华南理工大学内燃机原理试验-任务书和试验报告
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内燃机原理课程试验大纲
柴油机燃料供给系统试验-1 机械式喷油系统
【实验目的】
1. 了解柴油机机械式燃料供给系统的组成与工作原理。
2. 学习传统柱塞式喷油泵的工作原理。
3. 观察孔式喷油器的喷油现象。
【实验仪器】
柴油燃料供给系统实验面板、油泵总成、调速器总成、输油泵总成、油箱、
喷油器、高压油管、低压油管和滤清器，量筒。
【实验原理】
如图1，柴油燃油箱内盛有经过沉淀和初次滤清的柴油。在输油泵的作用下，
柴油从燃油箱中经低压油管被吸出，经油水分离器分离过滤和燃油滤清器再次滤
清后送往喷油泵。喷油泵使低压柴油变为高压柴油，并将高压油经高压油管送至
喷油器。喷油泵上的限压阀通过控制回油量的大小，控制油泵内油压不会过高。
喷油器将高压油呈雾状喷入透明观察容器内，多余的柴油经回油管流回燃油箱。
图1 柴油燃料供给系统示意图
柱塞式喷油泵工作原理
如图2，柱塞式喷油泵利用柱塞在柱塞套内的往复运动吸油和压油，每一副
柱塞和柱塞套只向一个气缸供油。
图2 柱塞式喷油泵结构图
柱塞式喷油泵最关键一部分是泵油机构。泵油机构主要由柱塞偶件（柱塞和
柱塞套）、出油阀偶件（出油阀和出油阀座）等组成，见图3。柱塞的下部有油
量控制机构，可通过它调节柱塞的位置来控制供油量。柱塞上部的出油阀弹簧压
紧在油阀座上，柱塞下端与装在滚轮体中的垫块接触，柱塞弹簧通过弹簧座将柱
塞推向下方，并使滚轮保持与凸轮轴上的凸轮相接触。喷油泵凸轮轴由柴油机曲
轴通过传动机构来驱动。对于四冲程柴油机曲轴转两圈，喷油泵凸轮轴转一圈。
图3 柱塞偶件与出油阀偶件结构图
柱塞式油泵的泵油原理。柱塞的圆柱表面上铣有直槽和螺旋型斜槽，斜槽内
腔和柱塞上面的泵腔通过直槽连通。柱塞套上有两个径向油孔都与喷油泵体上的
低压油腔相通。柱塞由凸轮驱动，在柱塞套内做往复直线运动，此外它还可以绕
自身轴线在一定角度范围内转动。
（1）吸油过程 当柱塞下移，燃油自低压油腔经径向进油孔被吸入并充满泵
腔。
（2）压油过程 在柱塞自下止点上移的过程中，起初有一部分燃油被从泵腔
挤回低压油腔，直到柱塞上部的圆柱面将两个油孔完全封闭时为止。此后柱塞继
续上升，柱塞上部的燃油压力迅速增高到足以克服出油阀弹簧的作用力，出油阀
即开始上升。当出油阀的圆柱环形带离开出油阀座时，高压燃油便自泵腔通过高
压油管流向喷油器。当燃油压力高出喷油器的喷油压力时，喷油器则开始喷油。
（3）回油过程当柱塞继续上移时，斜槽与径向回油孔开始接通，于是泵腔
内油压迅速下降，出油阀在弹簧力作用下立即回位，喷油泵停止供油。此后柱塞
仍继续上行，直到凸轮达到最高升程为止，但不再泵油。
由上述泵油过程可知，喷油泵只在柱塞完全封闭油孔之后到柱塞斜槽和径向
回油孔开始接通之前的这一部分柱塞行程内才泵油，称为柱塞有效行程。欲使喷
油泵能随柴油机工况不同而改变供油量，只需改变有效行程。一般借助改变柱塞
斜槽与柱塞套回油孔的相对位置来实现，将柱塞转向有效行程增加的方向，供油
量增加，反之则减少。
（4）停止供油 当柱塞转到柱塞根本不可能完全封闭油孔位置（直槽处），
此时有效行程为零，即喷油泵处于不泵油状态。
【实验内容】
1
. 启动并观察柴油燃料供给系统运行状况。
图4 柴油燃料供给系统操作台 工作电压：380V；频率：50/60HZ；功率：400W；示教板
尺寸：1200×1100×200（长×宽×厚）；台架规格：12000×500×700（长×宽×高）；万向自锁脚
轮。
注意：实验采用380V交流电，在接通电源和启动电机时务必注意安全；电机在
重复启动时会出现反转情况，但不影响实验操作。
1）启动电机，观察柴油的流动情况，观察喷油泵、喷油器等的工作情况，
结合面板彩绘结构图，简要分析说明三大精密偶件（柱塞偶件、出油阀偶件、针
阀偶件）工作原理。
2）记录孔式喷油器的喷油现象。
2
. 记录单只喷油器的喷油量。
1）先将喷油器从观察容器内拿出来，喷嘴放入量筒内，再启动电机。每次
测量时间为两分钟。
次数
1 2 3 4
喷油量（ml）
内燃机原理课程试验报告
实验地点：汽车科技大楼21105室实验间5
实验时间：2014.11.
学 院 机械与汽车工程学院
专 业 热能与动力工程（发动机）
指导老师 张勇老师
学生姓名
小组成员
提交日期
内燃机原理课程
柴油机燃料供给系统试验-1 机械式喷油系统
试验报告
一、实验目的
二、实验装置及原理
1、绘出柴油燃料供给系统简图并说明其工作原理
三、实验操作步骤
四、实验原始数据记录
1、记录孔式喷油器的喷油现象。
2. 单只喷油器的喷油量，每次测试时间为两分钟。
次数
1 2 3 4
喷油量（ml）
五、实验结果处理及结论
1、总结喷油器喷油规律及其原因。
2、根据柴油燃料供给系统的工作过程，简要分析说明三大精密偶件（柱塞偶件、
出油阀偶件、针阀偶件）工作原理。
