CN108194814B - 一种用于汽车发动机的二级变流量机油泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于汽车发动机的二级变流量机油泵，属于汽车发动机润滑系统技术领域，包括泵体和泵盖，泵体内设有内转子、外转子、低压油腔、高压油腔和机油出油口；内转子与外转子偏心设置，内转子和外转子之间形成一最大密闭容积腔和一最小密闭容积腔，高压油腔和低压油腔之间形成第一隔断和第二隔断；泵盖上设置控制发动机变流量机构和机油进油口；变流量机构包括泄压油进油口、泄压油出油口、变流阀、弹簧和堵盖，变流量阀的端面设置若干个进油口和1个泄油槽。该机油泵能够使机油流量根据发动机的压力要求实现机油泵出油口的流量的变化，满足发动机的机油的压力需求，本机构设置简单又满足了当前节能减排的要求。

Description

一种用于汽车发动机的二级变流量机油泵

技术领域

本发明涉及一种用于汽车发动机的二级变流量机油泵，属于汽车发动机润滑系统技术领域。

背景技术

目前，传统的用于汽车发动机的机油泵一般包括泵体和泵盖，泵体和泵盖之间用螺钉连接，泵体内设有内转子、外转子、低压油腔和高压油腔；泵体上设有油封，泵盖上设有限压阀。采用以上结构的用于汽车发动机的机油泵在实际应用中仍然存在一个不足之处：由于传统的机油泵设置的限压阀只能做到一次变流量的要求，不能实现发动机中低转速的节能减排，造成发动机中低转速机油压力过高，造成不必要的能量的消耗，过高的机油压力循环也加速了机油的老化。

公开号为CN204201437U的专利公开了一种可变流量机油泵，其具有第一壳体、第二壳体及一加压组，第二壳体具有调节阀组，第一壳体连接第二壳体，加压组容纳设置于第二壳体内部，加压组的偏心轮与调节阀组的塞体啮合；通过调节阀组的塞体直接带动偏心轮转动，以调节机油泵的输出油量，减少机油泵进行流量调整所需的传动零件数量，因而降低生产成本及组装难度，此外，更因省却调节阀组与加压组间的传动组件，而进一步提升调节阀组与加压组间的传动效率，以改善现有技术，因采用多个齿轮作为传动组件以调整机油泵的流量，虽然在一定程度上降低了机油泵制造成本，提高传动效率。但是受自身结构的限制，该可变流量机油泵只能做到一次变流量，不能够使机油流量根据发动机的压力要求实现机油泵出油口的流量的变化，导致机油泵的驱动功率较大，不能降低发动机的油耗。

公告号为CN201284736Y的专利公开了一种经济性好的可变流量的转子机油泵，该机油泵包含开有进油口和出油口的壳体及设置在壳体内的内转子、驱动轴、外转子、进油腔和出油腔，所述进油腔与进油口相通，所述出油腔与出 油口相通，特别是所述进油腔和出油腔在外转子的内外侧均有分布，所述外转子的外侧设置有可转动的调节转子和连通进油腔与出油腔的回油通道，出油腔的侧壁开有泄压孔；所述调节转子设置有回位阀，壳体内固定有弹簧，弹簧的自由端与调节转子的回位阀接触；所述调节转子在回油通道处设置有调节阀、在泄压孔处设置有泄压阀，当调节转子转动时，调节转子的调节阀将所述回油通道打开或关闭，调节转子的泄压阀将所述泄压孔打开或关闭。该可变流量的机油泵有利于改善发动机高速区段的润滑性能，但由于其调节的区段少，运行过程中机油泵流量变化反应延迟，机油压力波动范围大，因此并不能完全解决发动机高速转动时的润滑问题或者发动机功率的浪费问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种用于汽车发动机的二级变流量机油泵，其能够使机油泵出油口实现两次变流量的需求，减少发动机中低转速时机油压力过高，同时也起到了发动机节能减排的需求。

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于汽车发动机的二级变流量机油泵，包括泵体和泵盖，所述泵体内设有内转子、外转子、低压油腔、高压油腔和机油出油口；所述内转子与所述外转子偏心设置，所述内转子和所述外转子之间形成一最大密闭容积腔和一最小密闭容积腔，所述高压油腔和所述低压油腔之间形成第一隔断和第二隔断，所述第一隔断与所述最大密闭容积腔处的位置相对应，所述第二隔断与所述最小密闭容积腔处的位置相对应；所述泵盖上设置控制发动机的变流量机构和机油进油口；所述变流量机构包括泄压油进油口、泄压油出油口、变流阀、弹簧和堵盖，所述变流量阀的端面设置若干个进油口和1个泄油槽。

优选地，所述泄压油进油口位于所述高压油腔内。

优选地，所述变流量阀位于所述泄压油进油口的下部，所述变流量阀通过所述弹簧与所述堵盖相连接。

优选地，所述泄压油出油口设置在所述变流量阀的一侧。

优选地，所述内转子的齿数比所述外转子的齿数少1个。

优选地，所述进油口的个数为4个。

优选地，所述泵体和所述泵盖之间通过螺钉连接。

本发明的有益效果是：本发明提供的用于汽车发动机的二级变流量机油泵，能够使发动机在不同转速下产生两个平衡压力，与传统机油泵相比，发动机转速在R1至R4之间时，本发明机油泵出油压力明显低于传统机油泵，油压的降低使得转子转动时的扭矩消耗降低，减少了不必要的能量消耗，从而节省发动机功率。另外由于变流量机构上设置泄压油出油口与低压油腔相连，经由泄压油出油口泄出的机油直接回到低压油腔，减少了机油经由发动机主油道的循环过程，减缓了机油泵的老化。

本发明用于汽车发动机的二级变流量机油泵，能够使机油流量根据发动机的压力要求实现机油泵出油口的流量的变化，满足发动机的机油的压力需求，与发动机的运行工况、润滑系统零部件需求等进行很好的匹配。本机构设置简单又满足了当前节能减排的要求，相对于传统的一次变流量机油泵，本发明具有比较显著的节油效果。

附图说明

图1、图2为本发明机油泵的结构示意图。

图3为本发明机油泵泵体结构示意图。

图4为本发明机油泵泵盖结构示意图。

图5为图4中A-A处的剖视图。

图6为内外转子结构示意图。

图7、8为变流量阀结构示意图。

图9为图8中变流量阀结构B-B处的剖视图。

图10为变流量阀工作原理一级变流量状态的示意图。

图11为变流量阀工作原理压力爬坡升高阶段的示意图。

图12为变流量阀工作原理二级变流量状态的示意图。

图13为本发明机油泵压力流量曲线图。

图示编号说明

1—泵体 2—泵盖 3—内转子

4—外转子 5—低压油腔 6—高压油腔

7—机油出油口 8—最大密闭容积腔 9—最小密闭容积腔

10—第一隔断 11—第二隔断 12—变流量机构

13—泄压油进油口 14—泄压油出油口 15—变流量阀

16—变流量阀进油口 17—变流量阀泄油槽 18—弹簧

19—堵盖 20—螺钉 21—机油泵进油口

22—变流量阀径向面。

实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图1-13，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例提供了一种汽车发动机的二级变流量机油泵，如图1所示，包括泵体1和泵盖2，泵体1和泵盖2之间通过螺钉20连接。如图2和图3所示，泵体1内设有内转子3、外转子4、低压油腔5、高压油腔6和机油出油口7。如图6所示，内转子3与外转子4偏心设置，内转子3和外转子4之间形成若干密闭容积腔，其中包括一最大密闭容积腔8和一最小密闭容积腔9，该最小密闭容积腔9即为内外转子完全啮合处。如图3所示，高压油腔6和低压油腔5之间形成第一隔断10和第二隔断11，第一隔断10与最大密闭容积腔8处的位置相对应，第二隔断11与最小密闭容积腔9处的位置相对应。如图4所示，泵盖2内设有控制发动机的变流量机构12和机油进油口21。如图5所示，变流量机构12上设置泄压油进油口13、泄压油出油口14、变流量阀15、弹簧18和堵盖19。泄压油进油口13位于高压油腔6内，变流量阀15位于泄压油进油口13的下部，变流量阀15通过弹簧18与堵盖19相连接，泄压油出油口14设置在变流量阀15的一侧。如图7所示，变流量阀15端面设置4个进油口16和1个泄油槽17。

上述结构的用于汽车发动机的二级变流量机油泵的工作原理是：发动机工作时由曲轴或链轮带动与其连接的内转子3旋转，所述内转子3带动外转子4旋转，在内、外转子的高速旋转下，进油口21处的机油经泵体内的低压油腔5进入到高压油腔6，最后经过出油口7进入到发动机的主油道。其中，采用了摆线转子泵的工作原理，如图6所示，内转子3和外转子4偏心设置，内转子3比外转子4少一个齿。

本用于汽车发动机的二级变流量机油泵通过变流量机构实现机油泵出油口的流量的变化，变流量机构工作原理如下所述：

变流量机构12上设置的泄压油进油口13位于泵体1的高压油腔6，随着发动机转速的提高，高压油腔6处的压力逐渐升高，高压推动变流量阀15，进而压缩弹簧18。如图10-12和图13所示，当转速提高至R1时，高压油腔6的压力为P1，根据弹簧18设置的弹簧系数k，此时弹簧压缩量为X1，变流量阀15移动至图10所示一级变流量状态位置，此时高压油腔6内的高压机油经由泄压油进油口13→变流量阀15的进油口16→泄油槽17→泄压油出油口14回到低压油腔5，油压于P1处达到平衡状态。

当转速提高至R3时，高转速产生的更高油压达到泄压油出油口14的泄压极限，高压油腔6内的机油压力继续升高，推动变流量阀15，此时弹簧压缩量X2，变流量阀15移动至图11所示压力爬坡升高阶段位置，变流量阀径向面22将泄压油出油口14封堵，此时高压油腔6内机油无法泄出，随着转速提高，油压持续升高。

当转速提高至R4时，高压油腔6的压力升高到P2位置，此时弹簧压缩量为X3，变流量阀15移动至图12所示二级变流量状态位置，此时高压油腔6内的高压机油经由泄压油进油口13→泄压油出油口14回到低压油腔5，油压于P2处达到平衡状态。

本发明提供的用于汽车发动机的二级变流量机油泵，能够使发动机在不同转速下产生两个平衡压力，如图13所示，与传统机油泵相比，发动机转速在R1至R4之间时，本发明机油泵出油压力明显低于传统机油泵，油压的降低使得转子转动时的扭矩消耗降低，减少了不必要的能量消耗，从而节省发动机功率。另外由于变流量机构12上设置泄压油出油口14与低压油腔5相连，经由泄压油出油口14泄出的机油直接回到低压油腔5，减少了机油经由发动机主油道的循环过程，减缓了机油泵的老化。

本发明用于汽车发动机的二级变流量机油泵其压力P1和P2可通过修改弹簧18的系数、变流量阀15的长度及泄压油出油口14的位置做相应调整，以满足不同发动机的要求。

以上只是对本发明进行了示例性的说明，本发明的具体实现方式并不局限于此。任何采用本发明的构思和技术方案进行的非实质性修改，如转子的结构和泄油油道的结构的任意变化，均在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于汽车发动机的二级变流量机油泵，包括泵体（1）和泵盖（2），其特征是：所述泵体（1）内设有内转子（3）、外转子（4）、低压油腔（5）、高压油腔（6）和机油出油口（7）；所述内转子（3）与所述外转子（4）偏心设置，所述内转子（3）和所述外转子（4）之间形成一最大密闭容积腔（8）和一最小密闭容积腔（9），所述高压油腔（6）和所述低压油腔（5）之间形成第一隔断（10）和第二隔断（11），所述第一隔断（10）与所述最大密闭容积腔（8）处的位置相对应，所述第二隔断（11）与所述最小密闭容积腔（9）处的位置相对应；所述泵盖（2）上设置控制发动机的变流量机构（12）和机油进油口（21）；所述变流量机构包括泄压油进油口（13）、泄压油出油口（14）、变流量阀（15）、弹簧（18）和堵盖（19），所述变流量阀（15）的端面设置若干个进油口（16）和1个泄油槽（17）；

所述泄压油进油口（13）位于所述高压油腔（6）内；

所述变流量阀（15）位于所述泄压油进油口（13）的下部，所述变流量阀（15）通过所述弹簧（18）与所述堵盖（19）相连接；

所述泄压油出油口（14）设置在所述变流量阀（15）的一侧；所述泄压油出油口（14）与所述低压油腔（5）相连；

所述用于汽车发动机的二级变流量机油泵通过变流量机构（12）实现机油泵出油口的流量的变化，所述变流量机构（12）工作原理如下所述：

变流量机构（12）上设置的泄压油进油口（13）位于泵体（1）的高压油腔（6），随着发动机转速的提高，高压油腔（6）处的压力逐渐升高，高压推动变流量阀（15），进而压缩弹簧（18）；当转速提高至R1时，高压油腔（6）的压力为P1，根据弹簧（18）设置的弹簧系数k，此时弹簧压缩量为X1，变流量阀（15）移动至一级变流量状态位置，此时高压油腔（6）内的高压机油经由泄压油进油口（13）→变流量阀（15）的进油口（16）→泄油槽（17）→泄压油出油口（14）回到低压油腔（5），油压于P1处达到平衡状态；

当转速提高至R3时，高转速产生的更高油压达到泄压油出油口（14）的泄压极限，高压油腔（6）内的机油压力继续升高，推动变流量阀（15），此时弹簧压缩量X2，变流量阀（15）移动至压力爬坡升高阶段位置，变流量阀径向面（22）将泄压油出油口（14）封堵，此时高压油腔（6）内机油无法泄出，随着转速提高，油压持续升高；

当转速提高至R4时，高压油腔（6）的压力升高到P2位置，此时弹簧压缩量为X3，变流量阀（15）移动至二级变流量状态位置，此时高压油腔（6）内的高压机油经由泄压油进油口（13）→泄压油出油口（14）回到低压油腔（5），油压于P2处达到平衡状态。

2.根据权利要求1所述的一种用于汽车发动机的二级变流量机油泵，其特征是：所述内转子（3）的齿数比所述外转子（4）的齿数少1个。

3.根据权利要求1所述的一种用于汽车发动机的二级变流量机油泵，其特征是：所述进油口（16）的个数为4个。

4.根据权利要求1所述的一种用于汽车发动机的二级变流量机油泵，其特征是：所述泵体（1）和所述泵盖（2）之间通过螺钉（20）连接。