众所周知，柴油机燃烧过程的品质在很大程度上取决于燃油喷射、进气与燃烧室形状之间的合理匹配，其中喷油正时（喷油始点或喷油提前角）是一项十分关键的因素。在第2章中有关燃烧、第3章有关燃料喷射过程和第5章有关直列式喷油泵柱塞结构的介绍中已经说明，油泵几何供油始点φ_ps、喷油器的喷油始点φ_js和缸内燃烧始点φ_cs是不一样的，它们之间存在一定的时差（图3-4）。从喷油始点到缸内燃烧始点之间的时差，即为滞燃期或称着火滞后期（见式（2-43）和式（2-44）），尽管影响滞燃期的因素很多，但若以时间（ms）计量，其值变化不大且基本上不受转速影响，但是若以曲轴转角计量，同样的滞燃期所占的角度将随转速成倍增加，因为同样时间内曲轴转过的角度与转速成正比，为了使燃烧能在上止点附近的正确位置开始并且不在膨胀行程拖得过长，要求喷油始点随柴油机转速的提高而适当提前，但是在泵-管-嘴燃料供给系统中，喷油正时是由喷油泵的供油时刻来给定的，喷油嘴的喷油始点与喷油泵的供油始点之间相差一个喷油延迟角Δφ_pj=φ_ps-φ_js（见式（5-7）），其值取决于压力波以声速在喷油泵与喷油器之间高压油管内的传播时间，尽管这个时间在油管长度一定和管内不产生气穴现象的前提下，大致上是一个常数，也基本上不受柴油机转速的影响，但是若以曲轴转角计量，Δφ_pj也和滞燃期一样，是与柴油机转速成比例的，这样如果喷油泵供油始点保持不变，按曲轴转角计量的喷油始点即喷油提前角不仅不能按燃烧过程要求那样适当提前，反而会因Δφ_pj的增加而大大推迟。为了弥补这种情况，以保证在各种转速下均有正确的喷油正时，必须对喷油泵的供油始点作相应的调整，也就是要求喷油泵的供油提前角应随柴油机转速的提高而增大，这一问题对于转速变化不大的柴油机（固定发电装置、农用或工程机械动力）并不突出，但对于转速变化范围较广的车用柴油机而言，却是无法回避的，为此必须采取相应的措施，来满足供油正时随转速变化的要求。此外，虽然在直列式喷油泵中也有利用柱塞顶部间隙来实现供油（或喷油）提前的方案（见图5-17），然而比较可靠和常见的方法仍然是在直列式喷油泵上加装机械式供油提前器。至于分配泵上的供油提前措施（液压提前器），在第5章中已有介绍。

直列式喷油泵的提前器形式很多，且按喷油泵的规格各成系列，但其基本原理仍大体相同，均属离心式机械提前器，它装在喷油泵凸轮轴和柴油机驱动轴之间，利用提前器内飞锤产生离心力和弹簧力的平衡关系，改变两轴之间的相对角度，以达到调节供油提前角的目的。

按照结构和润滑方式的不同，离心式机械提前器又分为外装式（又称闭式或摆锤式）和内装式（又称开式或偏心轮式）两类，前者又包括SA型和SP型两种，其中SA型提前器虽为Bosch公司早期产品，但因结构成熟、可靠，目前仍在广泛应用，SP型提前器则是其后的改进型，两种提前器均为独立于传动齿轮和喷油泵的整体部件，内部密封了润滑用的机油，因而无需与柴油机润滑油道相通。由于这种提前器装在喷油泵凸轮轴端后，使整个油泵总成的尺寸较长，需要在柴油机留出较大的安装位置，故它们多用于6缸或6缸以上的柴油机上。

图7-45 SA型供油提前器的立体结构图

1—从动盘 2—飞锤销 3—喷油泵凸轮轴 4—飞锤 5—驱动盘 6—轴承罩 7—外壳 α—凸轮轴的调节角度

图7-45和图7-46所示分别为SA型提前器的立体结构和工作原理图。由图可见，提前器的从动盘装在喷油泵凸轮轴上，两者之间以键连接，从动盘上压有飞锤销（在图7-46中用A表示），两根飞锤销上各套有一块飞锤（两飞锤大小与质量相等以保持旋转时的平衡），而驱动盘外面有连接爪（图7-45中的B）以接受来自驱动轴联轴器（图中未示出）的传动，驱动盘内面压有两根传动销（图7-46中的B），它们和飞锤销一样，也同时作为提前器弹簧的弹簧座，装配时提前器弹簧被压缩在飞锤销A与传动销B之间（图7-46），反之，弹簧也同时将传动销的外圆表面压紧在飞锤曲面上，柴油机在工作时，当转速达到提前器规定的起作用转速时，飞锤向外张开并以其内凹曲面推动传动销并将弹簧压缩，飞锤销A与传动销B之间距离的改变就意味着从动盘和驱动盘之间错开一定的角度，也就是使驱动轴与喷油泵凸轮轴之间错开相应角度α（见图7-45）从而达到供油提前角随转速提高而增大的目的。由图7-46可见，当飞锤从起始位置（即提前器起作用转速）向外张开至终了位置（即提前器作用结束时的转速）时，弹簧长度从L₁被压缩至L₂，供油提前角最大调节范围达10°凸轮转角，至于提前器具体起作用与停止作用的转速以及在此转速范围内供油提前角随转速的变化规律，可以通过对弹簧预紧力（用增减弹簧座处的垫片）、弹簧刚度以及飞块质量之间的匹配来实现。

图7-47和图7-48所示分别为SP型提前器的立体结构和工作原理图，其工作原理与SA型提前器相似，但在结构上有较大改进：首先是飞锤销装在驱动盘上，驱动盘同时也是提前器的外壳，其上的联结爪与驱动轴的万向节连接（因在另一面，故图上未显示），每个飞锤上均装有一个滚轮，它们与从动盘两臂背面的曲面相接触；其次是采用了两组双弹簧结构，它们在装配时被压紧在飞锤销伸出的平面和从动盘两臂前面的平面之间，于是弹簧也就将从动盘两臂压紧在飞锤的滚轮上，而从动盘上的轮毂则开有与喷油泵凸轮轴连接的键槽。这样，当柴油机转速提高至提前器起作用的转速时，随着飞锤的张开，其上的滚轮就会沿从动盘两臂背面的曲面滚动，并压缩弹簧，使从动盘与驱动盘之间错开一定的调节角α，从而实现供油的提前功能，其工作原理如图7-48所示。前面已说明，为了对于可能出现的振动进行阻尼并保证零部件的润滑，提前器内部充满机油，整个提前器用盖板与密封圈予以密封。与SA型相比，SP型提前器的优点是工作能力较强（飞锤质量增大），摩擦阻力较小（在曲面上以滚轮的滚动代替传动销的滑动），因而灵敏度和恢复性均较前者得到明显的改善。

图7-46 SA型供油提前器的工作原理

图7-47 SP型供油提前器的立体结构图(www.daowen.com)

如图7-49和图7-50所示分别为一种内装式双偏心提前器的立体结构和工作原理图，这种提前器与油泵正时齿轮做成一体，并依靠轮系上的油道润滑，结构比较紧凑，因此在柴油机安装位置较紧的情况下（如4缸或4缸以下柴油机上）广为应用。此外，在这种提前器中飞锤不像SA和SP型提前器那样绕某一支点摆动，而是作往复直线运动，并通过一对内外套装的偏心轮来实现驱动盘与从动盘之间的角度错位，双偏心提前器的名称也由此而来。

图7-48 SP型供油提前器的工作原理

图7-49 双偏心提前器的立体结构图

1—驱动盘（齿轮） 2—从动盘（轮毂） 3—外壳 4—调节偏心轮 5—补偿偏心轮 6—传动销 7—弹簧 8—飞锤 9—从动盘（调节盘） 10—飞锤销

由图7-49和图7-50可见，驱动盘1即喷油泵的正时齿轮，用螺钉与提前器外壳3连成一体，外壳内面压有两个传动销6；从动盘9装在外壳内并能在其中作相对转动，盘上有对称布置的孔，两个大偏心轮，即调节偏心轮4分别装在这对孔内，调节偏心轮上也有大小两个偏心孔，大孔内装有小偏心轮，即补偿偏心轮5，小孔则与飞锤销10相配合，两个补偿偏心轮上也各有一个偏心孔，分别套在驱动盘（外壳）的传动销6上。这样，喷油泵正时齿轮和提前器外壳的转动，即能通过传动销、补偿偏心轮、调节偏心轮传给从动盘9，而从动盘则以它轮毂2的键槽与喷油泵凸轮轴连接。另外，还有一对飞锤8穿在大偏心轮伸出的飞锤销10上并装在从动盘轮毂的外圆处，停机时它们在弹簧7的压力下处于闭合状态。工作时，当柴油机转速达到提前器起作用的转速时，飞锤8即克服弹簧的预紧力向外移动并通过飞锤销带动调节偏心轮4旋转，由于大小偏心轮是偏心套装的，故大偏心轮，即调节偏心轮4的转动将通过补偿偏心轮5和传动销6使驱动盘和从动盘之间错开一定的角度α，从而达到调节供油正时的目的，其工作原理见图7-50，其中图a为停机时的飞锤位置，提前器不起作用；图b为低速工况位置；图c为中速工况位置；图d为高速工况。由图可见，随着飞锤向外的移动，供油提前角α将逐渐增大，图7-50d所示即为最大供油提前角位置，其值可达15°凸轮轴转角。

相对于前面介绍过的外装式（SA和SP型）提前器，这种双偏心提前器的优点除了结构紧凑，润滑条件好以外，在优化提前器功能方面的自由度也要大一些，因为它不仅能够通过改变弹簧的预紧力和刚度来给定提前器起作用的范围，而且还可以通过改变大小偏心轮的几何尺寸和起始安装位置来影响供油提前角度随转速变化的特性，甚至可以实现在低速范围内有一段时间推迟供油（降低NO_x排放和噪声），到高速范围再恢复提前供油的功能。

图7-50 双偏心提前器的工作原理

1—驱动盘（齿轮） 2—从动盘（轮毂） 3—外壳 4—调节偏心轮 5—补偿偏心轮 6—传动销 7—弹簧 8—飞锤 9—从动盘（调节盘） 10—飞锤销 α—调节角度