三、可调式机油泵的结构和试验
1.可调式机油泵的结构和调节方式
泵油齿轮可轴向移动的外齿轮式机油泵,因具有较小的摩擦半径而为高效率提供了良好的前提条件。此外这种机油泵的性能之所以突出,还因为其内部流动损失随着泵油量的增大而减小,而在可调节内齿轮式机油泵中的情况就并非如此,同时与可调节叶片式机油泵相比,外齿轮式机油泵的制造成本也较低。因此,批量生产的可调式机油泵选择了齿轮可轴向移动的外齿轮泵原理。
在应用按转速调节方法时,优先采用电控2/3路阀来进行压力分级调节,因为采用这种简单的调节原理已经能在低转速范围内明显地降低液压功率(图4) 。
图5示出了采用设置在汽缸体曲轴箱中的电控调节单元的可调式机油泵的结构示意图。由泵油齿轮供应的压力机油先在发动机机油滤清器后分出一部分用于机油泵的调节,这样一方面可用弹簧力来补偿机油滤清器的压力损失,另一方面可为调节部件供应经滤清过的清洁机油。
泵油齿轮A和B可在轴向改变啮合重叠度(图5中示出的啮合重叠度为65%)是由泵油压力克服回位弹簧力而实现的。容纳泵油齿轮B轴向移动的腔室右侧完全由泵油压力推压着,而其左侧作用着回位弹簧力和充满弹簧室的调节压力。这种调节压力是由调节单元中的一个两级调节活塞准备好的,该调节活塞可按需要使调节压力在泵油压力和完全泄压状态之间变化。
在调节单元不通电(0V)时,泵油压力仅仅作用在两级调节活塞的环形表面上,调节活塞在调节弹簧力的作用下向左移动,将调节压力室与泵油压力侧接通,调节压力增加而使泵油齿轮B右移增大啮合重叠度,从而使得泵油压力达到较高的压力值。
当调节单元通电(12V)时,其中的电磁阀打开,泵油压力就作用在其两级调节活塞的左端轴销上,调节活塞克服调节弹簧力向右移动,将调节压力室与泄压油道侧接通,调节压力降低而使泵油齿轮B在泵油压力作用下克服弹簧力左移减小啮合重叠度,从而使得泵油压力被调节到较低的压力值。
如图5所示,将电控调节单元布置在发动机汽缸体曲轴箱上是特别有利的,因为这样一方面可以避免电子控制器件在发动机曲轴箱中被机油溅湿,另一方面可使得可调式机油泵结构更为紧凑。
为了证实可调式机油泵采用按转速调节机油压力可节省传动功率的优越性,制造了一种机油压力分级调节的可调式外齿轮机油泵,其泵油量设计得大致符合图1所示的典型发动机机型的要求,并预先确定了传动比。
这种可调式机油泵样泵具有以下设计参数:
结构型式:泵油齿轮可轴向移动的可调式外齿轮机油泵;
理论泵油量:机油泵每转26.3cm3;
调节方式:电液式两级压力调节----机油压力0.27(12V);0.47(0V);
传动比:机油泵转速/发动机转速=0.75。