一种机油泵综合性能试验台及试验方法研究

柴洪磊，谢飞飞，王兆远，叶辉（安徽江淮汽车股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230022）



测试试验

一种机油泵综合性能试验台及试验方法研究

柴洪磊，谢飞飞，王兆远，叶辉
（安徽江淮汽车股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230022）

机油泵作为影响发动机性能和质量的重要零部件之一，对其的分析、验证以及研发也越来越重要。因此开发引进一台机油泵综合性能试验台，用于发动机机油泵单体综合性能试验，验证机油泵的性能是否满足技术要求，设计工艺是否完善，显得十分必要。

机油泵；性能试验

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.08.061

CLC NO.: U467.3Document Code: AArticle ID: 1671-7988 (2016)08-190-04

1、机油泵的简介及分类

1.1机油泵的简介

在发动机润滑系统中，机油泵的功用是保证润滑油在润滑系统内循环流动，并在发动机任何转速下都以足够高的压力向润滑部位输送足够数量的润滑油。

1.2机油泵的分类

机油泵主要分为齿轮泵、转子泵和叶片泵。齿轮泵的特点是效率高、功率损失小、工作可靠，需要中间传动机构；转子泵的特点是结构紧凑、供油量大、噪音小，功率消耗大、成本高；叶片泵的特点是叶片易磨损、体积小、节能。

2、机油泵综合性能试验台研究

2.1试验台的技术条件

试验台需要对机油泵单体进行多种性能试验，试验过程中还需对温度、压力等边界条件进行控制，同时也要对压力、温度、流量等参数进行测量，所以就对试验台的转速、转矩、流量、温度、压力等控制范围和精度提出更高的要求。要求试验台的具体技术条件如表1。

表1　

2.2试验台的整体结构

试验台主要由四部分组成，包括试验台架总装、工控机及桌椅、机油温度控制机组和电控柜。

2.3试验台的工作原理

由动力装置带动试验用机油泵转动，将油箱中已加热的试验用油带到系统管路中，经系统管路流回油箱，形成封闭的系统。在此过程中，由计算机自动采集各种传感器数据（包括流量、转速、压力、油温、功率等参数），经工控机计算得出各种试验数据，并实时显示各种试验数据。

2.4试验台的特点分析

2.4.1吸油方式与整机实际情况相同

在试验台开发初期，为了保证试验的结果与整机的实际状态接近， 所以试验台需要尽量模拟整机的实际工作状态。如图3所示，我们采用整机的集滤器。

2.4.2可选择是否安装机滤

不同的机油泵单体结构也存在不同，有的机油泵的机滤总成集成到单体上，有的分开设计安装。当进行机滤没有集成到单体上的机油泵试验时，可根据试验的需求，在出油管处选择是否安装机油滤清器，以得到自己想要的试验数据。图4所示位置为机滤安装工装和机滤工装安装的位置。

2.4.3油箱高度可调节

由于试验台试验时采用的是整机的集滤器，就导致不同的机油泵的吸油高度位置不同，我们就需要根据机油泵的实际情况调整油箱的高度。如图5所示，在油箱下部安装升降电机，在油箱两侧安装有导轨，保证油箱升降过程中的平稳安全。

2.4.4具有报警和自动停机功能

可自行设定机油泵的最高转速、出油压力、扭矩最大读数，报警数值由人工设定。当任一测量数值超过设定数值时，系统将会自动停机，保证试验安全。为了防止设备的误动作，保护设备，在设备工作时，急停功能是十分必要的。如果发生紧急情况，可以选择拍下急停按钮。

2.4.5设备通用性

公司拥有多个平台的发动机，也就同时拥有多种型号的机油泵。所以就需要试验台具有通用性，可以进行多种类机泵的性能试验。

试验台上安装有固定平台，通过夹具将机油泵固定到平台上，在安装其他组件和测量传感器，就可进行试验。所以我们只需针对不同的机油泵设计制造不同夹具就可以满足要求，试验时通过更换夹具和其他组件，就可以实现不同型号的机油泵的试验测试工作。

3、试验内容及试验方法研究

3.1试验目的

3.1.1确认机油泵的性能是否满足设计要求

通过机油泵的性能试验，测量机油泵的泵出流量分别与转速、压力、温度的关系，判断在技术要求的转速、压力下的泵出流量是否满足设计要求。

3.1.2确认机油泵的泄压阀开启特性

在转速和温度一定的情况下，不断提高泵出的油压，确认泄压阀的开始和截止泄压的压力。

3.1.3确认设计工艺是否完善

通过机油泵性能试验，可以判定机油泵的性能是否满足设计要求，同时如果测试的结果远大于设计指标，需要重新考虑优化设计。

3.1.4分析机油泵的功率和效率

试验过程中需要对机油泵的轴功率进行测量，同时也会对机油泵的效率进行计算，以此我们进行分析总结确认机油泵的选用是否合适。

3.2试验条件

3.2.1试验用油

推荐选用符合GB11122规定的L-Ecc30柴油机油，试验油温为85℃±2℃时，油的运动粘度为（16.5±0.8）mm2/s。出厂试验时，允许在常温下用两种清洁的矿物油调配成运动粘度为（16.5±0.8）mm2/s的混合油为试验油。

试验前根，选择合适的油液温度，保证试验用油的粘度与机油泵技术要求下的粘度相同。

3.2.2试验的吸油高度要求

带集滤器的机油泵，使集滤器浸入油箱油面即可。

3.3主要试验内容

3.3.1转速特性试验

在确定的试验用油粘度和泵出油压时，对标定转速和110%额定转速在内的六个以上不同转速，运转稳定后测量各工况时的流量、油温、转速、泵出油压及轴功率等有关参数。对数据进行整理分析确认机油泵的泵出流量与转速的关系。

3.3.2压力特性试验

在确定的试验油粘度和转速时，对包括标定泵出油压在内的六个以上不同油压，运转稳定后测量各工况时的流量、油温、转速、泵出油压及轴功率等有关参数。对数据进行整理分析确认机油泵的泵出流量与泵后油压的关系。

3.3.3限压阀开启特性试验

在确定的试验油粘度和转速，从限压阀开启压力前100KPa起，取六个以上不同的油压，运转稳定后测量各工况时的流量、油温、泵出油压等参数，根据试验数据确认机油泵的泄压阀开启压力和截止压力。

3.3.4粘度特性试验

在标定转速（或规定某一转速）和一定的泵出压力时，取六个以上不同的试验油温（或粘度），运转稳定后测量各工况时的流量、油温、泵出油压、转速等有关参数。

3.3.5吸油性能试验

机油泵在不充油的情况下，试验油的运动粘度应为（16.5±0.8）mm2/s，用转速250r/min起动机油泵，同时观察泄油小孔（离机油泵出油口大于或等于2倍出油管管径处）开始出油。记录从起动至开始出油这段时间，该时间即为起动出油时间。

3.3.6密封性试验

在规定的试验油运动粘度（16.5±0.8）mm2/s时运转，试验时泵出压力调整至标准泵出油压的150%，历时5min，检查各静结合面处有无渗漏现象。

3.4试验数据整理分析

试验过程中需要测量不同的机油泵转速和不同油压下的流量，以公司一款汽油机机油泵为例，测量转速为1000rpm、1500rpm、2000rpm……5500rpm、6000rpm、6500rpm（包括额定转速），测量油压为100KPa、150KPa、200KPa...450KPa、500KPa，对试验数据进行整理如表2所示：

表2　机油泵性能试验数据记录表

3.5试验评价内容

对试验数据进行分析整理后，进行试验总结。主要内容要包含技术要求转速、油压下的流量是否满足设计要求，限压阀开启压力和截止压力是否满足设计要求，如果满足要求分析性能裕度是否合适，机油泵消耗的功率、机油泵的效率如何等。

4、结束语

通过设计引进机油泵综合性能试验台，我公司建立了对机油泵单体进行性能试验能力。试验台可以进行多平台、不同机油压力、不同机油粘度条件下的性能试验。与台架整机润滑系统试验相结合，分析总结发动机机油泵和整个润滑系统的性能是否满足设计要求，为后期整改优化提供技术试验支持。

[1]陈家瑞.汽车构造(第3版).北京:人民交通出版社,2000.

[2]国家机械工业局.内燃机机油泵试验方法[S].JB/T8886-1999.

[3]周学锋.机油泵性能试验台的研制及机理研究[D].南京:南京理工大学,2004.

An oil pump comprehensive performance test rig and the test method research

Chai Honglei,Xie Feifei,Wang Zhaoyuan,Ye Hui
(Technical Center,Anhui Jianghuai Automobile Co.,Ltd.,Anhui Hefei 230022)

Oil pump as one of the important parts of engine performance and quality.The validation and r&d is becoming more and more important.So the development of an oil pump comprehensive performance test rig,the used engine oil pump monomer comprehensive performance test,verify the performance of oil pump whether meet the technical requirements,design technology is perfect,appear necessary.

Oil pump; Components; Performance test

U467.3

A

1671-7988（2016）08-190-04

柴洪磊（1988.12-），男，发动机性能试验工程师，就职于安徽江淮汽车股份有限公司技术中心。主要从事发动机整机试验开发和发动机系统部件试验开发工作，重点是机油泵和水泵的单体性能试验开发。