噴油泵結(jié)構(gòu)及工作原理

噴油泵又稱(chēng)高壓油泵，是燃油系統(tǒng)中最重要的一個(gè)部件。噴油泵的功用是提高燃油壓力，并根據(jù)柴油機(jī)工況的要求，將一定量的燃油在準(zhǔn)確時(shí)間內(nèi)噴入燃燒室。

結(jié)構(gòu)
噴油泵主要由泵油機(jī)構(gòu)、供油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、噴油泵體四大部分構(gòu)成。其中，泵油機(jī)構(gòu)包括柱塞偶件、出油閥偶件等；供油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)指齒條式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)或撥叉式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括凸輪軸、挺柱組件等；噴油泵體是以上三者的安裝基體，要求其具有足夠的強(qiáng)度、剛度和密封性，并便于拆裝、調(diào)整和維修。

噴油泵工作原理
吸油過(guò)程：柱塞由凸輪軸的凸輪驅(qū)動(dòng)，當(dāng)凸輪的凸起部分離開(kāi)柱塞時(shí)，柱塞在柱塞彈簧的作用下下移，油腔容積增大，壓力減小;當(dāng)柱塞套上的徑向進(jìn)油孔露出時(shí)，低壓油腔中的燃油便順著進(jìn)油孔流入泵腔。
泵油過(guò)程：當(dāng)凸輪的凸起部分將柱塞頂起時(shí)，泵腔內(nèi)的容積減小，壓力增大，燃油順著柱塞套上的徑向油孔流回低壓油腔；當(dāng)柱塞上行到將柱塞套上的徑向油孔完全堵上時(shí)，泵腔上的壓力迅速增加;當(dāng)此壓力克服出油閥彈簧的預(yù)緊力時(shí)，出油閥上移；當(dāng)出油閥上的減壓環(huán)帶離開(kāi)閥座時(shí)，高壓柴油便泵到高壓油管中，經(jīng)噴油器噴入氣缸中。
回油過(guò)程：隨著柱塞的繼續(xù)上移，當(dāng)柱塞上的斜槽與柱塞套上的徑向油孔相通時(shí)，泵腔中的燃油便通過(guò)柱塞上的軸向油道，斜油道及柱塞套上的油孔流回到低壓油腔，泵油停止。
柱塞泵工作原理
以柱塞式噴油泵為例看“泵”是怎樣工作的：
噴油泵要有動(dòng)力源才能運(yùn)轉(zhuǎn)，它下部的凸輪軸是由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸齒輪帶動(dòng)的。
噴油泵的關(guān)鍵零件是柱塞，如果以醫(yī)院常見(jiàn)的注射器做比喻，那么可移動(dòng)的塞子就稱(chēng)為柱塞，針筒就稱(chēng)為柱塞套，假設(shè)在針簡(jiǎn)里面安裝一只彈簧頂著柱塞一端，柱塞另一端接觸凸輪軸，當(dāng)凸輪軸回轉(zhuǎn)一周，柱塞就會(huì)在柱塞套內(nèi)上下移動(dòng)一次，這就是噴油泵柱塞的基本運(yùn)動(dòng)方式。
柱塞與柱塞套是加工十分精密的配套件。柱塞身上有一道傾斜槽，柱塞套上有小孔稱(chēng)為吸入口，這個(gè)吸入口充滿(mǎn)著柴油，當(dāng)柱塞傾斜槽對(duì)著吸入口時(shí)，柴油進(jìn)入柱塞套內(nèi)，柱塞被凸輪軸頂至一定高度時(shí)，柱塞傾斜槽與吸入口錯(cuò)開(kāi)，吸入口被封閉，使柴油既不能吸入也不能被壓出，柱塞繼續(xù)上升時(shí)壓迫柴油，柴油壓力到一定程度就會(huì)頂開(kāi)單向閥蜂擁而出進(jìn)入噴油嘴，再?gòu)膰娪妥爝M(jìn)入氣缸燃燒室。
這里特別要指出的是，柴油機(jī)都有進(jìn)油管和回油管，進(jìn)油管容易理解，那么回油管干什么用呢？原來(lái)柱塞每次排出一定量的柴油，只有一部分噴入氣缸，其余部分則由回油孔泄走，并利用增減泄走的回油量來(lái)調(diào)節(jié)噴油量。
當(dāng)柱塞上升至“上止點(diǎn)”后往下移動(dòng)，柱塞傾斜槽又會(huì)與吸入口相遇，柴油又被吸進(jìn)柱塞套里面，再次重復(fù)上述的動(dòng)作。直列式噴油泵每一組柱塞系統(tǒng)對(duì)應(yīng)一個(gè)氣缸，4個(gè)氣缸就有4組柱塞系統(tǒng)，因此體積比較大，多用在中型以上汽車(chē)。例如公共汽車(chē)和大貨車(chē)上的柴油機(jī)一般用直列式噴油泵。
轎車(chē)及輕型汽車(chē)柴油機(jī)上的噴油泵一般是分配型，具有體積小重量輕，零件少構(gòu)造簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。它用兩組柱塞系統(tǒng)（或者一組柱塞系統(tǒng)）加壓，柴油分別送入各個(gè)噴油嘴。
它的基本工作原理就是在泵里面有兩組對(duì)置柱塞安裝在葉輪上，葉輪被發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柱塞也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，由于凸輪環(huán)的凸起部分壓動(dòng)柱塞，使柱塞發(fā)揮象泵的作用一樣向葉輪中央的送油孔壓送柴油，這時(shí)送出去的柴油充滿(mǎn)了分配器入口處，然后按各氣缸順序排列噴射。
由于兩組柱塞系統(tǒng)（或者一組柱塞系統(tǒng)）的動(dòng)作轉(zhuǎn)數(shù)與氣缸數(shù)目成比例增加，因此該種噴油泵受到汽缸數(shù)目及最高轉(zhuǎn)速的限制。
隨著柴油機(jī)技術(shù)的發(fā)展，又興起一種單體式噴油泵形式（稱(chēng)為單體泵或者泵噴嘴），它實(shí)際上是將上述兩種型式的噴油泵“化整為零”，發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)氣缸燃油噴射由各自的獨(dú)立噴射單元（單體泵或者泵噴嘴）來(lái)完成。
對(duì)于單體泵而言，噴油泵與噴油嘴之間用一根很短的高壓油管相連，而對(duì)于泵噴嘴而言，噴油泵與噴油嘴組合為一體，直接安裝在柴油機(jī)氣缸蓋上，由頂置凸輪軸驅(qū)動(dòng)。它們的最大優(yōu)點(diǎn)是能夠減輕或者消除在柴油流動(dòng)和噴射的過(guò)程中，在高壓油管內(nèi)所形成的壓力波影響。因?yàn)檫@個(gè)壓力波會(huì)妨礙著噴油系統(tǒng)與負(fù)荷、轉(zhuǎn)速的良好匹配，并會(huì)隨著高壓管的長(zhǎng)度增長(zhǎng)而增大。
因此，縮短高壓油管的長(zhǎng)度（噴油泵的設(shè)計(jì)思想）或干脆不要高壓油管（泵噴嘴的設(shè)計(jì)思想），減少柱塞與噴油嘴之間的高壓容積，可以得到接近于凸輪輪廓線(xiàn)所規(guī)定的供油規(guī)律。尤其是泵噴嘴，早在十幾年前已經(jīng)應(yīng)用在通用汽車(chē)上，如今有電子技術(shù)的精確控制，使其性能得以提高。