柱塞泵的泵油机构包括两套偶件：
柱塞和柱塞套是一对 偶件，经配对研磨后不能互换，要求有高的精度和光洁度和好的，其径向间隙为0.002～0.003mm
柱塞头部圆柱面上切有斜槽,离心油泵，并通过径向孔、轴向孔与顶部相通，其目的是改变循环供油量；柱塞套上制有进、回油孔，均与泵上体内低压油腔相通，柱塞套装入泵上体后，应用定位螺钉定位。
立式离心泵; 柱塞头部斜槽的位置不同，改变供油量的方法也不同。 出油阀和出油阀座也是一对 偶件，配对研磨后不能互换，其配合间隙为0.01 。
出油阀是一个单向阀，在弹簧压力作用下，阀上部圆锥面与阀座严密配合，其作用是在停供时，将高压油管与柱塞上端空腔隔绝，防止高压油管内的油倒流入喷油泵内。
出油阀的下部呈十字断面，既能导向，又能通过柴油。出油阀的锥面下有一个小的圆柱面，称为减压环带，其作用是在供油终了时，使高压油管内的油压下降，避免喷孔处产生滴油现象。当环带落入阀座内时则使上方容积很快增大，压力减小，停喷。
齿轮泵原理
工作时，在喷油泵凸轮轴上的凸轮与柱塞弹簧的作用下，迫使柱塞作上、下往复运动，从而完成泵油任务，泵油过程可分为以下三个阶段。进油过程
当凸轮的凸起部分转过去后，在弹簧力的作用下，柱塞向下运动，柱塞上部空间（称为泵油室）产生真空度，当柱塞上端面把柱塞套上的进油孔打开后，充满在油泵上体油道内的柴油经油孔进入泵油室，柱塞运动到下止点，进油结束。供油过程,高压齿轮泵; 当凸轮轴转到凸轮的凸起部分顶起滚轮体时，柱塞弹簧被压缩，柱塞向上运动，燃油受压，一部分燃油经油孔流回齿轮油泵上体油腔。当柱塞顶面遮住套筒上进油孔的上缘时，由于柱塞和套筒的配合间隙很小（0.0015-0.0025mm）使柱塞顶部的泵油室成为一个密封油腔，柱塞继续上升，泵油室内的油压升高，泵油压力>出油阀弹簧力+高压油管剩余压力时，推开出油阀，高压柴油经出油阀进入高压油管，通过喷油器喷入燃烧室。
回油过程
柱塞向上供油，当上行到柱塞上的斜槽（停供边）与套筒上的回油孔相通时，泵油室低压油路便与柱塞头部的中孔和径向孔及斜槽沟通，油压骤然下降，出油阀在弹簧力的作用下关闭，停止供油。此后柱塞还要上行，当凸轮的凸起部分转过去后，在弹簧的作用下，柱塞又下行。此时便开始了下一个循环。结论：通过上述讨论,
① 高压齿轮泵柱塞往复运动总行程L是不变的，由凸轮的升程决定。
② 柱塞每循环的供油量大小取决于供油行程,供油行程不受凸轮轴控制是可变的。
③ 供油开始时刻不随供油行程的变化而变化。
④ 转动柱塞可改变供油终了时刻，从而改变供油量。
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