技术详细介绍
发动机摆线转子泵计算机辅助设计技术。
项目简介：
机油泵作为发动机润滑系统的核心部件，保证润滑油在润滑系统中不间断地循环流动，并在发动机任何转速下都能以足够高的压力供应足量的润滑油，定量机油泵在高转速时输出流量过大，很大一部分高压油通过溢流的方式回到油底壳，这部分燃油功率被白白浪费掉，降低了液压传动系统的效率：而变量机油泵通过变量机构能够使其输出流量根据要求而改变，减少溢流和油液发热功率损失，大大提高了液压传动系统的效率，从而降低发动机油耗，起到节能减排的功效。常应用于高端汽车发动机中，而中、低端发动机润滑系统中仍以定量机油泵为主。外啮合齿轮泵是最为常见的机油泵，具有效率高、功率损失小、工作可靠等优点，广泛应用于各行业。
外啮合齿轮泵在高速工况时困油现象尤为突出，导致较大的振动噪声。同时由于齿间相对滑动速度大，齿面磨损情况严重。由于不适于高速工况，外啮合齿轮泵在发动机中不能采取曲轴直连的驱动方式，需要中间传动机构来降速，增加了制造成本。目前，国产桑塔纳和捷达等轿车发动机中多采用外啮合齿轮泵来供应润滑油。
内啮合摆线转子泵由于具备结构紧凑、体积小、运转平稳、脉动较小、噪声低以及容积效率较高等诸多优点而被广泛用于中、小型四冲程内燃机润滑系统中。摆线转子泵包括圆弧摆线转子泵和双摆线转子泵，前者外转子的齿廓型线为圆弧，而后者为摆线的包络线。摆线转子泵的优点有：1)结构紧凑、体积小、重量轻，在流量相同的情况下，摆线机油泵的体积仅约为渐开线齿轮油泵体积的一半；2)允许的最高转速大，采用双面进油方式在工作转速达30000 rpm 时也具有非常好的填充性，不会发生“气穴”等油液现象；3)运转平稳、流量脉动较小、噪声低，由于摆线转子泵不会产生困油现象，因此更容易满足低噪音泵的性能要求；4)容积效率高，在中高速2500 rpm～6000 rpm 的转速范围内均可高达80％以上；5)工艺性好，通过粉末冶金技术进行批量化生产，其加工比渐开线齿轮泵更省时省工，加工成本也较低。
由于摆线齿廓形成机理较为复杂，会给设计带来一定的难度，这是其劣势所在。
我国从20 世纪50 年代初期开始设计摆线转子泵，在农机、汽车、矿山和军工等行业装备上推广应用；1960年以后开始在农用柴油机上使用转子式燃油泵；1966 年至1977 年又进行了摆线转子机油泵粉末冶金转子系列产品设计、制造和试验。到了90 年代初期，洛阳拖拉机研究所等单位在引进、消化和吸收国外技术的基础上，设计开发了3 种齿数比(4×5，5×6，6×7)共6 种规格的转子，初步形成了一个具有多种齿数比的系列型谱。
近年来，摆线转子泵因结构紧凑、体积小、运转平稳、噪声低以及容积效率较高等优点而备受汽车厂商关注，目前己广泛应用于汽车发动机中。随着我国汽车行业的飞速发展，汽车主机厂对其零部件配套厂商产品提出了更高的要求。各大汽车润滑油泵配套厂商纷纷加紧研发各种高效率、高性能的机油泵。目前，国产摆线转子泵多采用圆弧摆线转子泵，而从国外引进的内燃机机油泵多采用双摆线转子泵。双摆线转子泵的优点是：(1)消除了内外转子最小啮合间隙，避免了气蚀的发生。(2)改善了内外转子的啮合状况，降低了内外转子的最大相对滑移速度。因此，在设计时应优先选择。
摆线转子泵适于高速应用场合，可直接连接高速输入轴，转速高达10000r/min。由于内外转子相对滑移速度随内外转子齿数的增加而降低，对于高速应用场合，选择较大的内外转子齿数即可。
采用本成果的设计技术已开发出多种齿数比的双摆线转子泵、圆弧摆线转子泵内外转子，包括最常见的齿数比(4×5，5×6，6×7，7×8,8×9,9×10,10×11), 下图为双摆线转子泵内外转子齿形。本项目适用于汽车发动机、航空发动机、燃气轮机发电机组等多种应用场合。
项目详细用途：
发动机机油泵一般采用圆弧摆线转子泵或齿轮泵，存在压力脉动大、噪音大等缺点，国外高级轿车发动机机油泵大多采用双摆线转子泵，但在国内应用较少，采用双圆弧转子泵能够起到降低噪音，提高发动机效能等作用。