丰田柴油发动机喷油泵

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概述
喷油泵将燃油泵入各缸的喷油嘴。

喷油泵的作用是控制喷油量和喷油正时。

1.吸油部分
输油泵是从燃油箱中抽吸燃油，然后把它压进泵体。

2.泵油部分
柱塞的作用是通过旋转往复运动发送高压燃油到各缸喷油嘴。

3.喷油量控制部分
调速器是控制喷油量和发动机输出功率。

调速器的作用是控制发动机的最大转速，从而达到防止超速和怠速时转速稳定。

4.喷油正时控制部分
定时装置是控制与发动机转速成比例的喷油正时。

喷油泵的内部是靠燃油来润滑和冷却的。

(1/1)
工作概述
打开点火开关使燃油切断电磁阀通电开启，
这样泵体和柱塞之间的燃油通道畅通。

当输油泵旋转时，燃油从燃油箱中被抽吸上来，通过水沉淀器及燃油滤清器在由调节阀调定的压力下进入泵体。

柱塞在向下运动过程中（如图示向左移动时）从泵体中将燃油吸入压力室，并且燃油在柱塞向上运动过程中（如图示向右移动时）被压缩并分配到各个出油阀。

燃油通过出油阀后，再通过高压油管进入喷油嘴，并被喷入气缸。

同时，喷油泵的内部是靠燃油来润滑和冷却的。

一部分燃油从溢流螺丝回到燃油箱，来控制泵体燃油温度的上升。

(1/1)
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输油泵和调节阀
1.输油泵
叶轮式输油泵由4个叶片、1个转子组成。

转子由驱动轴驱动，叶片在离心力的作用下贴着压力室内表面。

由于转子中心与压力室中心有偏心，叶片之间的燃油被压缩后送入泵内。

2.调节阀
调节阀依照输油泵转速来调节输油泵的流出的压力。

如这样对泵体内的压力做出反应，从而操作正时器对燃油喷射正时进行控制。

(1/1)
燃油输送和喷射
1.输油泵、凸轮板和柱塞是由驱动轴驱动并且以发动机一
半的转速旋转。

2.两个柱塞弹簧将柱塞及凸轮板顶在滚子上。

3.凸轮板的板面有与气缸相同数量的端面凸轮。

(4 缸发动
机有4个端面凸轮。

) 凸轮板依靠固定的滚子推动柱塞向内或向外旋转。

因此，柱塞随着端面凸轮的运动而运动，并且柱塞的往复运动与端面凸轮的旋转同步。

端面凸轮旋转一圈，柱塞就完成4 次完整的往复运动。

4.每1/4圈喷射一次燃油进入气缸和柱塞完成一次往复运动
（相对于4缸发动机而言）。

(1/3)
5.柱塞有4个吸油槽、1个分配孔、1个回油孔和1个平衡
槽。

回油孔和分配孔与柱塞中心孔相通。

6.燃油从柱塞的吸油槽被吸入。

然后高压燃油从分配孔通
过出油阀进入喷油嘴。

(2/3)
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2.供油过程
随着凸轮板转上滚子，柱塞向上运动（如图示向右移动时）压缩燃油。

当燃油压力超过出油阀弹簧的预紧力，燃油就被泵入喷
油嘴。

当凸轮板继续旋转柱塞继续向上运动（如图示向右移动时），柱塞上的两个回油孔将柱塞及凸轮板顶在滚子上。

这样高压油通过回油孔流回泵体。

结果燃油压力突然下降、燃油喷射停止。

•有效行程
有效行程是从开始压缩燃油到结束，柱塞移动的距离。

由于柱塞的行程是恒定的，溢流环位置的变化就可以增加或减小喷油量，即改变有效行程。

当有效行程变长时，压缩终点滞后、喷油量增加。

相反当有效行程变短时压缩终点提前、喷油量减少。

(3/3)
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燃油切断电磁阀是用来打开和关闭进入吸油孔的燃油通道。

(当通电时燃油切断电磁阀总是开启的。

)
1.燃油切断电磁阀打开
通电给燃油切断电磁阀，弹簧收缩，阀芯向上运动。

结果，燃油进入吸油孔。

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2.燃油切断电磁阀关闭
进入燃油切断电磁阀的电流被切断，阀芯被弹簧向下推出。

由于阀关闭了吸油孔，进入气缸的燃油供应停止，这样发动机将停机。

(1/1)
防反转
柴油发动机从理论说上是可以反转的。

假设空气被从排气侧吸入并且被压缩，如果燃油被喷射，发动机也会旋转。

但是在喷油泵的设计时，使发动机不可能反转。

如果喷油泵反转，当泵柱塞向上运动时，吸油孔打开，燃油会被压回泵体。

而且，当柱塞向下运动时，由于分配孔打开，燃油不会被压缩。

因此燃油不会被喷射，使发动机不可能反转。

(1/1)
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自动正时器（喷射正时控制器)
为了得到最佳工况，与汽油发动机的点火正
时一样，柴油发动机的喷射正时提前（或滞后）必须与发动机转速和谐。

正时提前或滞后是由给与发动机转速相应的供油的提前角自动调整器所控制的。

•构造和工作原理
喷油正时是通过改变与端面凸轮接触的滚子的位置来控制的。

当喷油泵不工作时，滚子在最大滞后点上。

当喷油泵旋转和转速增加时，正时器活塞克服正时器弹簧的张力向左移动，泵体内的燃油压力也开始上升，并且与正时器活塞相连的滑销可以把正时器活塞的横向运动转化成滚子环的旋转运动。

当滚子环的旋转方向与驱动轴的转向相反时，喷油正时提前。

当滚子环的旋转方向与驱动轴的转向相同时，供油正时滞后。

(1/1)
概述
因为柴油发动机的输出功率是由燃油喷油量
所控制，同时也需要依据加速器踏板的踩下的程度和发动机的负荷来控制燃油喷油量。

由于燃油喷油量是由溢流环的位置来确定，要使发动机能够稳定的运行，必须要由调速器去控制溢流环的位置。

1.根据加速器踏板的踩下 / 释放时的控制
踩下时：
燃油喷油量增加。

（发动机转速增加。

）释放时：
燃油喷油量减少。

（发动机转速减少。

）
2.加速器位置恒定和发动机负荷变动时的
控制
负荷增大时： 燃油喷油量增加。

负荷减小时： 燃油喷油量减少。

调速器还能起这些作用：控制发动机最高转速来防止发动机超速，和在低转速时保持发动机转速稳定来防止发动机失速。

(1/1)
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VE
泵机械式调速器
构造和功能
在机械式调速器上，调速器的飞块随喷油泵的驱动轴一起转动，由于离心力作用，将按轴转速的增加而向外扩张。

这个动作通过调速器轴套和控制杆传递至溢流环，来调节燃油喷油量。

共有两种类型调速器：•全程式调节器
•最低-最高（M-M ）转速式调节器
(1/1)
全程式调速器
全程式调节器在发动机全部转速范围内，控制燃油喷油量。

溢流环被调速器所控制，改变有效行程，使喷油量得到调节。

1.起动
当加速器踏板被踩下和调节杆向满负荷方向移动时，控制弹簧将拉动张力杆直至触及制动器。

在起动时喷油泵的转速很低，飞块的离心力是极小，所以即使具有少量张力的起动弹簧（片状弹簧）也能将控制杆推动，使其靠住调速器轴套，从而将飞块完全闭合。

此时，控制杆支点 A 反时针转动，将溢流环移动至起动位置（最大喷油量），来提供起动时所需的燃油喷油量。

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2.怠速运行
发动机已起动，且加速器踏板释放后，调节杆回至怠速位置。

由于此时控制弹簧的张力实际上为零，所以即使转速很低，飞块也能向外扩张。

其结果是调速器轴套压缩怠速弹簧。

此时，控制杆绕支点 A 顺时针转动，将溢流环移动至怠速位置。

在此方式下，当飞块的离心力和怠速弹簧的张力达到平衡时，就可以实现平稳的怠速运行。

3.全负荷（加速器踏板踩到底）
当加速器踏板踩到底时，调节杆移动至满负荷位置，使张力杆和止动器相接触，如同起动时相同。

在此情况下，控制弹簧具有很大的张力，起弹簧被完全压缩，不起作用。

这和起动时不同，飞块上受到很大的离心力，调速器轴套将控制杆推往右方。

然后控制杆绕支点 A 顺时针转动，直至支点 B 和张力杆接触，从而将溢流环移动至满负荷位置。

因此，此时的喷油量要少于起动时。

4.最高转速（加速器踏板踩到底）
当发动机转速高于规定转速时，飞块受到的离心力变的更大，使作用在调速器轴套上的力大于控制弹簧的张力。

然后控制杆和张力杆同方向转动，绕支点 A 顺时针转动，将溢流环往减小喷油量方向移动。

以此方式限制了最高转速，防止发动机超速。

5.部分负荷（中等转速）（加速器踏板踩
至半途）
当调节杆处于满负荷和怠速之间的中间位置时，控制弹簧有较弱的张力，使溢流环往减小喷油量方向移动，至较最高转速控制时较低的转速处。

其结果是发动机转速被控制在和加速器踏板踩下程度相符和水平。

这种状态中喷油量的特性（在溢流环往减少喷油量方向移动前），与发动机转速低时和满负荷时相同。

此后，当转速增加时，喷油量就减少，来控制转速。

(1/1)
最低-最高（M-M ）转速式调节器
M-M 转速式调节器是根据最低和最高转速时
发动机的转速来控制喷油量。

在其他转速时，喷油量是对应加速器踏板踩下程度来喷射。

（除控制弹簧外，全程式调速器和M-M 转速式调速器的构造基本上相同。

）
(1/1)
调节螺钉
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喷油泵有下列各个调节螺钉：
1.最高转速调节螺钉：
控制发动机的最高转速。

2.怠速调节螺钉:
调节怠速运行时发动机的转速。

3.全负荷设定螺钉：
用于调节满负荷喷油量。

提示:
由于最高转速调节螺钉和全负荷设定螺钉已调整在正确位置上并被封住，正常情况下已不须再调整。

但是，如果随时间流逝而发生变化，必须进行调整时，则拆下封固物，进行调整。

每次调整后，必须将最高转速调节螺钉和全负荷设定螺钉重新封住。

(1/1)
负荷感测正时器 (LST)
LST 可根据发动机负荷调节燃油喷射正时，获得提前特性。

燃油从调速器轴套上的小孔流出，经过调速器轴通道，流往输油泵的进油侧。

所以，泵壳内部压力降低，来减慢喷射正时。

当发动机负荷增加（喷油量增加）时，飞块仍闭合。

泵壳内部压力未降低，因而调速器套管上的小孔和调速器轴的通道并未对正。

与此相反，当发动机负荷减小（喷油量减小）时，飞块反而张开。

调速器轴套上的小孔和调速器轴的通道对正，使泵壳内部的压力降低，正时得到延迟。

•工作原理
(1/1)
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喷射正时控制阀 (TCV)
如果车辆以冷态发动机（冷却液温度低于60°C （140°F ））起动或在高海拔地区（大气压力低于93 kPa （700mmHg ））起动，则喷射正时控制阀（LST ）不起作用。

安装TCV 的目的是防止缺火。

如果在易于发生缺火的场合（发动机冷态或高海拔地区）条件下，使喷射正时保持提前，则可防止缺火。

同时，也能起到防止冒白烟。

排放控制ECU 使用水温传感器和大气压力传感器发出的信号，来测定发动机条件。

然后，排放控制ECU 输出信号，使TCV 关闭LST 的燃油通道，让LST 不起作用。

•TCV 开通
在发动机暖机（冷却液温度低于60°C
（140°F ））前，或在高海拔地区（该处大气压力低于93kPa （700mmHg ））驾驶车辆时，排放控制ECU 输出信号，使TCV 开通和关闭燃油通道。

所以，即使加速器踏板已释放且发动机负荷已减少，LST 仍不能起动，不能延迟喷射正时。

(1/1)
自动控制冷起动装置 (ACSD)
1.概述
自动控制冷起动装置 (ACSD)利用热敏蜡的收缩性和膨胀性，以及弹簧张力，来改善冷却液低温时间，即将喷油正时提升，又促使发动机怠速提速（快怠速运转）。

这样可改善低温条件下的起动性能和怠速的稳定性。

(1/2)
2.工作原理
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7&9
EV
式喷油泵选装件
(1)冷态发动机
热敏蜡收缩，拉动栓塞。

A 杆被弹簧张力作用，顺时针转动。

这将使
B 杆往怠速提升位置推动调节杆，产生快怠速运转。

同时，滚子环转动使喷射正时提前。

(2)暖态发动机
当冷却液温度上升时，热敏蜡渐渐膨胀，将柱塞推出。

A 杆使柱塞反时针转动，渐渐地减小喷射正时的提前角，降低怠速。

当冷却液温度到达约50°C （120°F ）时，喷射正时和怠速两者都回至正常。

提示:
配有自动控制冷起动装置 (ACSD)和未配有此装置的发动机，两者的调节方法是不同的。

(2/2)
自动海拔高度补偿装置（HAC ）
1.概述
在高海拔地区，随着大气压力减小，空气密度也减小。

正是这个原因，如果仍按低海拔地区相同条件喷射燃油，则空气-燃油混合气过浓，这会使发动机易于产生黑烟。

所以要采用HAC ，根据车辆所处的海拔高度，自动地减少最大燃油喷油量。

2.构造
自动海拔高度补偿装置（HAC ）安装在泵用调速器上方，由真空波纹管，推杆，连接销和控制臂所构成。

3.工作原理
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(1)低海拔地区Array当大气压力高时，波纹管收缩，推杆被
弹簧拉向上方。

溢流环保持正常位置。

(2)高海拔地区Array当大气压力低时，波纹管膨胀，往下推
动推杆。

这个动作，通过连接销，控制
臂和张力杆的传递，被用于将溢流环向
左移动。

以此方式来减小最大燃油喷油
量。

(1/1)
涡轮增压器增压补偿器
1.概述
当进气量（增压压力）因涡轮增压器而增加时，增压补偿器就根据增加的进气量，增加最大燃油喷油量，
来自始至终保持最佳燃烧条件和增加发动机输出功率。

(1/2)
2.构造
增压补偿器安装在喷油泵的调速器上方。

其膜片和推杆随增压压力的变化做上，下运动。

推杆上有个锥形环槽。

依靠这个环槽，通过连接销可以转动控制臂。

这个可变动的移动量可以转换成张力杆和溢流环的移动量（喷油量）。

3.工作原理
(1)当增压压力低时：
弹簧将膜片推向上方。

因此连接销与推杆的锥形环槽下端部分所接触，所以喷油量并未增加。

(2)当增压压力高时：
膜片被增压压力所推，将推杆往下移动。

张力杆被控制弹簧所拉。

所以，连接销往右向推杆的锥形环槽移动，控制臂也顺时针转动。

张力杆和控制杆绕支点A 反时针转动，溢流环向增加方向移动，从而增加了最大燃油喷油量。

(3)当增压压力过高时：
正常情况下，只在“C ”和“D ”区域内进行控制。

如果增压压力升至图中截点以上，则连接销被推杆的锥形环槽的“B ”部分推回至左边，减小最大燃油喷油量。

这样可防止因故障原因使增压压力上升过高。

(2/2)
增压和海拔高度补偿系统（BACS ）
1.概述
增压和海拔高度补偿系统（BACS ）是能提供涡轮增压器增压补偿器和自动海拔高度补偿装置（HAC ）两者功能的装置。

HAC 阀保持位于膜片下方恒压室内的恒压，从而具有HAC 的功能。

2.构造
其基本构造和涡轮增压器增压补偿器相同。

3.工作原理
(1)低海拔行驶：
空气从滤清器进入恒压室。

这样，可利用真空泵制造的真空，自始至终使压力低于正常的大气压力。

(2)高海拔行驶：
在高海拔地区进入恒压室的空气，比起其大气压力还低。

当大气压力低时，膜片膨胀，使来自真空泵的真空通道变窄。

其结果是作用于恒压室的真空压力减小。

因而恒压室内部压力，能在低海拔和高海拔地区驾驶时，两者保持相同。

HAC 的功能是根据膜片上部大气压力的变化，移动推杆，来保持恒压室内的压力。

(1/1)
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功率控制系统（PCS）
功率控制系统（PCS）是在诸如在第1档或倒档这样的条件下驾驶车辆时，能降低最高喷射容积的装置油量。

正常情况下，VSV是关闭的，由来自真空泵的真空作用在功率控制阀上。

相应地，功率控制杆顺时针转动，与调速器张力杆分开。

当VSV开通时，有空气进入功率控制系统，使功率控制杆逆时针转动。

这样，功率控制杆使张力杆顺时针转动，以减少最大燃油喷油量。

(1/1)
练习
通过练习来检查你对本章材料的理解程度。

在回答完各个练习后，你可以使用参考按钮来检查与现行问题有关的页面。

当你回答错误时，请返回到原文再进行复习并寻找正确答案。

当你全部回答正确时，可以进入下一章。

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问题 - 1
以下的陈述与EV喷油泵的运行相关。

请判断每种说法是正确还是错误。

号码问题正确或错误正确答案
1喷油泵把压缩燃油压入各缸的喷油嘴。

正确错误
2喷油泵控制喷油正时。

正确错误
3喷油泵控制喷油量。

正确错误
4喷油泵内的凸轮和柱塞是由发动机油润滑的。

正确错误
问题 - 2
以下的陈述与EV喷油泵的零件相关。

请判断每种说法是正确还是错误。

号码问题正确或错误正确答案
1输油泵由驱动转子和从动转子组成。

正确错误
2自动正时器由喷油泵的燃油压力驱动。

正确错误
3当柱塞的回油孔进入溢流环时燃油喷射结束。

正确错误
4负荷感测正时器（LST）是根据发动机负荷控制燃油喷射正时。

正确错误
问题 - 3
从以下的字母中选择与EV喷油泵构造相应的陈述。

1. 从燃油箱中吸出燃油然后进入泵体。

2. 控制输油泵的溢流压力。

3. 开启和关闭进入吸油孔的燃油通道。

当关闭时，发
4. 依靠发动机转速控制燃油喷射正时。

动机熄火。

a)正时器
b)调节阀
c)输油泵
d)燃油切断电磁阀
答案: 1. 2. 3. 4.
发动机技师 - 柴油发动机 喷油泵- 21 -问题 - 4
从下列词组中，选择与下图每个螺丝（1-3）相应的词语。

a)
怠速调节螺钉 b) 全负荷设定螺钉 c)
最高转速调节螺钉答案: 1.
2. 3.
问题 - 5以下是VE 分配式泵喷油过程的描述。

选择与各个图表相近的解释。

1.
2.
3.
4.
a)分配头的吸油孔关闭，柱塞的燃油开始压缩，分配孔与分配管路相通。

b)燃油被吸进压力室和柱塞。

c)由于柱塞内的燃油压力上升并超过出油阀弹簧的预紧力，燃油就泵入了喷油嘴。

d)回油孔被推出溢流环的末端，高压燃油通过回油孔进入泵体。

答案: 1.
2.
3. 4.。