二级可变排量机油泵对发动机油耗率的影响

王春凤 王静楠 陈婷

摘要：本文以江铃汽车股份有限公司某款汽油发动机上采用的叶片式二级可变排量机油泵为例进行研究，介绍了该机油泵的结构和控制原理。为了验证二级可变排量机油泵对降油耗的影响。在发动机台架上进行了相关对比试验，试验数据显示开启二级可变排量机油泵时对发动机在中低转速的油耗率有明显的改善，高速时亦有改善。

关键词：汽油发动机;二级可变排量机油泵;油耗率

中图分类号：U464.137.1                             文獻标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2020）23-0047-02

0  引言

随着国际油价的不断攀升和国家油耗法规的要求日益严格，降低发动机的油耗已经成为各大主机厂迫在眉睫的目标。发动机各个零件都在挖掘降油耗措施，发动机机油泵从最初的齿轮或转子定排泵，逐步发展到一级可变排量机油泵，二级可变排量机油泵，到未来的多级可变排量机油泵。采用变量泵不仅可以使发动机在中高速下的主油道压力保持一个相对恒定值，且在满足发动机机油需求的同时，减少功率消耗，起到节能减排的作用。本文以某排量汽油机发动机为例，以实际发动机台架实验数据为支持，验证了二级变排量机油泵在发动机上的节油效果。

1  二级可变排量机油泵的结构和工作原理

二级可变排量机油泵结构：图1（a）和图1（b）展示了二级可变排量机油泵的组成结构，主要由泵体、泵盖、偏心环、电磁阀、弹簧、叶片、定转子、叶片环、安全阀等组成。

二级变排机油泵，通过电磁阀控制油路的切换以实现双级变排量控制，如图2为液压控制图，图3为实物控制油路线。二级可变排量机油泵的工作原理：通过偏心环的滑动或者摆动，改变其与转子的偏心距，进而改变叶片泵的排量。当反馈机油压力达到变量设定值时，弹簧被压缩，外调节环滑动或者摆动，使叶片的内圈和外圈之间的偏心距减小，叶片与内外圈之间形成的压油腔在机油泵运转过程中变化量也相应减小，这样就使机油泵流量减小;当反馈机油压力降低时，弹簧逐渐回位从而使偏心环复位。

2  试验条件（见表1）

①试验样机：某汽油机发动机;②试验方法：按《GB T18297-2001汽车发动机性能试验方法》试验流程执行。③台架：汽油机5#台架;④试验工况：发动机转速1000～4000rpm，BEMP 2～20bar，按2bar递增，仅控制二级机油泵的开关这一个变量。

3  试验结果

图4是在开关二级变排机油泵的情况下，发动机转速与扭矩的关系曲线图。从图4中可以看出，打开二级变排机油泵后，扭矩曲线是A-D-E-F-G，关闭二级变排机油泵后，机油泵处于高压模式下，扭矩曲线是A-B-C。采用电控二级变排量设计，可以节省A区域的功耗。

具体试验结果如图5和图6所示，其中图5为二级变排机油泵开启时的油耗率，图6为二级变排机油泵关闭时的油耗率。

通过二级机油泵的开关对比试验可以看出：在转速1500～3000rpm区间范围内，①BMEP 8～18bar，二级机油泵开启时，油耗率238～250g/kWh区域范围明显扩大;②BMEP 7bar以下，二级机油泵开启时油耗率亦有改善。

部分数据点如表2所示。

从表2可以看出，发动机转速在1500～3000rmp，BEMP在2～10bar，开启二级机油泵对发动机的油耗有明显的改善;同时可以发现，随着发动机转速的升高，二级机油泵改善油耗的情况逐渐降低，即开启二级机油泵对发动机在中低转速的油耗改善效果更明显。

4  结论

本文通过对某汽油发动机实际测试数据，表二级变排量机油泵对降低发动机的油耗有明显的改善作用。

参考文献：

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