[发明专利]一种变排量机油泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种变排量机油泵，特别是指一种适用于汽车发动机用机油泵。

背景技术

内燃机变排量机油泵具有节能的优点，目前在发达国家的汽车中已开始采用，大众的TSI系列发动机上使用的一个可调式（Duo-centric oil pump），就是变排量机油泵。

从2006年起，宝马和标致、雪铁龙合作生产了1300万台1.6L涡轮增压汽油发动机，而在技术方面，我们可以简单的理解为这款发动机是在PSA的TU系列基础上，增加了汽油直喷、“Twin-Scroll”涡轮增压器、连续可变正时气门、可变排量机油泵、铝制曲轴箱等新技术的应用。熟悉的MINI Cooper S、标致207CC、雪铁龙C4等均搭载的是这款1.6T发动机。

2010年9月13日，奇瑞发布了ACTECO III代系列发动机首款汽油机—1.6TDGI(SQR F4J16)。1.6TDGI发动机集涡轮增压器、缸内直喷、可变排量机油泵、电子节温器等先进发动机技术于一身，其动力性、燃油经济性、排放指标均达世界同等先进发动机水平。因此，逐步采用变排量机油泵，是今后发动机技术的一个发展趋势。

发动机工作时，各运动零件均以一定的力作用在另一个零件上，并且发生高速的相对运动，有了相对运动，零件表面必然要产生摩擦，加速磨损。因此，为了减轻磨损，减小摩擦阻力，延长使用寿命，发动机上都必须有润滑系(lubrication system)。其主要作用有：

1）润滑作用：润滑运动零件表面，减小摩擦阻力和磨损，减小发动机的功率消耗； 　　2）清洗作用：机油在润滑系内不断循环，清洗摩擦表面，带走磨屑和其它异物； 　　3）冷却作用：机油在润滑系内循环还可带走摩擦产生的热量，起冷却作用； 　　4）密封作用：在运动零件之间形成油膜，提高它们的密封性，有利于防止漏气或漏油； 　　5）防锈蚀作用：在零件表面形成油膜，对零件表面起保护作用，防止腐蚀生锈； 　　6）液压作用：润滑油还可用作液压油，如液压挺柱，起液压作用； 　　7) 减振缓冲作用：在运动零件表面形成油膜，吸收冲击并减小振动，起减振缓冲作用。

润滑系的主要部件有机油泵、机油滤清器、各种阀、机油散热器以及检视设备。其中，机油泵作用是将机油提高到一定压力后，强制地压送到发动机各零件的运动表面上。其结构多采用齿轮式机油泵。发动机工作时，曲轴带动主动齿轮传动，被动齿轮作反方向旋转。吸油腔内的机油便沿着齿隙和泵壁压入出油腔。因吸油腔内的机油被不断带走，故吸油腔内产生吸力，不断地将油底壳内的机油吸入吸油腔，并同时将一定压力的机油泵入润滑油路。机油泵的效用是把机油送到发动机各摩擦部位,机油在润滑路中循环,以使发动机得到良好的润滑。由于转子式机油泵结构紧凑，供油均匀，吸油真空度高，泵油量大，在轿车发动机上广泛采用。

汽车发动机对机油泵理想的要求是：在低转速下，机油泵满足最低供油量；而在高转速时，保证最小油压。一般的非变量调节机油泵，在一定机油温度、一定出油压力下，机油泵的出油量大小随其转速的增加而增加，二者呈线性关系：在一定转速、一定机油温度下，出油压力增加到一定值时，由于机油泵泄漏增加或旁通阀开启，机油泵供油量缓慢下降。为保证发动机在各种油温下机件磨损、轴承间隙增大后，为能保证机油仍保持一定的压力，保证低速状态下最低供油量和高转速时最小油压，非变量调节机油泵一般设计很大；非变量调节机油泵在高转速时供油量大大超出了实际需求。在高转速时，多余润滑油一般从调压阀和限压阀直接泄出返回油箱，致使发动机功率消耗增加、机油老化加速。    

根据国外研究资料，发动机在高转速工况下（比如：5000rpm），有大约50%的带功机油直接通过泄压阀流回机油泵进油腔或油底壳。这将带来较大的能量浪费。而变排量泵可避免这部分能量的浪费，可降低CO2排放量大约1%。