汽車發動機電控可變排量機油泵技術,了解一下

在新的小排量發動機上幾乎可以找到當前流行的所有發動機先進技術。比如:全鋁製造、渦輪增壓、中置缸內直噴、連續可變氣門正時,這些以往只能在凱迪拉克2.0T發動機找到的先進技術,小排量發動機統統俱備。當然,對於這些大家都知道的東西,小編也不和大家囉嗦了,今天,我帶大家來揭示下這款發動機不容易被人發現的一個新技術——電控可變排量機油泵(圖2)。

汽車發動機電控可變排量機油泵技術,瞭解一下


圖1 通用新一代小排量發動機

汽車發動機電控可變排量機油泵技術,瞭解一下


圖2 電控可變排量機油泵

大家都知道,機油泵是發動機潤滑系統的心臟。如圖3所示,機油泵從油底殼吸取機油,向整臺發動機各個摩擦部件持續提供壓力潤滑油。如果機油泵的供油量不足,將會導致發動機缺乏足夠的潤滑壓力,造成發動機嚴重磨損。但如果一直保持非常高的供油量呢,勢必會增加發動機的內部損耗,造成不必要的浪費。所以,我們需要機油泵最好能夠按發動機的需求提供供油量。這就需要可變排量機油泵大顯身手啦!

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圖3 發動機潤滑系統原理圖

但是,如何才能改變機油泵的排量呢?

首先,我們先要了解下新一代小排量發動機機油泵的工作原理。這種機油泵的核心部分為葉片式結構。

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圖4 葉片式機油泵基本工作原理

如圖4所示,由於定子和轉子的偏心設置,隨著轉子的順時針旋轉,左側腔室兩個葉片間的空間逐漸加大,形成真空,吸油;右側腔室兩個葉片間的空間逐漸減小,形成壓力,出油。這樣,轉子在曲軸的驅動下不斷運轉,機油也就源源不斷的被泵送出來了。

當然,這只是個簡單的定排量泵。排量如何才能被調節呢?因為這種油泵依靠的是轉子與定子的偏心設置來達到泵油作用的。假如將轉子與定子的偏心度調小,在轉子旋轉時葉片間的空間變化幅度就會變小,其每轉一週所泵送的油量也就變小了。

通用新一代小排量發動機就是利用這個原理進行油泵排量調節的。

在不工作時,機油泵的定子在回位彈簧的作用下,保持與轉子的偏心度最大。如圖5所示。此時的排量也是最大。定子與油泵外壁間有兩個油腔A和B。這兩個油腔就是調節油泵排量的最關鍵因素了。A腔引入經過濾清器的主油路油壓,而B腔的油壓受到一個電磁閥控制。當發動機電腦將電磁閥通電打開時,主油路的油壓就會作用在B腔,與A腔的壓力一起將定子向逆時針方向推動。這樣,定子與轉子的偏心度就減小了,排量也就隨之變小。如圖6。

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圖5 大排量狀態

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圖6 小排量狀態

發動機電腦對電磁閥怎麼控制的呢?

大家知道,在怠速時,發動機的轉速、負荷最小,發動機需求的機油供應量相對也較小。此時,發動機電腦對電磁閥通電控制,將機油泵的排量變小,減小發動機運轉阻力,節省燃油。而隨著轉速和負荷的上升,發動機電腦在判定需要大排量時,就將電磁閥斷電,機油泵也就重新變回大排量了。

如果電磁閥失效了,能不能保證發動機的潤滑呢?

可以從控制原理上看出,一旦電磁閥失效,相當於電磁閥斷電,機油泵將會保持大排量的狀態。這時可以保證足夠的發動機潤滑需求。但是,由於實現不了小排量控制,其燃油經濟性就會有所犧牲。

對於這種類型的機油泵如何維修?

本機油泵是不允許分解維修的,如果出現故障需要更換總成。在發動機主油路上安裝有壓力傳感器,我們可以通過GDS讀取機油壓力數據以及機油壓力控制電磁閥指令,幫助我們對機油泵性能的判斷。也可以安裝機油壓力錶,在怠速且發動機機油溫度大於85攝氏度時,油壓不低於180千帕。(注意:如果機油壓力低,不一定是機油泵的問題,還有可能是機油粘度低或發動機油路堵塞以及發動機曲軸主軸頸磨損等原因引起的。)

以上就是通用新一代小排量發動機的可變排量機油泵控制原理,總結起來就是:它具備電腦主動控制發動機機油泵排量的功能。通電時,排量小;斷電時,排量大。在電磁閥失效時,還能保障足夠的發動機潤滑油供應。小夥伴兒們記住了嗎?


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