前言：柴油機的高壓燃料供給系統通常由柴油泵等組件構成，具有多種結構特征。根據結構和工作原理，柴油泵大致可以分為三種類型：柱塞式柴油泵、旋轉式柴油泵和分配式柴油泵。柱塞式柴油泵以其卓越的性能、可靠的運行和方便的維護，成為目前大多數柴油機的首選。康明斯公司在介紹中重點強調了柱塞式柴油泵。
一、柴油泵的作用及基本原則
柴油泵（又稱噴油泵）是柴油機的重要組成部分，像是柴油機的“心臟”。它是柴油機燃料供給系統中最關鍵的預制件。其主要功能是提升柴油發動機的工作壓力，并根據柴油機的工作需求，及時、準確地將燃油輸送到點燃室。
1、柴油泵的功能
（1）均勻增加氣壓：
將輸油泵提供的低壓油提升到一定的壓力，然后通過高壓油管輸送到柴油泵，以獲得更好的噴霧效果。噴油壓力通常在10MPa至20MPa之間。
（2）控制汽油泵的工作時間（確保準時）：
限制時間的油泵和停止油泵。
（3）氣缸壓力控制（定性分析）：
根據柴油機的工作狀態，調節氣缸內的壓力，以增減其氣缸壓力，從而調整柴油機的轉速和功率。
2、柴油泵的基本原理
根據柴油機的工作循環需求，準時提供成品油。
根據柴油機的勞動強度規格，進行定性分析時，如果負荷過大，應適當增加供油量；相反，負荷減小時則應減少供油。同時，確保各缸的供油均勻，通常要求各缸之間的差異不超過3%。
（3）柴油泵需要能夠快速和緩慢地供油，同時也要確保停油迅速，以避免出現漏油情況。目前常用的柴油泵結構有很多，其中柱塞式柴油泵是通過液壓柱塞上下運動來向柴油發動機輸送燃料。
二、柴油機泵的構造結構
圖1展示了柴油泵的結構平面圖。柱塞式油泵通過液壓柱塞泵在螺絲帽內進行上下運動來實現油的輸送。螺絲帽是一個光滑的圓柱形殼體，頂部設有進油口。螺絲帽安置在油泵的外殼內部，進油口與泵體內的低壓主油道相連。液壓柱塞泵為光滑的圓柱體，頂部帶有直槽和螺旋槽，下方則有通孔和小頭。液壓柱塞泵被放置在螺絲帽內，兩者之間的配合精度極高，間隙小（一般在0.0015至0.0025毫米之間）。為了確保能夠產生高壓，同時又保持柱塞之間所需的潤滑間隙，柱塞配件經過精細研磨并成對配對，且不可隨意更換。
輸油泵
輸油泵的功能是什么。
輸油泵的功能是確保柴油泵能夠快速而平穩地供油，并能立即停止，以防止因操作不當導致柴油泵出現泄漏情況。
（2）油泵的構造
輸油泵的結構如圖3所示。其上部設有一個溢流閥，位于柱塞組件的上方。輸油泵與高壓閘閥構成高精度的柱塞組件，在彈簧的作用下，輸油泵的圓錐面與高壓閘閥緊密配合。其主要功能是在停止輸送油時，將高壓油管與液壓柱塞泵的內壁隔離，以防止高壓油管中的齒輪油回流至柴油泵內部。曲面下方有一個圓柱形的減壓環帶，環帶下方銑有油標，起到導向作用。油標的橫截面呈十字形，柴油發動機可以通過油標進行觀測。
（三）工作流程
當柴油泵螺帽內的柴油發動機達到一定壓力后，可以開啟輸油泵，使減壓環離開座孔，柴油通過油標進入高壓油管，從而驅動柴油泵。在油量供應完成后，輸油泵內部的壓力急劇下降，在扭力彈簧的作用下，壓力快速減小。當減壓環回到座孔時，高壓油管和輸油泵室被隔絕，壓力進一步降低，直到與密閉曲面接觸。由于減壓環釋放的容量使高壓油管內的壓力急劇下降，柴油泵立即停止供油，以防止噴油嘴出現滲油問題。
輸油泵的柱塞偶件經過研磨加工后進行配對，使用時可以互換。
傳動軸
柴油泵的傳動系統由傳動軸和挺柱組件組成。傳動軸的前端和后端通過滾針軸承支撐在柴油泵殼內。傳動軸上曲軸的數量與柴油泵的柱塞組件數量相同，各個曲軸之間的夾角與服務設備的柴油發動機氣缸數量有關，并且與氣缸的工作順序一致。
傳動軸通常由旋轉軸的齒輪軸驅動，四沖程柴油機的柴油泵傳動軸轉速是旋轉軸轉速的一半，以便在傳動軸轉動一次時向各個氣缸供油一次。挺圓柱預制構件安裝在柴油泵體的挺柱孔內。液壓柱塞泵在供油時產生的高壓對曲軸施加的力量相對較大，因此應力場較強。在一定負荷下，與滾輪接觸的滾動軸承表面的接觸角越小，其所產生的接觸應力就越大。為了防止曲軸頂部的環形結構因接觸壓力過大而提前損壞，通常要求液壓柱塞泵的供油終點落在小弧形之前。這是為了確保在供油終點時，液壓柱塞泵的升程與最大速度時的升程誤差S不超過0.3mm。因此，在調整油泵時，如果無法保證規定的供油漸進角，而將其調整得過小，可能會導致供油終點落入曲軸的小弧段。這不僅會影響柴油機的性能，還可能縮短曲軸的使用壽命。
傳動軸的主要作用是確保柴油泵按照特定的順序和周期供應燃油。傳動軸由曲軸、輸油泵的蝸桿以及電機轉軸等部件組成。通常通過自身的齒輪軸，由轉動軸齒輪軸或中間齒輪軸等傳動裝置來驅動，傳動比為發動機曲軸轉速的一半。曲軸的運行順序與發動機在怠速狀態下的順序相同，其間隔角度是發動機做功間隔角度的一半。為了確保油的供應及時且準確，在傳動軸與轉動軸齒輪軸或傳動齒輪之間會標記一個氣缸區域，以方便維修時找到正確的位置。


三、噴油泵的工作原理和特點
工作程序
漏液的整個過程。
柴油泵的曲軸在發動機飛輪的推動下運轉。當曲軸的尖端離開擺桿時，液壓柱塞泵在彈簧的作用下向下移動，導致螺絲帽上方的空間增大，從而形成機械泵。當液壓柱塞泵下移，將螺絲帽從油孔處抽離時，柴油被吸入并充滿液壓柱塞泵上方的空間，這個過程稱為漏液過程，如下圖2（a）所示。
②壓取油脂的整個步驟。
當曲軸繼續旋轉并推動擺桿時，液壓柱塞泵開始工作。此時，螺絲帽中的進油孔被液壓柱塞泵封閉，柴油發動機的體積逐漸減小，氣體壓力逐步上升。當壓力達到一定值時，輸油泵被激活，高壓柴油通過輸油管道輸送至柴油泵。這一過程被稱為壓油過程（也稱為供油過程），如圖2（b）所示。
油閥的整個流程。
當液壓柱塞泵上升到一定高度時，泵內的螺旋槽會與螺帽上的進油孔對齊。這時，位于螺帽上方的柴油發動機會通過油標將油液輸送到進油孔，從而導致油閥開啟，壓力瞬間下降。受彈簧的作用，輸油泵會迅速下降，關閉進油口，停止供油。盡管液壓柱塞泵會繼續上升，但不會再提供油液，如圖2（c）所示。液壓柱塞泵在供油到完成行程的過程稱為液壓柱塞泵的有效行程，如圖2（d）所示。
給予油特點
從上述過程可以得知，柱塞式柴油泵的供油過程具有以下兩個特點：
液壓柱塞泵的總行程L在不斷運動中始終保持不變，這個行程是由軸承的升程決定的。
液壓柱塞泵每周的供油量規格取決于有效行程，也就是液壓柱塞泵的頂端與回油孔邊緣之間相對斜槽邊緣的距離。由于斜槽呈斜面形狀，推動液壓柱塞泵可以調整供油的計劃。

歸納：
根據柴油機兩缸工作頻段對供油量的不同需求，以幾種液壓柱塞泵的計劃為基礎，將柴油泵劃分為幾種主要產品，然后搭配不同孔徑的液壓柱塞泵，形成多種供油量不一的柴油泵。這種方式實現了柴油泵的集成化，以滿足不同功率機型柴油機的需求，有助于柴油泵的生產和維護。目前，中國I、II、III號的主要產品泵已經進行了大量生產，并廣泛應用于中小型汽油機。