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柴油發電機噴油泵功用、要求和型式 |
摘要：柴油發電機燃油供給系統的功用是根據柴油發電機的工作要求，在一定的轉速范圍內，將一定數量的柴油在一定的時間內，以一定的壓力將霧化質量良好的柴油按一定的噴油規律噴入汽缸，并使其與壓縮空氣迅速而良好地混合和燃燒。而噴油泵(injection pump)是柴油供給系統中最重要的零件，它的和質量對柴油發電機性能和經濟效果的有極大影響。
一、噴油泵功用、要求、型式
1、功用：
提高柴油壓力，按照發動機的工作順序，負荷大小，定時定量地向噴油器輸送高壓柴油。
2、要求：
（1）泵油壓力要保證噴射壓力和霧化質量的要求。
（2）供油量應符合柴油發電機工作所需的精確數量。
（3）保證按柴油發電機的工作順序，在規定的時間內準確供油。
（4）供油量和供油時間可調正，并保證各缸供油均勻。
（5）供油規律應保證柴油燃燒完全。
（6）供油開始和結束，動作敏捷，斷油干脆，避免滴油。
3、類型：
柴油發電機的噴油泵按其工作原理不同可分為柱塞式噴油泵(jerk fuel injection pump)、噴油泵- 噴油器(unit injector)和轉子分配式噴油泵(rotor distributor fuel injection pump)三類。
二、柱塞泵的結構
直列柱塞式噴油泵一般由柴油發電機曲軸的正時齒輪驅動。固定在噴油泵體上的活塞式輸油泵由噴油泵的凸輪軸驅動。當柴油發電機工作時，輸油泵從柴油箱吸出柴油，經油水分離器除去柴油中的水分，再經柴油濾清器濾除柴油中的雜質，然后送入噴油泵，在噴油泵內柴油經過增壓和計量之后，經高壓油管輸往噴油器，最后通過噴油器將柴油噴入燃燒室。噴油泵前端裝有噴油提前器，后端與調速器組成一體。輸油泵供給的多余柴油及噴油器頂部的回油均經回油管返回柴油箱。在有些小型柴油發電機上，往往不裝輸油泵，而依靠重力供油（柴油箱的位置比噴油泵的位置高）。
柱塞泵的泵油機構包括兩套精密偶件：
柱塞（plunger）+柱塞套(barrel)構成柱塞偶件(plunger andbarrel assembly)、出油閥（delivery valve）和出油閥座(delivery valve seat)構成出油閥偶件(delivery valve assembly)
1、柱塞偶件
柱塞和柱塞套是一對精密偶件，經配對研磨后不能互換，要求有高的精度和光潔度和好的耐磨性，其徑向間隙為0.002～0.003mm。
（1）柱塞頭部圓柱面上切有斜槽，并通過徑向孔、軸向孔與頂部相通，其目的是改變循環供油量；
（2）柱塞套上制有進、回油孔，均與泵上體內低壓油腔相通，柱塞套裝入泵上體后，應用定位螺釘定位。
（3）柱塞頭部斜槽的位置不同，改變供油量的方法也不同。
2、出油閥偶件
出油閥和出油閥座也是一對精密偶件，配對研磨后不能互換，其配合間隙為0.01mm。
（1）出油閥是一個單向閥，在彈簧壓力作用下，閥上部圓錐面與閥座嚴密配合，其作用是在停供時，將高壓油管與柱塞上端空腔隔絕，防止高壓油管內的油倒流入噴油泵內。
（2）出油閥的下部呈十字斷面，既能導向，又能通過柴油。
（3）出油閥的錐面下有一個小的圓柱面，稱為減壓環帶，其作用是在供油終了時，使高壓油管內的油壓迅速下降，避免噴孔處產生滴油現象。當環帶落入閥座內時則使上方容積很快增大，壓力迅速減小，停噴迅速。
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機械柱塞式噴油泵外形圖 |
柴油發電機噴油泵柱塞偶件和出油閥偶件 |
三、泵油原理
工作時，在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下，迫使柱塞作上、下往復運動，從而完成泵油任務，泵油過程可分為以下三個階段。
1、進油過程
當凸輪的凸起部分轉過去后，在彈簧力的作用下，柱塞向下運動，柱塞上部空間（稱為泵油室）產生真空度，當柱塞上端面把柱塞套上的進油孔打開后，充滿在油泵上體油道內的柴油經油孔進入泵油室，柱塞運動到下止點，進油結束。
2、供油過程
當凸輪軸轉到凸輪的凸起部分頂起滾輪體時，柱塞彈簧被壓縮，柱塞向上運動，燃油受壓，一部分燃油經油孔流回噴油泵上體油腔。當柱塞頂面遮住套筒上進油孔的上緣時，由于柱塞和套筒的配合間隙很小（0.0015-0.0025mm）使柱塞頂部的泵油室成為一個密封油腔，柱塞繼續上升，泵油室內的油壓迅速升高，泵油壓力>出油閥彈簧力+高壓油管剩余壓力時，推開出油閥，高壓柴油經出油閥進入高壓油管，通過噴油器噴入燃燒室。
3、回油過程
柱塞向上供油，當上行到柱塞上的斜槽（停供邊）與套筒上的回油孔相通時，泵油室低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通，油壓驟然下降，出油閥在彈簧力的作用下迅速關閉，停止供油。此后柱塞還要上行，當凸輪的凸起部分轉過去后，在彈簧的作用下，柱塞又下行。此時便開始了下一個循環。
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柱塞式噴油泵泵油過程 |
柱塞式噴油泵泵油原理剖面圖 |
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