康明斯动力设备（深圳）有限公司

摘要：输油泵的功能是将油箱内的油液提高一定压力，以克服油液通过滤清器的阻力，保持连续不断地向喷油泵输送具有一定压力和流量的柴油。其原理是在柴油机工作时，输油泵利用其上部安装的滚轮与喷油泵凸轮轴上的偏心轮作相对运动，使泵内活塞产生往复运动。利用这种抽吸作用，将柴油输送到喷油泵内部的主油道中。同时，输油泵还可根据柴油机负荷的大小，自动调整供入喷油泵的柴油量，一般康明斯柴油机输油量应为全负荷最大喷油量的3-4倍。输油泵的结构形式很多，康明斯公司在本文中主要就柱塞式柴油机输油泵为例，介绍了其工作原理和结构组成。

一、燃油泵原理与类型

      输油泵是使柴油产生一定的压力，以克服滤清器和油道的阻力，并保证连续不断地向喷油泵输送足够数量的柴油。因此，了解输油泵原理之前，我们首先要了解燃油泵的作用和原理。

1、工作原理

      电动燃油泵相比机械式的确有一些优势，原理如图1所示。通电后，电动燃油泵可以独立地运转。接通开关后，它们就可以泵送燃油。机械式燃油泵在输送燃油前，发动机必须发动或运转。另一个好处是电动燃油泵的安装位置可以距离发动机更远，这样，发动机产生的热量就不会使油泵内产生蒸汽，因此，可以减小气阻的风险。电动燃油泵可以更好地配合装有计算机控制系统的发电机组工作。另外，电动燃油泵消耗更小的摩擦功率。电动燃油泵还能比机械式燃油泵产生更高的压力。根据发动机和制造商的不同，平均泵压力为15~60 psi。

      图2显示的是控制电动燃油泵的电路。电流从蓄电池输出，然后流到易熔线（图中间）。易熔线与燃油泵继电器相连。点火开关接通时，ECC电源继电器内的线圈通电，使ECC电源继电器开关闭合。当电源继电器开关闭合时，燃油泵继电器线圈会接着通电。一旦通电，泵继电器开关就会闭合，然后电流通过一个常闭的延时开关。随后，电流通向电动燃油泵，使泵电动机运转。延时开关是一个安全装置，只要发动机受到意外撞击或发生事故，都会断开电路。这样防止发生碰撞时，燃油泵继续输送或溅出燃油。

2、燃油泵分类

（1）波纹管式电动燃油泵

       在波纹管式电动燃油泵中使用了金属波纹管，而不是膜片。伸展或压缩波纹管时可产生吸力和压力。图3所示波纹管式电动燃油泵使用电磁线圈来升高或降低波纹管。

      当电流通到电磁线圈时，电枢被吸引向下移动，使金属波纹管伸长，真空将燃油吸入。当电枢到达最低点，电磁线圈接地，电流断开，随后回位弹簧向上推波纹管，由此产生压力，迫使燃油流出燃油泵并进入喷油器。

（2）叶轮叶片式燃油泵

      叶轮叶片式电动燃油泵，该泵位于油箱内。这种泵有几种不同的样式，图4显示的是其中一种。电动机总成由电流控制。当电动机转动叶轮时，燃油从泵的进油口处吸入。燃油经过加压后，从出油口送出，然后输送给发动机。进油端的叶轮起到蒸汽分离器的作用。该装置以3500／min的转速运转。卸压阀保持燃油泵压力一直处于60～90 psi。在最极端的条件下，燃油泵会输送比发动机能消耗的量更多的燃油。叶轮的结构设计使得它一侧产生吸力，另一侧产生压力。通向油箱的进油口与产生吸力的一侧相通。燃油经过泵的出油口被输送给喷油器。

二、输油泵的构造

1、机械叶片式输油泵

      输油泵上的回转筒与偏心钢筒的内孔不同心，回转筒上开有4道直槽，槽中装有叶片，将偏心筒内部隔成A、B、C三个容积不等的空间。当回转筒旋转时，上述三部分空间空积随之变化，A部分增大，C部分减小。容积增大时，产生真空度，燃油从进油口被吸入。容积减小时，燃油受到挤压，从出油口被压送出去。输油泵供油量比柴油机的需要量大，因此出油口处压力不断升高。当压力升高到一定时，克服调压阀弹簧的压力，将调压阀打开，燃油从调压活门处流回到进油口处，使输油泵压力保持在一定范围内。使用时，通过调压螺钉可以调节输油泵的供油压力。

      柴油机起动前，燃油依靠油箱油面的高度差产生的压力，克服变路活门弹簧的弹力，将变路活门打开，燃油通过减压阀上的小孔，进入出油口，送到燃油系统中去。

2、柱塞式输油泵

      它由泵体、柱塞、止回阀、进油阀及手压泵等组成。柱塞式输油泵实质就是一个类似活塞加二个单向阀保证供油。供油动力可以是手动，也可以机械驱动，由于机械驱动力作用在滚轮上，因此，有时也称为滚轮式输油泵。

（1）柱塞

      柴油机在不同工况下工作时，燃油用量不同。当负荷大时，燃油消耗量大，使输油泵出口处压力降低，此时借助于柱塞弹簧推动柱塞，使柱塞冲程加大，泵油量增加。反之，柴油机负荷减小，燃油消耗量小，输油泵出口处压力增高，柱塞冲程减小，泵油量减少。

（2）泄油孔

      泄油孔用来排除泄漏到推杆与泵体间隙中的燃油，防止燃油沿推杆、挺杆进入凸轮室，冲淡凸轮室中的润滑油。

（3）手油泵

      输油泵上设有手油泵，用以排除燃油系统中的空气，工作原理如图5所示。使用时可将手柄上下拉动。当手柄上提时，手油泵柱塞向上移动，柱塞下方压力减小，燃油从进油口顶开进油阀，通过油道进入输油泵柱塞上方。当手柄向下压时，进油阀关闭，输油泵上方油压增高，顶开止回阀，将燃油从出油口压送出去。

      输油泵是单作用活塞式，装在喷油泵的侧面，由喷油泵轴上的偏心轮驱动。其作用是从油箱吸入燃油，并以一定的压力供给喷油泵足够的燃油。柴油机起动前，用输油泵上的手泵进行泵油并排除油路中的空气，它能顺利地把低于输油泵中心1m内的燃油在0.5 min内吸上，泵油后须旋紧手柄螺帽。

（4）单向阀

      单向阀的作用是保持燃油按正确的方向流动。单向阀的工作原理如图6所示。单向阀是由一个被弹簧压在承座上的小片形成的。如果阀的右侧产生吸力，那么小片会离开承座并将燃油吸入泵。如果小片的后侧有压力，那么它会被压到承座上，如图6（a）所示。同样，如果阀的左侧产生压力，那么小片会打开阀并使液体流通，如图6（b）所示。

三、输油泵工作原理

      康明斯4、6缸B系列柴油机强化喷油泵采用滚轮式输油泵，12缸系列柴油机喷油泵配用两只滚轮式、进出油管接头在左右两侧的输油泵和一只单独安装在柴油机机体前端的手泵。基本结构如图7所示。

      输油泵的活塞与壳体的配合间隙为0.005～0.02mm。间隙太大供油率将下降。滚轮式输油泵的顶杆与顶杆套也是经配对互研的偶件，间隙太大同样也存在着漏油的弊病。手泵活塞与手泵体之间有橡胶密封装置，除非手泵中的橡胶圈损坏，一般不宜拆动。12缸V形柴油机用的手泵没有橡胶密封装置，它是靠配合间隙（不大于0.02mm）来保证密封的。

      输油泵的工作原理如图8所示。当输油泵滚轮和顶杆处于喷油泵偏心轮的最低位置时，由于弹簧的作用推动活塞向上运动，活塞上腔燃油被排挤出去，这时出油侧单向阀关闭，燃油被送至燃油滤清器，而在活塞下腔形成一空间，进油侧的单向阀被打开，吸入燃油，如图8（a）所示。偏心轮继续转动，活塞开始向下移动，直至滚轮和顶杆与偏心轮最高点接触，燃油被挤压打开出油侧的单向阀而进入活塞上空腔，如图8（b）所示。如此循环不断，将燃油吸入和排送出去。当出油管路阻力加大至活塞两端的油压相对等时，活塞不再随顶杆移动而维持平衡，输油泵停止工作，如图8（c）所示。