CN112065624B - 一种高压油泵的安装方法、发动机及车辆 - Google Patents

一种高压油泵的安装方法、发动机及车辆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高压油泵的安装方法、发动机及车辆,涉及发动机技术领域。该高压油泵的安装方法，主要包括以下步骤：S1、确定第一高压油泵的扭矩曲线中扭矩波峰出现的时刻；S2、设定第二高压油泵的扭矩波峰出现时刻为第一高压油泵相邻两个扭矩波峰中间的位置；S3、在发动机的齿轮室上安装第一高压油泵；S4、确定第一高压油泵相邻的两个扭矩曲线波峰的间隔对应的曲轴转角，根据曲轴转角确定第二高压油泵的安装时刻，以第一高压油泵作为安装基准在齿轮室上安装第二高压油泵。通过上述安装方法能够使两个高压油泵的扭矩波峰错开，不出现扭矩波峰叠加的情况，使高压油泵扭矩对齿轮系的冲击减小，齿轮系失效风险降低。

Description

一种高压油泵的安装方法、发动机及车辆
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种高压油泵的安装方法、发动机及车辆。
背景技术
对于大缸径发动机，随着功率需求的不断提升，单个高压油泵越来越难满足发动机的功率输出需求，为了满足大的功率输出，往往会采用两个高压油泵的方案。目前，现有技术中多采用常规的高压油泵安装方式，但两个高压油泵安装后，会因为油泵柱塞泵油时刻的相互叠加，在油泵柱塞泵油时出现叠加后的油泵扭矩波峰，如图1所示，把单个油泵的扭矩波峰放大，对齿轮系本身以及其它附件造成非常大的冲击和破坏，造成齿轮系转速波动大，齿轮疲劳安全系数不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高压油泵的安装方法、发动机及车辆，安装两个高压油泵时能够避免安装后出现两个高压油泵的油泵柱塞同时供油时油泵扭矩峰值相互叠加的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种高压油泵的安装方法，用于第一高压油泵和第二高压油泵在发动机上的安装，其中包括以下步骤：
S1、确定所述第一高压油泵的扭矩曲线中扭矩波峰出现的时刻；
S2、设定所述第二高压油泵的扭矩波峰出现时刻为所述第一高压油泵相邻两个扭矩波峰中间的位置；
S3、在所述发动机的齿轮室上安装所述第一高压油泵；
S4、确定所述第一高压油泵相邻的两个扭矩曲线波峰的间隔对应的曲轴转角，根据所述曲轴转角确定所述第二高压油泵的安装时刻，以所述第一高压油泵作为安装基准在所述齿轮室上安装所述第二高压油泵。
可选地，，所述步骤S2具体包括：设定所述第二高压油泵的扭矩波峰出现时刻为所述第一高压油泵相邻两个扭矩波峰正中的位置。
可选地，所述步骤S3具体包括：通过所述发动机的飞轮上的第一缸压缩上止点提示刻线将所述发动机盘至第一缸压缩上止点位置，以所述第一缸压缩上止点提示刻线为基准安装所述第一高压油泵。
可选地，所述步骤S4具体包括：
S41、确定所述第一高压油泵相邻的两个扭矩曲线波峰的间隔对应的曲轴转角α1；
S42、根据所述曲轴转角α1确定所述第二高压油泵的油泵齿轮转过所述曲轴齿轮的转角β为α1/2；
S43、根据所述发动机的所述曲轴齿轮和所述第二高压油泵的油泵齿轮的传动比，计算所述β对应的曲轴转角α2，确定所述第二高压油泵的安装时刻。
可选地，所述步骤S41具体包括：根据所述第一高压油泵的柱塞的数量以及所述发动机的一个工作循环转过的曲轴转角确定所述第一高压油泵相邻的两个扭矩曲线波峰的间隔对应的曲轴转角α1。
可选地，所述步骤S4还包括S44：
S44、确定所述第二高压油泵的安装时刻后，在所述飞轮上标注对应所述第二高压油泵的最佳时刻的安装提示刻线。
可选地，所述步骤S44后还包括S45：
S45、根据所述发动机的曲轴旋转方向盘车所述曲轴转角α2，将所述飞轮的飞轮壳上的指针对准所述第二高压油泵的所述安装提示刻线，安装所述第二高压油泵。
可选地，所述步骤S43中所述曲轴转角α2的计算公式如下：
α2＝β×n1/n2,
其中：α2-曲轴转角，β-第二高压油泵的油泵齿轮转过曲轴齿轮的转角，n1-第二高压油泵的油泵齿轮齿数，n2-曲轴齿轮齿数。
一种发动机，其中包括两个高压油泵，两个所述高压油泵在安装时采用上述的高压油泵的安装方法。
一种车辆，其中包括上述的发动机。
本发明的有益效果：本发明提供的高压油泵的安装方法，用于第一高压油泵和第二高压油泵在发动机上的安装，首先确定第一高压油泵的扭矩曲线中扭矩波峰出现的时刻；并将第二高压油泵的扭矩波峰出现时刻设定为第一高压油泵相邻两个扭矩波峰中间的位置后安装第一高压油泵，最后确定第一高压油泵相邻的两个扭矩曲线波峰的间隔对应的曲轴转角，根据曲轴转角确定第二高压油泵的安装时刻，以第一高压油泵作为安装基准在齿轮室上安装第二高压油泵。在实际工作时能够使两个高压油泵的波峰错开，不出现扭矩波峰叠加的情况，使高压油泵扭矩对齿轮系的冲击减小，齿轮系失效风险降低。
附图说明
图1是现有技术中两个高压油泵安装后的高压油泵转角与高压油泵扭矩的曲线示意图；
图2是本发明实施例提供的第一高压油泵和第二高压油泵安装后的高压油泵转角与高压油泵扭矩的曲线示意图；
图3是本发明实施例提供的高压油泵安装方法的主要步骤流程图；
图4是本发明实施例提供的高压油泵安装方法的详细步骤流程图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合附图并通过具体实施方式进一步说明本发明的技术方案。
目前，现有技术中在发动机上安装两个高压油泵时，多采用常规的高压油泵安装方式，导致两个高压油泵安装后，会因为油泵柱塞泵油时刻的相互叠加，在油泵柱塞泵油时出现叠加后的油泵扭矩波峰，如图1所示，把单个油泵的扭矩波峰放大，对齿轮系本身以及其它附件造成非常大的冲击和破坏，造成齿轮系转速波动大，齿轮疲劳安全系数不足。
本实施例提供了一种高压油泵的安装方法，在发动机上安装两个高压油泵时能够避免安装后出现两个高压油泵的油泵柱塞同时供油时油泵扭矩峰值相互叠加的问题。
如图3所示，该高压油泵的安装方法，用于第一高压油泵和第二高压油泵在发动机上的安装，主要包括以下步骤：
S1、确定第一高压油泵的扭矩曲线中扭矩波峰出现的时刻；
S2、设定第二高压油泵的扭矩波峰出现时刻为第一高压油泵相邻两个扭矩波峰中间的位置；
S3、在发动机的齿轮室上安装第一高压油泵；
S4、确定第一高压油泵相邻的两个扭矩曲线波峰的间隔对应的曲轴转角，根据曲轴转角确定第二高压油泵的安装时刻，以第一高压油泵作为安装基准在齿轮室上安装第二高压油泵。
可以理解的是，高压油泵在发动机上安装时，高压油泵齿轮通过惰轮与发动机的曲轴齿轮传动连接。该高压油泵的安装方法，在发动机上安装两个高压油泵时，首先确定第一高压油泵的扭矩曲线中扭矩波峰出现的时刻；并将第二高压油泵的扭矩波峰出现时刻设定为第一高压油泵相邻两个扭矩波峰中间的位置后安装第一高压油泵，最后确定第一高压油泵相邻的两个扭矩曲线波峰的间隔对应的曲轴转角，根据曲轴转角确定第二高压油泵的安装时刻，以第一高压油泵作为安装基准在齿轮室上安装第二高压油泵。在实际工作时能够使两个高压油泵的扭矩波峰错开，不出现扭矩波峰叠加的情况，如图2所示，使高压油泵的扭矩对齿轮系的冲击减小，齿轮系失效风险降低；同时，能够保证两个高压油泵的扭矩波峰叠加合成后，两个高压油泵的扭矩波峰和波谷的波动更小，使齿轮系运行更加平顺。
优选地，如图4所示为高压油泵的安装方法的详细步骤流程图，下面详细介绍高压油泵的安装方法，具体包括以下步骤：
S1、确定第一高压油泵的扭矩曲线中扭矩波峰出现的时刻；
S2、设定第二高压油泵的扭矩波峰出现时刻为第一高压油泵相邻两个扭矩波峰中间的位置；
可选地，步骤S2具体包括：设定第二高压油泵的扭矩波峰出现时刻为第一高压油泵相邻两个扭矩波峰正中的位置。
可以理解的是，通过设定第二高压油泵的扭矩波峰出现时刻为第一高压油泵相邻两个扭矩波峰中间的位置，能够避免两个高压油泵安装完成后，出现扭矩峰值叠加的问题，进而能够减小高压油泵的扭矩对发动机齿轮系的冲击，使齿轮系失效的风险降低，进而延长整个发动机的使用寿命。优选地，设定第二高压油泵的扭矩波峰出现时刻为第一高压油泵相邻两个扭矩波峰正中的位置，即使第二高压油泵的扭矩波峰的位置处于第一高压油泵的扭矩波谷的位置作为最优的安装时刻，能够最大化减小高压油泵的扭矩对发动机齿轮系的冲击。当然也允许第二高压油泵的扭矩波峰的位置在最优的安装时刻偏左或偏右的时刻，仅需在安装完成后能够保证第一高压油泵的每个扭矩曲线峰值均和第二高压油泵的扭矩曲线峰值错开即可。
S3、在发动机的齿轮室上安装第一高压油泵；
可选地，步骤S3具体包括：通过发动机的飞轮上的第一缸压缩上止点提示刻线将发动机盘至第一缸压缩上止点位置，以第一缸压缩上止点提示刻线为基准安装第一高压油泵。可以理解的是，首先根据飞轮上的第一缸压缩上止点提示刻线(OT刻线)转动发动机至第一缸压缩上止点位置，可选择自动转动或手动转动，然后将第一高压油泵上的安装孔对准OT刻线，安装第一高压油泵。
S4、确定第一高压油泵相邻的两个扭矩曲线波峰的间隔对应的曲轴转角，根据曲轴转角确定第二高压油泵的安装时刻，以第一高压油泵作为安装基准在齿轮室上安装第二高压油泵。
可以理解的是，发动机中飞轮安装在曲轴上，因此飞轮转角与曲轴转角相等，且在飞轮上具有刻线，在安装高压油泵时，以飞轮的刻线作为参考能够保证不需要额外增加参考线，能够简化安装步骤，因此当第一高压油泵以OT刻线为基准线安装完成后，仅需得到飞轮转过的角度即发动机的曲轴转角即可确定第二高压油泵的安装时刻。
可选地，步骤S4具体包括：
S41、确定第一高压油泵相邻的两个扭矩曲线波峰间隔对应的曲轴转角α1。
具体地，步骤S41具体包括：根据第一高压油泵的柱塞的数量以及发动机的一个工作循环转过的曲轴转角确定第一高压油泵相邻的两个扭矩曲线波峰的间隔对应的曲轴转角α1。
本实施例中，第一高压油泵为四柱塞泵，发动机每个工作循环为720°CA(CA为曲轴转角)，则第一高压油泵的扭矩波峰出现次数约为8次，相邻两个扭矩波峰的间隔所对应的曲轴转角α1大约为90°CA。在其他实施例中，可根据第一高压油泵的柱塞泵的数量的不同以及发动机每个工作循环的曲轴转角的不同进行计算。
S42、根据曲轴转角α1确定第二高压油泵的油泵齿轮转过曲轴齿轮的转角β为α1/2。
本实施例中，由于第一高压油泵为四柱塞泵，其相邻两个扭矩波峰的间隔所对应的曲轴转角α1大约为90°CA，因此第一高压油泵的扭矩曲线波峰出现的时刻到相邻的第二高压油泵的扭矩波峰出现的时刻间隔45°CA，则可以确定第二高压油泵的油泵齿轮转过曲轴齿轮的转角为β＝α1/2＝45°CA。
S43、根据发动机的曲轴齿轮和第二高压油泵的油泵齿轮的传动比，计算β对应的曲轴转角α2，确定第二高压油泵的安装时刻。
具体地，曲轴转角α2的计算公式如下：
α2＝β×n1/n2,
其中：α2-曲轴转角，β-第二高压油泵的油泵齿轮转过曲轴齿轮的转角，n1-第二高压油泵的油泵齿轮齿数，n2-曲轴齿轮齿数。
本实施例中，第二高压油泵的油泵齿轮齿数n1＝32，曲轴齿轮齿数n2＝48，第二高压油泵的油泵齿轮转过曲轴齿轮的转角β＝45°，则β＝45°时对应的曲轴转角α2＝45°×32/48＝30°CA(曲轴转角)。在其他实施例中，可根据第二高压油泵的油泵齿轮齿数n1，曲轴齿轮齿数n2以及第二高压油泵的油泵齿轮转过曲轴齿轮的转角β的不同，应用上述公式计算得出不同的曲轴转角。
可选地，步骤S4还包括S44：
S44、确定第二高压油泵的安装时刻后，在飞轮上标注对应的第二高压油泵的最佳时刻的安装提示刻线。
具体地，步骤S44后还包括S45：
S45、根据发动机的曲轴旋转方向盘车曲轴转角α2，将飞轮的飞轮壳上的指针对准第二高压油泵的安装提示刻线，安装第二高压油泵。可以理解的是，通过上述公式确定曲轴转角α2后，根据结果参照飞轮上的角度刻线按照发动机旋转方向盘车相应的曲轴转角α2，本实施例中为旋转30°CA，参照飞轮上的刻线在飞轮上确定第二高压油泵的最佳时刻的安装提示刻线，并从飞轮壳的观察窗中将飞轮壳上的指针对准第二高压油泵的安装提示刻线后，将第二高压油泵的安装孔对准安装提示刻线安装第二高压油泵。
本实施例提供的高压油泵的安装方法，通过飞轮的OT刻线作为第一高压油泵的安装基准，并通过计算在飞轮上确定第二高压油泵安装提示刻线能够在安装两个高压油泵时，无需额外增加安装基准刻线，简化安装步骤，且能够保证高压油泵安装后，两个高压油泵的扭矩波峰不会出现叠加放大，使高压油泵的扭矩对齿轮系的冲击变小，齿轮系失效风险变低；同时，两个高压油泵的扭矩波峰叠加合成后，两个高压油泵的扭矩波峰和波谷波动更小，齿轮系运行更加平顺；此外，通过高压油泵柱塞数量和高压油泵的扭矩转角曲线计算两个高压油泵的扭矩波峰最佳错开角度，并通过曲轴齿轮和油泵齿轮传动比计算在飞轮上确定第二高压油泵安装刻线即可解决问题，不增加成本，操作简单。
本实施例还提供了一种发动机，包括两个高压油泵，两个高压油泵在安装时采用上述的高压油泵的安装方法，能够避免两个高压油泵安装完成后，出现扭矩峰值叠加的问题，从而能够减小高压油泵的扭矩对发动机齿轮系的冲击，使齿轮系失效的风险降低，进而延长整个发动机的使用寿命。
本实施例还提供了一种车辆，包括上述发动机。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高压油泵的安装方法，用于第一高压油泵和第二高压油泵在发动机上的安装，其特征在于，包括以下步骤：
S1、确定所述第一高压油泵的扭矩曲线中扭矩波峰出现的时刻；
S2、设定所述第二高压油泵的扭矩波峰出现时刻为所述第一高压油泵相邻两个扭矩波峰中间的位置；
S3、在所述发动机的齿轮室上安装所述第一高压油泵；
S4、确定所述第一高压油泵相邻的两个扭矩曲线波峰的间隔对应的曲轴转角，根据所述曲轴转角确定所述第二高压油泵的安装时刻，以所述第一高压油泵作为安装基准在所述齿轮室上安装所述第二高压油泵。
2.根据权利要求1所述的高压油泵的安装方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：设定所述第二高压油泵的扭矩波峰出现时刻为所述第一高压油泵相邻两个扭矩波峰正中的位置。
3.根据权利要求1所述的高压油泵的安装方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：通过所述发动机的飞轮上的第一缸压缩上止点提示刻线将所述发动机转动至第一缸压缩上止点位置，以所述第一缸压缩上止点提示刻线为基准安装所述第一高压油泵。
4.根据权利要求3所述的高压油泵的安装方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：
S41、确定所述第一高压油泵相邻的两个扭矩曲线波峰的间隔对应的曲轴转角α1；
S42、根据所述曲轴转角α1确定所述第二高压油泵的油泵齿轮转过所述发动机的曲轴齿轮的转角β为α1/2；
S43、根据所述发动机的所述曲轴齿轮和所述第二高压油泵的油泵齿轮的传动比，计算所述β对应的曲轴转角α2，确定所述第二高压油泵的安装时刻。
5.根据权利要求4所述的高压油泵的安装方法，其特征在于，所述步骤S41具体包括：根据所述第一高压油泵的柱塞的数量以及所述发动机的一个工作循环转过的曲轴转角确定所述第一高压油泵相邻的两个扭矩曲线波峰的间隔对应的曲轴转角α1。
6.根据权利要求5所述的高压油泵的安装方法，其特征在于，所述步骤S4还包括S44：
S44、确定所述第二高压油泵的安装时刻后，在所述飞轮上标注对应所述第二高压油泵的最佳时刻的安装提示刻线。
7.根据权利要求6所述的高压油泵的安装方法，其特征在于，所述步骤S44后还包括S45：
S45、根据所述发动机的曲轴旋转方向将所述飞轮转动曲轴转角α2，将所述飞轮的飞轮壳上的指针对准所述第二高压油泵的所述安装提示刻线，安装所述第二高压油泵。
8.根据权利要求5所述的高压油泵的安装方法，其特征在于，所述步骤S43中所述曲轴转角α2的计算公式如下：
α2＝β×n1/n2,
其中：α2-曲轴转角，β-第二高压油泵的油泵齿轮转过曲轴齿轮的转角，n1-第二高压油泵的油泵齿轮齿数，n2-曲轴齿轮齿数。
9.一种发动机，其特征在于，包括两个高压油泵，两个所述高压油泵在安装时采用如权利要求1-8任一项所述的高压油泵的安装方法。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的发动机。
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