摘要：輸油泵的功能是將油箱內(nèi)的油液提高一定壓力，以克服油液通過濾清器的阻力，保持連續(xù)不斷地向噴油泵輸送具有一定壓力和流量的柴油。其原理是在柴油機(jī)工作時(shí)，輸油泵利用其上部安裝的滾輪與噴油泵凸輪軸上的偏心輪作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使泵內(nèi)活塞產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)。利用這種抽吸作用，將柴油輸送到噴油泵內(nèi)部的主油道中。同時(shí)，輸油泵還可根據(jù)柴油機(jī)負(fù)荷的大小，自動(dòng)調(diào)整供入噴油泵的柴油量，一般康明斯柴油機(jī)輸油量應(yīng)為全負(fù)荷最大噴油量的3-4倍。輸油泵的結(jié)構(gòu)形式很多，康明斯公司在本文中主要就柱塞式柴油機(jī)輸油泵為例，介紹了其工作原理和結(jié)構(gòu)組成。

一、燃油泵原理與類型

      輸油泵是使柴油產(chǎn)生一定的壓力，以克服濾清器和油道的阻力，并保證連續(xù)不斷地向噴油泵輸送足夠數(shù)量的柴油。因此，了解輸油泵原理之前，我們首先要了解燃油泵的作用和原理。

1、工作原理

      電動(dòng)燃油泵相比機(jī)械式的確有一些優(yōu)勢(shì)，原理如圖1所示。通電后，電動(dòng)燃油泵可以獨(dú)立地運(yùn)轉(zhuǎn)。接通開關(guān)后，它們就可以泵送燃油。機(jī)械式燃油泵在輸送燃油前，發(fā)動(dòng)機(jī)必須發(fā)動(dòng)或運(yùn)轉(zhuǎn)。另一個(gè)好處是電動(dòng)燃油泵的安裝位置可以距離發(fā)動(dòng)機(jī)更遠(yuǎn)，這樣，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量就不會(huì)使油泵內(nèi)產(chǎn)生蒸汽，因此，可以減小氣阻的風(fēng)險(xiǎn)。電動(dòng)燃油泵可以更好地配合裝有計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組工作。另外，電動(dòng)燃油泵消耗更小的摩擦功率。電動(dòng)燃油泵還能比機(jī)械式燃油泵產(chǎn)生更高的壓力。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)和制造商的不同，平均泵壓力為15~60 psi。

      圖2顯示的是控制電動(dòng)燃油泵的電路。電流從蓄電池輸出，然后流到易熔線（圖中間）。易熔線與燃油泵繼電器相連。點(diǎn)火開關(guān)接通時(shí)，ECC電源繼電器內(nèi)的線圈通電，使ECC電源繼電器開關(guān)閉合。當(dāng)電源繼電器開關(guān)閉合時(shí)，燃油泵繼電器線圈會(huì)接著通電。一旦通電，泵繼電器開關(guān)就會(huì)閉合，然后電流通過一個(gè)常閉的延時(shí)開關(guān)。隨后，電流通向電動(dòng)燃油泵，使泵電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。延時(shí)開關(guān)是一個(gè)安全裝置，只要發(fā)動(dòng)機(jī)受到意外撞擊或發(fā)生事故，都會(huì)斷開電路。這樣防止發(fā)生碰撞時(shí)，燃油泵繼續(xù)輸送或?yàn)R出燃油。

2、燃油泵分類

（1）波紋管式電動(dòng)燃油泵

       在波紋管式電動(dòng)燃油泵中使用了金屬波紋管，而不是膜片。伸展或壓縮波紋管時(shí)可產(chǎn)生吸力和壓力。圖3所示波紋管式電動(dòng)燃油泵使用電磁線圈來升高或降低波紋管。

      當(dāng)電流通到電磁線圈時(shí)，電樞被吸引向下移動(dòng)，使金屬波紋管伸長，真空將燃油吸入。當(dāng)電樞到達(dá)最低點(diǎn)，電磁線圈接地，電流斷開，隨后回位彈簧向上推波紋管，由此產(chǎn)生壓力，迫使燃油流出燃油泵并進(jìn)入噴油器。

（2）葉輪葉片式燃油泵

      葉輪葉片式電動(dòng)燃油泵，該泵位于油箱內(nèi)。這種泵有幾種不同的樣式，圖4顯示的是其中一種。電動(dòng)機(jī)總成由電流控制。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪時(shí)，燃油從泵的進(jìn)油口處吸入。燃油經(jīng)過加壓后，從出油口送出，然后輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)。進(jìn)油端的葉輪起到蒸汽分離器的作用。該裝置以3500／min的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。卸壓閥保持燃油泵壓力一直處于60～90 psi。在最極端的條件下，燃油泵會(huì)輸送比發(fā)動(dòng)機(jī)能消耗的量更多的燃油。葉輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得它一側(cè)產(chǎn)生吸力，另一側(cè)產(chǎn)生壓力。通向油箱的進(jìn)油口與產(chǎn)生吸力的一側(cè)相通。燃油經(jīng)過泵的出油口被輸送給噴油器。

二、輸油泵的構(gòu)造

1、機(jī)械葉片式輸油泵

      輸油泵上的回轉(zhuǎn)筒與偏心鋼筒的內(nèi)孔不同心，回轉(zhuǎn)筒上開有4道直槽，槽中裝有葉片，將偏心筒內(nèi)部隔成A、B、C三個(gè)容積不等的空間。當(dāng)回轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，上述三部分空間空積隨之變化，A部分增大，C部分減小。容積增大時(shí)，產(chǎn)生真空度，燃油從進(jìn)油口被吸入。容積減小時(shí)，燃油受到擠壓，從出油口被壓送出去。輸油泵供油量比柴油機(jī)的需要量大，因此出油口處壓力不斷升高。當(dāng)壓力升高到一定時(shí)，克服調(diào)壓閥彈簧的壓力，將調(diào)壓閥打開，燃油從調(diào)壓活門處流回到進(jìn)油口處，使輸油泵壓力保持在一定范圍內(nèi)。使用時(shí)，通過調(diào)壓螺釘可以調(diào)節(jié)輸油泵的供油壓力。

      柴油機(jī)起動(dòng)前，燃油依靠油箱油面的高度差產(chǎn)生的壓力，克服變路活門彈簧的彈力，將變路活門打開，燃油通過減壓閥上的小孔，進(jìn)入出油口，送到燃油系統(tǒng)中去。

2、柱塞式輸油泵

      它由泵體、柱塞、止回閥、進(jìn)油閥及手壓泵等組成。柱塞式輸油泵實(shí)質(zhì)就是一個(gè)類似活塞加二個(gè)單向閥保證供油。供油動(dòng)力可以是手動(dòng)，也可以機(jī)械驅(qū)動(dòng)，由于機(jī)械驅(qū)動(dòng)力作用在滾輪上，因此，有時(shí)也稱為滾輪式輸油泵。

（1）柱塞

      柴油機(jī)在不同工況下工作時(shí)，燃油用量不同。當(dāng)負(fù)荷大時(shí)，燃油消耗量大，使輸油泵出口處壓力降低，此時(shí)借助于柱塞彈簧推動(dòng)柱塞，使柱塞沖程加大，泵油量增加。反之，柴油機(jī)負(fù)荷減小，燃油消耗量小，輸油泵出口處壓力增高，柱塞沖程減小，泵油量減少。

（2）泄油孔

      泄油孔用來排除泄漏到推桿與泵體間隙中的燃油，防止燃油沿推桿、挺桿進(jìn)入凸輪室，沖淡凸輪室中的潤滑油。

（3）手油泵

      輸油泵上設(shè)有手油泵，用以排除燃油系統(tǒng)中的空氣，工作原理如圖5所示。使用時(shí)可將手柄上下拉動(dòng)。當(dāng)手柄上提時(shí)，手油泵柱塞向上移動(dòng)，柱塞下方壓力減小，燃油從進(jìn)油口頂開進(jìn)油閥，通過油道進(jìn)入輸油泵柱塞上方。當(dāng)手柄向下壓時(shí)，進(jìn)油閥關(guān)閉，輸油泵上方油壓增高，頂開止回閥，將燃油從出油口壓送出去。

      輸油泵是單作用活塞式，裝在噴油泵的側(cè)面，由噴油泵軸上的偏心輪驅(qū)動(dòng)。其作用是從油箱吸入燃油，并以一定的壓力供給噴油泵足夠的燃油。柴油機(jī)起動(dòng)前，用輸油泵上的手泵進(jìn)行泵油并排除油路中的空氣，它能順利地把低于輸油泵中心1m內(nèi)的燃油在0.5 min內(nèi)吸上，泵油后須旋緊手柄螺帽。

（4）單向閥

      單向閥的作用是保持燃油按正確的方向流動(dòng)。單向閥的工作原理如圖6所示。單向閥是由一個(gè)被彈簧壓在承座上的小片形成的。如果閥的右側(cè)產(chǎn)生吸力，那么小片會(huì)離開承座并將燃油吸入泵。如果小片的后側(cè)有壓力，那么它會(huì)被壓到承座上，如圖6（a）所示。同樣，如果閥的左側(cè)產(chǎn)生壓力，那么小片會(huì)打開閥并使液體流通，如圖6（b）所示。

三、輸油泵工作原理

      康明斯4、6缸B系列柴油機(jī)強(qiáng)化噴油泵采用滾輪式輸油泵，12缸系列柴油機(jī)噴油泵配用兩只滾輪式、進(jìn)出油管接頭在左右兩側(cè)的輸油泵和一只單獨(dú)安裝在柴油機(jī)機(jī)體前端的手泵。基本結(jié)構(gòu)如圖7所示。

      輸油泵的活塞與殼體的配合間隙為0.005～0.02mm。間隙太大供油率將下降。滾輪式輸油泵的頂桿與頂桿套也是經(jīng)配對(duì)互研的偶件，間隙太大同樣也存在著漏油的弊病。手泵活塞與手泵體之間有橡膠密封裝置，除非手泵中的橡膠圈損壞，一般不宜拆動(dòng)。12缸V形柴油機(jī)用的手泵沒有橡膠密封裝置，它是靠配合間隙（不大于0.02mm）來保證密封的。

      輸油泵的工作原理如圖8所示。當(dāng)輸油泵滾輪和頂桿處于噴油泵偏心輪的最低位置時(shí)，由于彈簧的作用推動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng)，活塞上腔燃油被排擠出去，這時(shí)出油側(cè)單向閥關(guān)閉，燃油被送至燃油濾清器，而在活塞下腔形成一空間，進(jìn)油側(cè)的單向閥被打開，吸入燃油，如圖8（a）所示。偏心輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞開始向下移動(dòng)，直至滾輪和頂桿與偏心輪最高點(diǎn)接觸，燃油被擠壓打開出油側(cè)的單向閥而進(jìn)入活塞上空腔，如圖8（b）所示。如此循環(huán)不斷，將燃油吸入和排送出去。當(dāng)出油管路阻力加大至活塞兩端的油壓相對(duì)等時(shí)，活塞不再隨頂桿移動(dòng)而維持平衡，輸油泵停止工作，如圖8（c）所示。