不論是哪種系統(tǒng)，其油壓建立均依靠柱塞泵，只是結(jié)構(gòu)形式有所不同，故此需要首先將柱塞泵結(jié)構(gòu)原理做一介紹。
    按柱塞排列方式，柱塞泵可分為徑向柱塞泵和軸向柱塞泵。軸向柱塞泵柱塞的軸線和傳動(dòng)軸的軸線平行，而徑向柱塞泵柱塞的軸線和傳動(dòng)軸的軸線垂直。不論何種形式，其基本原理相同。

    一、柱塞泵泵油原理
    如圖2-1所示，柱塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，柱塞套中腔體體積周期性變化。當(dāng)腔體增大時(shí)，內(nèi)部壓力小于外界，單向閥1關(guān)閉，單向閥2開(kāi)啟，燃油由其進(jìn)入腔體；當(dāng)腔體變小時(shí)，內(nèi)部壓力大于外界，單向閥2關(guān)閉，單向閥1開(kāi)啟，燃油由其排出腔體。燃油吸人、排出的過(guò)程不斷重復(fù)就完成了燃油的輸送。

    調(diào)節(jié)單向閥1的開(kāi)啟壓力可以改變?nèi)加偷妮敵鰤毫Γ�同時(shí)其瞬時(shí)流量決定于單向閥2打開(kāi)時(shí)腔體體積的變化率和滲漏損失的差值，即主要決定于凸輪的轉(zhuǎn)速和形狀。
    在這里需要說(shuō)明的是，因?yàn)樗俣瓤鞎r(shí)滲漏阻力較大，滲漏時(shí)間較短，所以柱塞泵每次工作過(guò)程中的滲漏與柱塞往復(fù)周期運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)。柱塞運(yùn)動(dòng)越快，其一個(gè)工作循環(huán)的滲漏越小，泵油量越大；反之亦然。   
    柱塞泵的這種泵油特性會(huì)造成一些嚴(yán)重的后果，裝置了柱塞式噴油泵的柴油機(jī)在節(jié)氣門和負(fù)荷不變時(shí)應(yīng)保持大體恒定的轉(zhuǎn)速，但在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由于種種原因產(chǎn)生波動(dòng)時(shí)，柱塞泵的泵油特性會(huì)將這種波動(dòng)放大。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升，柱塞泵運(yùn)轉(zhuǎn)速度隨之上升，滲漏下降，泵油量上升，發(fā)動(dòng)機(jī)獲得更多的噴油而轉(zhuǎn)速繼續(xù)提高。這就形成了一個(gè)互相促進(jìn)的循環(huán)，后果是柴油機(jī)轉(zhuǎn)速上升到能達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速，也就是“飛車”。反之，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降會(huì)帶來(lái)柱塞泵轉(zhuǎn)速不斷下降直到停機(jī)的后果，也就是“悶車”。凡是采用柱塞式噴油泵的發(fā)動(dòng)機(jī)都會(huì)有這種工作特性，這是由柱塞式噴油泵泵油特性決定的，所以必須額外對(duì)這種泵油特性進(jìn)行修正，這種調(diào)整裝置也就是調(diào)速器。
    實(shí)際柴油機(jī)柱塞噴油泵結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比示意圖中復(fù)雜，但其泵油、確定壓力和流量的原理與示意圖完全相同。

    二、徑向柱塞泵
    1．徑向凸輪式柱塞泵
    如圖2-2所示，柱塞和柱塞套是一對(duì)精密偶件，經(jīng)配對(duì)研磨后不能互換，要求有高的精度、低的表面粗糙度和好的耐磨性，柱塞頭部圓柱面上切有斜槽，并通過(guò)直槽與頂部相通，可以改變循環(huán)供油量；柱塞套上制有徑向油孔（進(jìn)、回油孔），均與泵上體內(nèi)低壓油腔相通。出油閥相當(dāng)于一個(gè)單向閥，可以防止高壓油管內(nèi)的油倒流人噴油泵內(nèi)，同時(shí)決定噴油泵泵有壓力。
    圖2-2所示柱塞泵柱塞動(dòng)力來(lái)源于由凸輪軸帶動(dòng)的凸輪，其工作過(guò)程可以按如下階段劃分。

    柱塞下行時(shí)，柱塞上方工作腔體積變大，內(nèi)部壓力下降，出油閥關(guān)閉，并且徑向油孔開(kāi)啟，燃油進(jìn)入工作腔，這是進(jìn)油過(guò)程。
    柱塞上行到柱塞頂端完全關(guān)閉進(jìn)油孔時(shí)，進(jìn)油結(jié)束，工作腔內(nèi)燃油受到壓縮，油壓升高，這是油壓建立的過(guò)程。
    柱塞繼續(xù)向上行，作用力超過(guò)出油閥彈簧預(yù)緊力時(shí)，出油閥打開(kāi)，燃油流向高壓油管，這是泵油過(guò)程。
    柱塞繼續(xù)移動(dòng)到柱塞上的油量控制斜槽上邊沿，與進(jìn)油孔相通時(shí)，工作腔內(nèi)燃油經(jīng)直槽、斜槽流人徑向油孔，油壓下降，出油閥落座，供油結(jié)束。
    從以上可知，柱塞泵泵油過(guò)程以徑向油孔的關(guān)閉為開(kāi)始，以徑向油孔的開(kāi)啟為關(guān)閉，而其開(kāi)啟的時(shí)刻與柱塞斜槽相對(duì)于徑向油孔的轉(zhuǎn)動(dòng)角度有關(guān)，即柱塞頂面封閉柱塞套徑向油孔至柱塞斜槽露出徑向油孔前柱塞上移的行程決定了噴油泵每循環(huán)供油量。

    2．徑向壓縮式分配泵
    徑向式柱塞泵還包括徑向壓縮式分配泵（圖2-3），這種分配泵所有噴油器共用同一個(gè)柱塞偶件工作腔，相對(duì)于以上介紹的徑向柱塞泵來(lái)說(shuō)需要添加一個(gè)燃油分配部件，但基本泵油原理相同。

    其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是柱塞偶件位于隨凸輪軸旋轉(zhuǎn)的分配轉(zhuǎn)塞中，兩個(gè)柱塞與柱塞套共同圍成工作腔。工作腔通過(guò)孔道的一端與噴油器相連，另一端與輸油泵相連，并通過(guò)高壓電磁閥控制工作腔與輸油泵通道的通斷，如圖2-4所示。

    當(dāng)分配轉(zhuǎn)塞旋轉(zhuǎn)，滾子由凸輪環(huán)內(nèi)廓的頂部向底部運(yùn)動(dòng)，柱塞在離心力的作用下向外運(yùn)動(dòng)，工作腔體積變大，壓力變低。隨之電磁閥打開(kāi)工作腔與輸油泵膜片腔間的通道，燃油由低壓區(qū)進(jìn)入工作腔。
    隨后滾子由凸輪環(huán)內(nèi)廓的底部向頂部運(yùn)動(dòng)，柱塞內(nèi)工作腔壓力上升。若此時(shí)電磁閥打開(kāi)，燃油回油到輸油泵；若此時(shí)電磁閥關(guān)閉，工作腔內(nèi)油壓進(jìn)一步上升，克服與之連接的高壓噴油器開(kāi)啟壓力后噴油，直到工作腔達(dá)到最小容積或電磁閥打開(kāi)泄壓。
    徑向壓縮式分配泵控制泵油量的方法是改變電磁閥開(kāi)閉時(shí)刻。
    徑向壓縮式分配泵只有一個(gè)柱塞工作腔，另一方面柴油機(jī)多個(gè)噴油器均需要在不同時(shí)刻供油。所以需要一個(gè)燃油分配裝置，這個(gè)角色在此種噴油器中由分配柱塞和分配套筒承擔(dān)，如圖2-5所示。在分配柱塞上均勻分布著四個(gè)進(jìn)油道與分配套筒上的一個(gè)孔道配合，保證每次進(jìn)油過(guò)程的通暢；另一方面，泵油過(guò)程中，分配柱塞上一個(gè)高壓油道與分配套筒上均勻分布著的四個(gè)與噴油器連接的孔道配合，保證依次將高壓油送入四個(gè)噴油器。

    三、抽向柱塞泵
    1．軸向壓縮式分配式噴油泵
    圖2-6所示為軸向壓縮式分配式噴油泵（VE泵）結(jié)構(gòu)，其泵油原理與以上介紹的噴油泵并無(wú)不同，在此不再贅述，一介紹。

[1] [2]  下一頁(yè)