汽車(chē)柴油機(jī)分配式噴油泵VE泵原理

VE泵原理人們常常形容發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車(chē)的心臟，而噴油系統(tǒng)則是柴油機(jī)的心臟。它的產(chǎn)品質(zhì)量、裝配調(diào)整和使用修理對(duì)柴油機(jī)的動(dòng)力性能、油耗、排放和使用壽命起著打算性的作用。因此柴油機(jī)的噴油系統(tǒng)是現(xiàn)代柴油機(jī)汽車(chē)關(guān)鍵的核心系統(tǒng)，也是柴油機(jī)汽車(chē)修理中技術(shù)要求較高和難度較大的工程。&自1985年以來(lái)，我國(guó)先后引進(jìn)了日本五十鈴公司N系列輕型卡車(chē)用的J系列直噴式柴油機(jī)、意大利依維柯輕型客車(chē)用的索菲姆8140系列直噴式增壓柴油機(jī)以及美國(guó)康明斯公司的B系列直噴式柴油機(jī)等。引進(jìn)的這些相當(dāng)于國(guó)外20世紀(jì)80年月先進(jìn)水平的汽車(chē)柴油機(jī)均裝用德國(guó)博世公司或日本電裝公VE型安排式噴油泵至今，我國(guó)安裝VE型安排式噴油泵的各類(lèi)汽車(chē)柴油機(jī)的保有量已有幾十萬(wàn)臺(tái)，市場(chǎng)修理量相當(dāng)可觀。但是，和我國(guó)生產(chǎn)和使用歷史較長(zhǎng)的直列式柱塞噴油泵相比，VE型安排式噴油泵由于在我國(guó)的使用時(shí)間較短，構(gòu)造類(lèi)型和附件種類(lèi)又較多，很多汽車(chē)柴油機(jī)的使用和修理人員對(duì)VE型安排式噴油泵的根本構(gòu)造、工作原理、使用修理和裝配調(diào)整等方面的學(xué)問(wèn)尚缺乏根本了解，致使在使用和修理中消滅的問(wèn)題較多，往往因使用或調(diào)整不當(dāng)而導(dǎo)致汽車(chē)動(dòng)力缺乏，甚至大量冒黑煙等不良后果。為此，我們具體介紹VE型安排式噴油泵的根本構(gòu)造、工作原理、使用修理和裝配調(diào)整方法，供使用和維修人員在實(shí)際工作中參考。!w%A*s:o9n(Q#_;一、概述0hO5OK!u;M:g(d0t$`%@安排式噴油泵簡(jiǎn)稱(chēng)安排泵，是一種較為穎的柴油機(jī)燃油噴射泵。和直列式柱塞噴油泵相比，安排泵僅用一對(duì)柱塞偶件就可以向 2～6個(gè)汽缸供油。其構(gòu)造簡(jiǎn)潔，零件少，體積小，質(zhì)量輕，特別適合于小型高轉(zhuǎn)速柴油機(jī)使用。因此，國(guó)外在中小汽車(chē)，特別是轎車(chē)上得到了廣泛的安排泵按其構(gòu)造形式可分為轉(zhuǎn)子式安排泵和單柱塞式安排泵。20世紀(jì)中葉英國(guó)CAV公司開(kāi)發(fā)了DPA型轉(zhuǎn)子式安排泵，60年月我國(guó)也曾仿制批量生產(chǎn)過(guò)，配國(guó)產(chǎn)豐收型拖拉機(jī)。由于這種轉(zhuǎn)子式安排泵性能尚有一些缺陷，70年月末即停頓生產(chǎn)。70年月中期，德國(guó)博世公司開(kāi)發(fā)出了VE型單柱塞式安排泵〔1所示〕。其構(gòu)造簡(jiǎn)潔，性能完善，體積小，質(zhì)量輕，很快受到全世界柴油機(jī)制造廠商的青睞，獲得了廣泛推廣，成為世界上生產(chǎn)批量最多的多缸噴油泵。隨后，日本電裝公司和杰克賽爾公司先后引進(jìn)德國(guó)博世公司的專(zhuān)利技術(shù)生產(chǎn)VE型安排泵。和直列式柱塞噴油VE型安排泵具有很多優(yōu)點(diǎn)：體積小，零件少，質(zhì)量輕〔如表1所示〕。低柴油機(jī)的噪聲。

造精度保證，有助于降#P#U0J7C”n-s9H”\-JR“I3X〕|高速適應(yīng)性好。直列式柱塞噴油泵最高轉(zhuǎn)速為2023r/min，而VE安排泵可到達(dá)3000r/min。;h+].[1w5a7i,}4`$T直列式噴油泵燃油和潤(rùn)滑油分開(kāi)，密封性要求較高，一旦柴油泄漏稀釋機(jī)油，會(huì)加速機(jī)件磨損，易引發(fā)故障。而VE安排泵泵體內(nèi)部布滿(mǎn)柴油，具有自潤(rùn)滑作用，無(wú)需定期更換機(jī)油。VE安排泵的各種掌握機(jī)構(gòu)有相對(duì)的獨(dú)立性?？砂床裼蜋C(jī)的不同需要，組合成相應(yīng)的掌握機(jī)構(gòu)。6.K5

V“i!VE安排泵具有防逆轉(zhuǎn)功能，可以防止柴油機(jī)反轉(zhuǎn)。VE安排泵在柴油機(jī)上的安裝位置敏捷，水平、垂直安裝均可。和直列泵相比，VE安排泵零件的加工精度要求較高，而且對(duì)材料材質(zhì)和熱處理的要條件才能確保噴油泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和應(yīng)有的使用壽命。VE安排泵的根本技術(shù)規(guī)格如表2所示，其編號(hào)方法及其含義說(shuō)明如圖2所示二、根本構(gòu)造和工作原理根本構(gòu)造及功能VE安排泵噴油系統(tǒng)的油路如圖3所示。柴油機(jī)啟動(dòng)前，先用手動(dòng)泵泵油，通過(guò)頂蓋上的溢流閥排解柴油管路中的空氣。柴油機(jī)運(yùn)行時(shí)，由曲軸齒輪帶動(dòng)安排泵的傳動(dòng)軸。其前端的滑片式輸油泵將柴油從油箱中抽出，經(jīng)過(guò)柴油濾清器和油水分別器，濾掉柴油中的雜質(zhì)和水份后進(jìn)入輸油泵，使柴油壓力上升。然后進(jìn)入安排泵泵體內(nèi)，再經(jīng)過(guò)電磁閥進(jìn)入柱塞腔。當(dāng)柱塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，壓縮柴油產(chǎn)生高壓，經(jīng)柱塞中的油道和出油孔，安排到泵體上相應(yīng)汽缸的油道，再經(jīng)過(guò)出油閥、高壓油管和噴油器噴入對(duì)應(yīng)的汽缸。泵體內(nèi)多余的柴油從頂蓋上的溢流閥返回油箱。柴油如此循環(huán)流淌既可帶走油路中的氣泡和零件摩擦產(chǎn)生的熱量，又可潤(rùn)滑各個(gè)運(yùn)動(dòng)零件。和此同時(shí)，泵體內(nèi)的柴油壓力掌握提前器，相應(yīng)轉(zhuǎn)變噴油提前角。

$m8q0t8n0L/S.T3v安排泵是系統(tǒng)中的核心部件〔如圖4所示〕，它主要由以下四局部組成：1〕傳動(dòng)供油局部〔如圖5所示〕傳動(dòng)軸通過(guò)十字聯(lián)軸器帶動(dòng)平面凸輪盤(pán)旋轉(zhuǎn)，再帶動(dòng)柱塞旋轉(zhuǎn)。柱塞彈簧和彈簧座將柱塞壓在凸輪盤(pán)上，使柱塞在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)又作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這樣，柱塞腔中的柴油既被壓縮產(chǎn)生高壓，又通過(guò)柱塞中的出油孔安排到泵體上相應(yīng)汽缸的油道，經(jīng)出油閥、高壓油管和噴油2〕調(diào)速掌握局部〔6所示〕傳動(dòng)軸上的齒輪帶動(dòng)飛錘座和飛錘旋轉(zhuǎn)，飛錘的離心力推動(dòng)調(diào)速套筒軸向移動(dòng)。經(jīng)調(diào)速機(jī)構(gòu)撥動(dòng)柱塞上的油量掌握套筒隨轉(zhuǎn)速變化而左右移動(dòng)，轉(zhuǎn)變其右側(cè)棱邊和柱塞上徑向卸載孔的相對(duì)位置〔如圖4所示〕，從而到達(dá)隨轉(zhuǎn)速變化來(lái)掌握供油量變化的目的〔3〕滾輪座及提前器〔7所示〕滾輪座上裝有四個(gè)滾輪，通過(guò)圓柱銷(xiāo)和提前器活塞聯(lián)接。當(dāng)泵體內(nèi)柴油壓力變化時(shí)，推動(dòng)提前器活塞移動(dòng)，帶動(dòng)圓柱銷(xiāo)使?jié)L輪座轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)變滾輪和平面凸輪盤(pán)凸起的相對(duì)位置，從而到達(dá)轉(zhuǎn)變供油提前角的目的?！?〕輸油泵及調(diào)壓閥〔8所示〕滑片式輸油泵旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于轉(zhuǎn)子和泵殼偏心，滑片之間的容積變化而將柴油加壓到0.6～0.8MPa柴油壓力太高時(shí)，調(diào)壓活塞翻開(kāi)回油口，柴油返回進(jìn)油口，使壓力下降。壓力越高，彈簧壓縮量越大，油孔開(kāi)啟截面積越大，回油量就越多，起到自動(dòng)調(diào)整輸油壓力的作用。由于調(diào)壓閥的作用，輸油泵產(chǎn)生的油壓隨著油泵轉(zhuǎn)速〔即發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速〕增加而成正比提高，從而使供油提前角隨轉(zhuǎn)速提高而線性加大，滿(mǎn)足柴油機(jī)高效燃燒的要求供油及安排的根本原理VE安排泵柱塞、安排套筒〔即柱塞套〕和平面凸輪盤(pán)的相對(duì)位置如圖9所示。首先介紹凸輪和柱塞上進(jìn)、出油槽相互之間的相位。對(duì)于四缸柴油機(jī)而言，安排泵的平面凸輪盤(pán)上有四段凸輪型線，相互間隔90°；滾輪座中裝有四個(gè)滾輪，相互間隔也是90°。柱塞頂端有四條進(jìn)油槽，圓周上有一條出油槽，相應(yīng)的安排套筒上有一個(gè)進(jìn)油孔和四個(gè)出油孔。油泵傳動(dòng)軸每轉(zhuǎn)過(guò)90°，在凸輪和柱塞彈簧的協(xié)作作用下，拉推柱塞左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次的同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)90°，柱塞就相應(yīng)完成一次進(jìn)油、壓油和安排的供油過(guò)程。這樣的供油過(guò)程重復(fù)四次，分別向四個(gè)汽缸噴油。在柴油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)中，安排泵傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)一周。對(duì)于六缸柴油機(jī)而言，安排泵的平面凸輪盤(pán)上有六段凸輪型線，相互間隔60°；滾輪座中裝有四個(gè)滾輪，但相互間隔分別為60°和120°。柱塞頂端有六條進(jìn)油槽，而圓周上仍只有一條出油槽，相應(yīng)的安排套筒上也有一個(gè)進(jìn)油孔和六個(gè)出油孔。油泵傳動(dòng)軸每轉(zhuǎn)過(guò)60°，柱塞就完成一次進(jìn)油、壓油和安排無(wú)論是四缸安排泵還是六缸安排泵，柱塞完成一次進(jìn)油、壓油和安排的供油過(guò)程是一樣的，現(xiàn)詳述如下：;W5|%W]7?:n2q7g/`3A〔1〕進(jìn)油過(guò)程7Y4`9c3@$`當(dāng)平面凸輪最高點(diǎn)和滾輪接觸時(shí)，柱塞處于上止點(diǎn)。平面凸輪盤(pán)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，滾輪沿平面凸輪下降段下滑，柱塞下行并同時(shí)旋轉(zhuǎn)，其進(jìn)油槽和安排套筒上的進(jìn)油孔接通，此時(shí)柱塞上的出油槽已轉(zhuǎn)過(guò)安排套筒上的出油孔而關(guān)閉，柴油經(jīng)過(guò)電磁閥和安排套筒上的進(jìn)油孔進(jìn)入柱塞腔。當(dāng)柱塞到達(dá)下止點(diǎn)進(jìn)油過(guò)程完畢時(shí)，平面凸輪已旋轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)和滾輪接觸。1K〕i:l$v3n5x,u

2〕壓縮噴油過(guò)程當(dāng)平面凸輪盤(pán)連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾輪沿凸輪的上升段升起，柱塞上行壓縮柴油，并同時(shí)旋轉(zhuǎn)使其上的進(jìn)油槽轉(zhuǎn)過(guò)安排套筒上的進(jìn)油孔而關(guān)閉。而出油槽和安排套筒上的出油孔接通，隨著柱塞的連續(xù)上行，高壓柴油經(jīng)出油閥、高壓油管和噴油器噴入汽缸?！睪,C$J/r〕o&Y〕V9@$r6J5`〔3〕供油完畢當(dāng)柱塞上升到肯定程度，柱塞上的卸載孔露出掌握套筒的掌握平面，柱塞腔內(nèi)的高壓柴油經(jīng)柱塞的中心油道卸載，油壓快速下降，供油完畢?！?〕均壓過(guò)程〔10所示〕p“L8?1k%D.D&g8};d#c供油完畢以后，柱塞已旋轉(zhuǎn)到其均壓槽和安排套筒上的出油孔相通的位置上，出油孔和出油閥之間的安排油道通過(guò)柱塞上的均壓槽和環(huán)槽和泵體內(nèi)腔接通，使各缸這一段安排油道之間的壓力在噴射開(kāi)頭前保持一致，從而改善安排泵各缸之間的供油均勻性。5J1a$m4q6j1g”wVE安排泵承受轉(zhuǎn)變供油完畢點(diǎn)相對(duì)凸輪的位置〔即掌握套筒的掌握平面和柱塞上卸載孔的相對(duì)位置〕，來(lái)轉(zhuǎn)變供油的有效行程〔如圖11所示〕。由調(diào)速器依據(jù)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷來(lái)調(diào)整掌握套筒的位置，其掌握平面越往右，卸載孔露出的相位越遲，供油完畢越晚，供油有效行程越大，