柴油机柱塞式喷油泵

柴油机柱塞式喷油泵第1页/共86页一、柱塞式喷油泵的功用与分类1、功用对柴油加压后定时定量地送到喷油器。要求各缸供油顺序与柴油机工作一致；各缸供油量均匀；各缸供油提前角一致；各缸供停油干脆。2、分类：按工作原理分5类：柱塞式喷油泵喷油泵—喷油器单体泵转子分配式喷油泵PT泵第2页/共86页柱塞式喷油泵第3页/共86页喷油泵—喷油器第4页/共86页单体泵第5页/共86页转子分配式喷油泵第6页/共86页PT泵第7页/共86页二、柱塞式喷油泵的基本结构与工作原理1、基本组成第8页/共86页2、喷油泵进油过程柱塞从下止点至进油孔以下时，燃油在真空吸力及输油泵的压力下充满泵油室。第9页/共86页3、喷油压油过程凸轮轴在喷油正时齿轮的带动下转动，凸轮轴上的凸轮驱动滚轮体上移，滚轮体带动柱塞上移，当柱塞从下止点向上移动到将进油孔关闭时泵油室内的燃油压力将骤然升高，推开出油阀，将高压油压入高压油管第10页/共86页4、喷油泵回油过程当柱塞上移到螺旋槽线或斜槽上线高出进油孔的下沿时，高压油通过柱塞上的直槽或中心孔高速流回低压油室。由于泵油室内的油压急剧下降，出油阀在弹簧和残余压力的作用下迅速回位，油泵停止供油。柱塞继续上升，直到上止点为止，都是回油过程。第11页/共86页5、柱塞工作中的4行程第12页/共86页预行程柱塞从下止点上升到其上端面将油孔完全关闭时所移动的距离。由发动机对供油提前角的要求决定。第13页/共86页减压行程从预行程结束到出油阀开启（出油阀上圆柱形环带离开出油阀座孔）时柱塞上升的距离。取决于出油阀上圆柱形环带的尺寸。第14页/共86页有效行程从出油阀开启到柱塞斜槽的棱边打开回油孔时柱塞移动的距离。取决于发动机工况对供油量的要求，由螺旋槽或斜槽棱边相对于进油的位置决定。第15页/共86页剩余行程从有效行程结束到柱塞到达上止点为止，柱塞上升的距离。第16页/共86页三、柱塞工作行程动画演示第17页/共86页预备行程：柱塞从下止点上升到其上端面将进油孔完全关闭时所移动的距离。第18页/共86页预备行程：柱塞从下止点上升到其上端面将进油孔完全关闭时所移动的距离。第19页/共86页预备行程：柱塞从下止点上升到其上端面将进油孔完全关闭时所移动的距离。第20页/共86页预备行程：柱塞从下止点上升到其上端面将进油孔完全关闭时所移动的距离。第21页/共86页减压行程：柱塞从预备行程结束到出油阀开启（减压带开始离开阀座的导孔）时所移动的距离叫减压带行程。它决定于出油阀上圆柱形减压带下沿至锥面的距离。第22页/共86页减压行程：柱塞从预备行程结束到出油阀开启（减压带开始离开阀座的导孔）时所移动的距离叫减压带行程。它决定于出油阀上圆柱形减压带下沿至锥面的距离。第23页/共86页减压行程：柱塞从预备行程结束到出油阀开启（减压带开始离开阀座的导孔）时所移动的距离叫减压带行程。它决定于出油阀上圆柱形减压带下沿至锥面的距离。第24页/共86页有效行程：柱塞从出油阀开启，到柱塞的螺旋线或斜槽上线打开回油孔时移动的距离叫柱塞的有效行程。它决定于螺旋线或斜槽上线相对于进油孔位置和进油孔直径的大小。第25页/共86页有效行程：柱塞从出油阀开启，到柱塞的螺旋线或斜槽上线打开回油孔时移动的距离叫柱塞的有效行程。它决定于螺旋线或斜槽上线相对于进油孔位置和进油孔直径的大小。第26页/共86页有效行程：柱塞从出油阀开启，到柱塞的螺旋线或斜槽上线打开回油孔时移动的距离叫柱塞的有效行程。它决定于螺旋线或斜槽上线相对于进油孔位置和进油孔直径的大小。第27页/共86页有效行程：柱塞从出油阀开启，到柱塞的螺旋线或斜槽上线打开回油孔时移动的距离叫柱塞的有效行程。它决定于螺旋线或斜槽上线相对于进油孔位置和进油孔直径的大小。第28页/共86页有效行程：柱塞从出油阀开启，到柱塞的螺旋线或斜槽上线打开回油孔时移动的距离叫柱塞的有效行程。它决定于螺旋线或斜槽上线相对于进油孔位置和进油孔直径的大小。第29页/共86页剩余行程：柱塞从有效行程结束（开始回油），上升到上止点时移动的距离叫剩余行程第30页/共86页剩余行程：柱塞从有效行程结束（开始回油），上升到上止点时移动的距离叫剩余行程第31页/共86页剩余行程：柱塞从有效行程结束（开始回油），上升到上止点时移动的距离叫剩余行程第32页/共86页剩余行程：柱塞从有效行程结束（开始回油），上升到上止点时移动的距离叫剩余行程第33页/共86页6、供油量的调节方法欲使喷油器能随发动机工况不同而改变供油量，只须改变有效行程，一般由改变柱塞斜槽与柱塞套上进油孔的相对位置来实现。将柱塞按图中的箭头方向转动一个角度，有效行程和供油量既增加，反之则减少。当柱塞转到b图位置时，柱塞根本不可能完全封闭油孔，因而有效行程为0，既喷油泵处于不泵油的状态第34页/共86页四、柱塞泵油过程动画演示第35页/共86页进油过程：柱塞从下止点至进油孔以下时，燃油在真空吸力及输油泵的压力下充满泵油室第36页/共86页进油过程：柱塞从下止点至进油孔以下时，燃油在真空吸力及输油泵的压力下充满泵油室第37页/共86页进油过程：柱塞从下止点至进油孔以下时，燃油在真空吸力及输油泵的压力下充满泵油室第38页/共86页进油过程：柱塞从下止点至进油孔以下时，燃油在真空吸力及输油泵的压力下充满泵油室第39页/共86页压油过程：凸轮轴在喷油正时齿轮的带动下转动，凸轮轴上的凸轮驱动滚轮体上移，滚轮体带动柱塞上移，当柱塞从下止点向上移动到将进油孔关闭时，泵油室内的燃油压力将骤然升高，推开出油阀，将高压油压入高压油管。第40页/共86页回油过程：当柱塞上移到螺旋槽线或斜槽上线高出进油孔的下沿时，高压有通过柱塞上的直槽或中心孔高速流回低压油室。由于泵油室内的油压急剧下降，出油阀在弹簧和残余压力的作用下迅速回位，油泵停止供油。柱塞继续上升，直到上止点为止，都是回油过程第41页/共86页回油过程：当柱塞上移到螺旋槽线或斜槽上线高出进油孔的下沿时，高压有通过柱塞上的直槽或中心孔高速流回低压油室。由于泵油室内的油压急剧下降，出油阀在弹簧和残余压力的作用下迅速回位，油泵停止供油。柱塞继续上升，直到上止点为止，都是回油过程第42页/共86页回油过程：当柱塞上移到螺旋槽线或斜槽上线高出进油孔的下沿时，高压油通过柱塞上的直槽或中心孔高速流回低压油室。由于泵油室内的油压急剧下降，出油阀在弹簧和残余压力的作用下迅速回位，油泵停止供油。柱塞继续上升，直到上止点为止，都是回油过程第43页/共86页回油过程：当柱塞上移到螺旋槽线或斜槽上线高出进油孔的下沿时，高压有通过柱塞上的直槽或中心孔高速流回低压油室。由于泵油室内的油压急剧下降，出油阀在弹簧和残余压力的作用下迅速回位，油泵停止供油。柱塞继续上升，直到上止点为止，都是回油过程第44页/共86页回油过程：当柱塞上移到螺旋槽线或斜槽上线高出进油孔的下沿时，高压有通过柱塞上的直槽或中心孔高速流回低压油室。由于泵油室内的油压急剧下降，出油阀在弹簧和残余压力的作用下迅速回位，油泵停止供油。柱塞继续上升，直到上止点为止，都是回油过程第45页/共86页回油过程：当柱塞上移到螺旋槽线或斜槽上线高出进油孔的下沿时，高压有通过柱塞上的直槽或中心孔高速流回低压油室。由于泵油室内的油压急剧下降，出油阀在弹簧和残余压力的作用下迅速回位，油泵停止供油。柱塞继续上升，直到上止点为止，都是回油过程第46页/共86页回油过程：当柱塞上移到螺旋槽线或斜槽上线高出进油孔的下沿时，高压有通过柱塞上的直槽或中心孔高速流回低压油室。由于泵油室内的油压急剧下降，出油阀在弹簧和残余压力的作用下迅速回位，油泵停止供油。柱塞继续上升，直到上止点为止，都是回油过程第47页/共86页回油过程：当柱塞上移到螺旋槽线或斜槽上线高出进油孔的下沿时，高压有通过柱塞上的直槽或中心孔高速流回低压油室。由于泵油室内的油压急剧下降，出油阀在弹簧和残余压力的作用下迅速回位，油泵停止供油。柱塞继续上升，直到上止点为止，都是回油过程第48页/共86页五、出油阀组成与工作原理1、组成出油阀出油阀座偶件弹簧减容器减压环带密封锥面导向杆部出油阀第49页/共86页2、作用防止喷油前滴油，提高喷射速度；防止喷油后滴油，提高关闭速度；防止燃油倒流，使高压油管内保持一定的残余压力。第50页/共86页3、减压环带作用出油阀压紧螺帽内腔空间的容积，在高压系统中占有相当大的比例（高压油管的内径仅1mm）。该容积过大将造成喷油压力升高较慢，喷油时间延迟，油管内残余压力过高，喷油延续时间增长等弊病。为此在内腔装有带槽的减容器，以减小这部分空间的容积，促进喷停迅速，改善喷油过程。同时其尾部还起限制出油阀最大升程的作用。第51页/共86页六、出油阀工作过程动画演示第52页/共86页柱塞进油口关闭，出油阀弹簧受压第53页/共86页出油阀锥面离开阀座第54页/共86页减压环带仍在阀座中第55页/共86页减压环带即将离开阀座，出油阀即将打开第56页/共86页减压环带离开阀座，出油阀打开第57页/共86页出油阀继续上升，高压油进入油管供膨胀用第58页/共86页出油阀上升到极限，高压油继续进入油管供膨胀用，喷油器仍未开启第59页/共86页出油阀上升到极限，喷油器仍关闭第60页/共86页出油阀上升到极限，喷油器仍关闭，高压油管内压力继续增加第61页/共86页出油阀上升到极限，喷油器仍关闭第62页/共86页出油阀上升到极限，喷油器仍关闭第63页/共86页喷油器仍关闭，高压油管内压力继续增加第64页/共86页喷油器仍关闭，高压油管内压力继续增加第65页/共86页喷油器仍关闭，高压油管内压力继续增加第66页/共86页喷油器仍关闭，高压油管内压力继续增加第67页/共86页喷油器仍关闭，高压油管内压力继续增加第68页/共86页喷油器仍关闭，高压油管内压力继续增加第69页/共86页喷油器即将开启，燃油即将进燃烧室第70页/共86页喷油器开启，燃油进燃烧室第71页/共86页4.分析1）减容器：弹簧导向，减容。限位。出油阀压紧螺帽内腔空间的容积，在高压系统中占有相当大的比例（高压油管的内径仅1mm）。该容积过大将造成：喷油压力升高较慢，喷油时间延迟，油管内残余压力过高，喷油延续时间增长等弊病。为此在内腔装有带槽的减容器，以减小这部分空间的容积，促进喷停迅速，改善喷油过程。同时其尾部还起限制出油阀最大升程的作用。第72页/共86页2）出油阀是怎样防止

喷油后滴油，提高关闭速度的？因为在压油时存在着“管涨油缩”现象，当突然停止供油时，泵油室内的油压下降，出油阀即在其弹簧和高压油的作用下迅速回位，油管出现“管涨油缩”现象，其结果使油管内产生瞬时压力波动，导致停供后有滴油现象。当停止供油时，第73页/共86页

出油阀减压带的下沿刚一进入导管时，高压油管与泵室的通路便被切断，此时的燃油就不在从高压油管中回流。当出油阀完全座落后下降的距离仍为h，因而高压油管的容积得到增大，使油压迅速地下降1MPa～2Mpa，断油迅速干脆，防止了因油压的波动而产生喷后滴油。第74页/共86页3）出油阀是怎样防止

燃油倒流，使高压油管

内保持一定的残余压力的？

由于出油阀在停止供油时起止回阀的作用，可防止燃油从高压油管回流，保证了柱塞副的进油过程。同时，又控制了高压油管中的残余压力的建立。第75页/共86页4）高压油管中残余

压力的大小和什么有关？

高压油管中残余压力的大小和出油阀弹簧的预紧力大小有关，预紧度过大时，出油阀的关闭速度加快，油管中的燃油回流量减少，残余压力保持得较高；反之则低。第76页/共86页五、典型国产柱塞式喷油泵特点1、国产柱塞泵的分类原则与类型分类原则：根据柴油机单缸功率范围对喷油泵供油量的要求不同，以柱塞行程、分泵中心距和结构形式为基础，把柴油机分为几个系列，再分别配以不同直径的柱塞，组成若干种在一个工作范围内供油量不等的喷油泵，以满足各种柴油机的需要。类型：分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和A、B、P、Z等系列。其中前三种的单缸循环供油量覆盖了60mL/c(循环)～330mL/c(循环)的范围，后四种覆盖了60mL/c(循环)～600mL/c(循环)的范围。主要参数看表。第77页/共86页2、Ⅱ号泵的结构第78页/共86页分泵结构分泵的主要零部件有柱塞偶件、柱塞弹簧、弹簧座、出油阀偶件、出油阀弹簧、减容器、出油阀压紧座等。Ⅱ号泵的分泵结构看又图第79页/共86页出油阀工作过程喷油泵供油时，当泵油室内的油压高于出油阀弹簧的预紧力和高压油管内的残余压力后出油阀升起，使其密封锥面离开阀座。但此时还不能立即供油，必须等到出油阀上的减压带完全离开阀座的导向孔时燃油才能进入高压油管。出油阀从座落位置上升h，供油的通路打开，油压和喷射速度即达到理想的数值。第80页/共86页油量调节机