更換。同時要求所使用的柴油要高度清潔，多次過濾。

柱塞套被壓緊在泵體上，在其上部開有進回油孔2，有的柱塞套進回油孔是分開的，柱塞套裝入噴油泵體后，定位螺釘即插入此槽內，以保證正確的安裝位置，并防止工作中柱塞套發生轉動。

柱塞在柱塞套中作往復運動。其上部圓柱面開有斜切槽4，并通過柱塞中心油道3與柱塞頂相通。柱塞切槽有直切槽和螺旋槽兩種（圖6-17）。其旋向又有多種，向左上升的稱左旋，向右上升稱右旋；切槽直接與柱塞頂相連的稱為上置，切槽通過直槽與柱塞頂相連的稱為下置，兩者兼有的稱雙置。不同切槽，其供油開始與結束時間、供油速率都不同，如圖6-17a的下置右旋直切槽，供油開始時刻不變，用改變供油終了時刻來改變供油量。由于其加工工藝較簡單，大部分柱塞式噴油泵都采用這種形式。

有的切槽采用兩段式（圖6-17e），1號切槽斜率比常規的2號切槽斜率大，可以改善柴油機低速時的噴油性能。

柱塞的中部圓柱面是密封部，環形油槽6（圖6-16）可儲存少量柴油，用于潤滑柱塞。柱塞下部加工有榫舌7，有的是壓配調節臂，用于進行供油量調節。

(2)出油閥偶件 出油閥偶件包括出油閥2和出油閥座1（圖6-18），它實際上是一個單向閥，控制油流的單向流動。

出油閥下部為導向部，閥芯斷面呈“+”字形，既能導向，又能讓柴油通過；出油閥上部有一圓錐面3，與閥座的圓錐面貼合，形成一個密封環帶。密封環帶下方有一個小圓柱面4稱為減壓環帶，它可使噴油器斷油干脆。

出油閥偶件也是一對精密偶件，出油閥導向面和減壓環帶與出油閥座內表面徑向間隙約為0.006～0.016毫米，使用中也不允許互換。

出油閥偶件置于柱塞套上端，由出油閥壓緊座1（見圖6-19）壓緊在噴油泵體上。為了防止高壓柴油泄漏，一般在出油閥壓緊座與出油閥座之間裝有尼龍或銅制密封墊片6。有些出油閥緊座中設有減容體3，以減少高壓容積，削弱燃油波動，改善柴油噴射。

(3)泵油原理 當柱塞下行時(圖6-20a)，柱塞上方的空間容積變大，形成部分真空。當柱塞頂部下行到露出進油孔時，低壓油便從泵體上的低壓油腔流入柱塞頂部的空間，開始了進油行程，直至柱塞抵達下止點時，完成進油過程。

當柱塞上行時，泵腔中的一部分燃油被擠回泵體油道。當柱塞頂平面將進油孔封閉時，隨著柱塞的繼續上行，燃油受壓(圖6-20b)，壓力急劇升高。當其壓力大于出油閥彈簧壓力與高壓油管中的殘余油壓之和時，出油閥便被頂離閥座，高壓柴油經出油閥向高壓油管、噴油器供油。

柱塞繼續上行，至其斜切槽與柱塞套的回油孔相通時，柱塞頂部的高壓油便經柱塞的中心油道流回泵體低壓油腔(圖6-20c)。由于柱塞頂部油壓急劇下降，在出油閥彈簧作用下，出油閥迅速落座，供油過程結束。此后柱塞雖然繼續上行到上止點，但并不能向高壓油管供油。可見，在柱塞的總行程h(圖6-20d)中，只有一部分行程hc向高壓油管供油，稱這部分行程為有效行程。

當轉動柱塞時，改變了柱塞斜切槽與柱塞套回油孔的相對位置，從而改變了柱塞的有效行程，也就改變了柱塞的供油量。

出油閥減壓環帶的作用是使回油開始出油閥落座時，首先是減壓環帶圓柱面關閉出油閥座，至密封錐面落到閥座錐面時，使高壓油管容積突然增大，迅速降壓，導致噴油器斷油干脆，改善了發動機的燃燒過程。

3.供油量調節機構 其作用是根據發動機負荷變化，通過轉動柱塞來改變每循環的供油量。

調節齒桿3（圖6-21）與調節齒圈5相嚙合，調節齒圈通過緊固螺釘夾緊在控制套筒6上，控制套筒底部開有切槽，噴油泵柱塞4下部的榫舌7就嵌在該切槽中。

當調節齒桿被拉動時，便帶動調節齒圈轉動，從而帶動噴油泵柱塞轉動，改變柱塞的循環供油量。

噴油泵的調節齒桿一般不直接由駕駛員控制，而是通過調速器控制。

有的柴油機噴油泵供油量調節機構是撥叉拉桿式（圖6-22）或拉桿襯套式（見P型泵結構特點），但基本原理都是通過轉動柱塞來改變循環供油量。

4.驅動機構 驅動機構主要由油泵凸輪軸14和挺柱體部件16組成（見圖6-15）。

(1)凸輪軸（圖6-23）:凸輪外形根據不同燃燒室的要求而有不同的型線（圖6-24），不同的凸輪型線，供油規律不同。現代汽車用得較多的是組合式凸輪。

(2)挺柱體部件：其作用是將凸輪的運動平穩地傳遞給柱塞，并且可以適量調整柱塞的供油時間。常見的供油時間調整方式有螺釘調節式和墊塊調節式。