新聞主題	柴油機的VE型分配泵結構與工作原理

 

前言：VE型分配泵是單柱塞式高壓燃油噴射泵，它的結構特點是用一組供油元件通過分配機構定時定量地將燃油分別供給柴油發電機各氣缸。VE型分配泵集噴油泵、調速器、輸油泵和供油提前器等機構于一身，是封閉的一個整體。VE型分配式噴油泵結構緊湊、體積小、重量輕。具有高速性能好、使用可靠、功能齊全、安裝布置方便等優點。

 

一、VE型分配泵特點

 

      VE型分配泵是單柱塞式高壓燃油噴射泵，它的結構特點是用一組供油元件通過分配機構定時定量地將燃油分別供給柴油機各氣缸。VE型分配泵集噴油泵、調速器、輸油泵和供油提前器等機構于一身，是封閉的一個整體。VE型分配式噴油泵結構緊湊、體積小、重量輕。具有高速性能好、使用可靠、功能齊全、安裝布置方便等優點。

      VE型分配泵，可分別用于分隔式燃燒室柴油機、直噴式柴油機、直噴增壓式柴油機、直噴增壓中冷式柴油機，并可根據用戶的需要，配全程、兩極和其它變型調速器以及各種附加裝置，如正、負扭矩校正裝置，部分負荷提前機構，增壓補償器，海拔高度補償器，低溫起動裝置、油門位置傳感器、轉速傳感器等。

      主要參數如下：

（1）旋轉方向：左旋、右旋(從油泵驅動端或發蘭端看)

（2）柱塞直徑：8mm～14mm(根據發動機需要)

（3）凸輪升程：1.8mm~3.3mm(根據發動機需要)

（4）最大供油量：140mm3/循環

（5）最大泵端壓力：95MPa

（6）最高轉速：3000r/min(根據發動機需要)

（7）調速器：機械離心式(全程式或兩極式)

（8）提前器：液壓活塞式

（9）冷起動：電磁式或手動式

（10）停油：電磁式或手動式

（11）輸油泵型式：滑片式

（12）潤滑方式：燃油潤滑

（13）安裝方式：法蘭(三角形或菱形)

 

二、VE型分配泵結構與工作原理

 

      VE型分配泵可分別用于分隔式燃燒室柴油發電機、直噴式柴油發電機、直噴增壓式柴油發電機、直噴增壓中冷式柴油發電機，并可根據用戶的需要，配全程、兩極和其它變型調速器以及各種附加裝置，如正、負扭矩校正裝置，部分負荷提前機構，增壓補償器，海拔高度補償器，低溫起動裝置、油門位置傳感器、轉速傳感器等。

 1、結構

      VE型分配泵的外形如圖1所示，部件結構如圖2所示，從左到右依次為傳動軸、輸油泵、傳動齒輪、滾輪座及滾輪、端面凸輪、柱塞、控制套、分配套、泵頭和電磁閥停油裝置等。泵的上部分為調速器，下部分為提前器。

2、工作原理

      分配泵的傳動軸轉動時，帶動輸油泵將燃油從油箱里吸出，經過燃油濾清器過濾，去掉燃油中的雜質，進入油水分離器，分離出燃油中的水分，然后被吸入輸油泵，輸油泵輸出燃油的壓力與VE泵的轉速成正比，并可以通過調壓閥來調節燃油壓力，使燃油限制在規定壓力下。

      具有一定壓力的燃油經過電磁閥控制由進油口進入柱塞腔，同時一部分燃油進入提前機構控制提前器活塞的位移，過剩的燃油經過回油螺釘（回油電磁閥）節流孔回到進油油路和油箱。傳動軸旋轉帶動十字塊，十字塊又帶動端面凸輪旋轉，通過端面凸輪的定位銷帶動分配柱塞旋轉。

      柱塞彈簧和彈簧下座將分配柱塞壓在端面凸輪上。當傳動軸旋轉時，端面凸輪在十字塊作用下作旋轉運動，同時在滾輪作用下做往復運動。分配柱塞的旋轉運動起分配作用，往復運動起泵油作用。進入柱塞腔中的燃油在分配柱塞往復運動下產生高壓，然后通過分配套、出油閥、噴油嘴噴入氣缸。

      傳動軸的轉動又通過減振塊帶動齒輪、飛塊座及飛塊旋轉，飛塊的離心力推動調速滑套及調速支架部件，當轉速變化時通過調速支架的運動改變控制套相對溢流孔的位置，從而改變供油行程，調節供油量，以滿足發動機不同工況時的需要。供油的終止是由控制套和分配柱塞上的溢流孔的位置來決定的，當該溢流孔露出控制套的端面時，燃油從溢流孔泄漏，供油結束。

 

圖1  VE型分配泵模型圖

圖2  噴油泵柱塞驅動機構組成圖

 

三、供油分配過程

 

      柴油發電機VE型轉子分配泵由一個分配柱塞向多個氣缸供油，其供油分配過程如下：

1、進油過程

      如圖3所示。滾輪由平面凸輪的凸起部分移到最低位置時，柱塞彈簧由右向左推移，在柱塞接近終點位置時，柱塞上部的進油槽與柱塞套筒上的進油孔相通，柴油經電磁閥下部的油道流人柱塞右端的壓油腔內。

2、壓油與配油過程

      如圖4所示。隨著滾輪由平面凸輪的最低處向凸起的部分移動，柱塞在旋轉的同時，也自左向右運動。當進油孔關閉后，柱塞即開始壓縮壓油腔內的燃油使之壓力升高，此時柱塞上的配油孔與柱塞套上的出油孔之一相通，高壓油即經出油孔和出油閥流向噴油器。

 

圖3  噴油泵進油過程示意圖

圖4  噴油泵壓油和配油過程示意圖

 

3、供油結束

      如圖5所示。柱塞在平面凸輪的推動下繼續右移，柱塞左端的泄油孔與分配泵內腔相通時，高壓油立即經泄油孔流回主泵內腔中，柴油壓力立即下降，供油停止。從柱塞上的配油槽與出油孔相通起，直至泄油孔與分配泵內腔相通，為有效的供油過程。

4、壓力平衡過程

      如圖6所示。供油結束后，柱塞繼續旋轉，當柱塞上的壓力平衡槽與分配油路相通時，分配油路中的柴油與分配泵內腔油壓相同，這樣可以保證各缸供油的均勻性。

 

圖5 噴油泵供油結束示意圖

圖6 噴油泵壓力平衡示意圖

 

四、工作過程  

 

1、起動工況

      操縱桿置于高速位置。調速彈簧預緊力最大，怠速彈簧被壓縮不起作用，同時通過杠桿機構使控制套移到最大有效行程位置，提供比標定更多的油量，便于起動。

2、怠速工況

      操縱桿置于怠速位置。調速彈簧預緊力幾乎為零，飛錘低速旋轉向外張開，通過調速滑套把起動杠桿和張力桿推離油量限位銷，通過活動銷順時針旋轉，通過球頭銷帶動滑套向減油方向移動，直到柴油機轉速降低到使飛錘的離心力與怠速彈簧力相平衡，油泵即在怠速工況運行。

3、標定工況

      操縱桿置于高速限位螺釘，這是剛度最強的調速彈簧預緊力最大。怠速彈簧被壓到極限位置不起作用，張力桿也同時被拉倒與油量限位銷相接觸的位置。此時，由于油泵轉速高，飛錘產生的軸向力很大，能輕易克服起動彈簧力的作用，通過油量調節套把起動桿推到與張力桿相接觸的位置，這時，飛錘的離心力的軸向分力產生的力矩與彈簧力產生的反力矩相平衡。油泵即在標定工況下運行。

4、高速控制

      當柴油機再標定工況下卸載時，轉速升高，油泵轉速也超過標定轉速，飛錘離心力產生的力矩大于起動彈簧產生的反力矩，調速器起作用。調速滑套推起動桿、張力桿一起以活動銷子為支點順時針轉動，張力桿脫離油量限位銷，供油量開始減小。

 

總結：

      綜上所述，VE泵的工作原理簡單的可述為：傳動軸由柴油機定時齒輪驅動，帶動油泵中的輸油泵工作，使油泵內充油并保持一定的壓力；油壓隨轉速升高而增大并使提前器工作；同時傳動軸帶動飛錘座部件旋轉，飛錘旋轉產生的張力推動調速滑套升壓調速支架部件，使調速支架上的球頭銷產生位移，從而拔動控制套來回移動以達到控制供油量大小的目的；而傳動軸的叉形又帶動端面凸輪在滾輪座上作旋轉和往復運動，從而使柱塞產生高壓油并向各缸分配燃油。

 

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