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1、吸油和壓油過程 噴油泵的吸油和壓油，由柱塞在柱塞套內的往復運動來完成。當柱塞位于下部位置時，柱塞套上的兩個油孔被打開，柱塞套內腔與泵體內的油道相通，燃油迅速注滿油室。
當凸輪頂到滾輪體的滾輪上時，柱塞便升起。從柱塞開始間向上運動到油孔被柱塞上端面擋住前為止。在這一段時間內，由于柱塞的運動，燃油從油室被擠出，流向油道。所以這段升程稱為預行程。當柱塞將油孔擋住時，便開始壓油過程。柱塞上行，油室內油壓急劇升高。當壓力超過出油閥的彈簧彈力和上部油壓時，就頂開出油閥，燃油壓入油管送至噴油器。 柱塞套上的進油孔被柱塞上端面完全擋住的時刻稱為理論供油始點。
柱塞繼續向上運動時，供油也一直繼續著，壓油過程持續到柱塞上的螺旋斜邊讓開柱塞套回油孔時為止，當油孔一被打開，高壓油從油室經柱塞上的縱向槽和柱塞套上的回油孔流回泵體內的油道。此時柱塞套油室的油壓迅速降低，出油閥在彈簧和高壓油管中油壓的作用下落回閥座，噴油器立即停止噴油。這時雖然柱塞仍繼續上行，但供油已終止。 柱塞套上回油孔被柱塞斜邊打開的時刻稱為理論供油終點。 從上述的吸油和壓油過程可見，在柱塞向上運動的整個過程中，只是中間一段行程才是壓油過程，這一行程稱為柱塞的有效行程。
2、油量調節 為了適應柴油機負載的要求，噴油泵的供油量必須能夠在最大供油量(全負荷)到零供油量(停車)的范圍內進行調節。 供油量的調節是通過齒桿、轉動套使噴油泵的全部柱塞同時轉動來實現的。 當柱塞轉動時，供油開始時間不變，而供油終了時間，則由于柱塞斜邊對柱塞套回油孔位置的改變而變更了。隨著柱塞轉動的角度不同，柱塞的有效行程也就不同，因而供油量也隨之改變。 柱塞對于不供油位1轉動的角度越大，則柱塞上端面到打開拄塞套回油孔的斜邊距離也越大，供油量也就越大，若柱塞轉動的角度較小，則斷油開始較早，供油量也較小。當柴油機停車時必須斷油，為此，可將柱塞上的縱向槽轉到正對著柱塞套上回油孔。此時，在整個柱塞行程中，柱塞套內的燃油一直通過縱向槽、回油孔流回油道，沒有壓油過程，故供油量等于零。
因此，當柱塞轉動時，利用改變供油量終點的時刻來調節供油量，這種方法稱為供油終點調節法。 改變柱塞上斜邊的位置，就可得到其它的調節方法。下圖所示為三種油量調節方法的柱塞斜邊形狀。 （a）為上述的供油終點調節法。適宜應用在轉速不變的柴油機上，也應用在船用增壓柴油機上。 （b）為供應始點調節法。由于螺旋斜邊向上傾斜，轉動柱塞調節油量時，供油始點改變而供油終點不變。這種調節方法曾認為適用于直接帶動螺旋槳的柴油機上，因為按推進特性運行時，負荷隨轉速而增加，噴油提前角也應增大。但是實際上在低負荷工作時不利，所以在增壓比較高的船用柴油機已很少應用，仍希望采用第一種調節供油終點的方法。 （c）為供油始點和供油終點同時改變的方法。這種柱塞是通過適當的后移始點和提前終點來滿足減小噴油量要求的，所以它能控制整個燃燒過程，不論在低、高負荷時均在止上點附近進行。這種調節方法適用于高增壓和轉速與負荷均變化的船用柴油機上。 在噴油泵油量調節機構中，除了上述的齒桿式油量控制機構之外，還有-種撥叉式油量控制機構。在柱塞下端有一個調節臂，調節臂的球頭一端置于調節叉的槽內，調節叉是用鎖緊螺釘固定在拉桿上，移動拉桿，調節叉就帶動柱塞旋轉，從而達到改變供油量的目的。
它的優點是加工簡單，易于修理，油泵外形尺寸小，我國2號系列泵就采用這種控制機構。
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