某款机油泵有无泄压阀性能对比试验研究

李正好

（安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230022）

某款机油泵有无泄压阀性能对比试验研究

李正好

（安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230022）

机油泵作为影响发动机性能和质量的重要零部件之一，对其的分析、验证以及研发也越来越重要。因此我们需要对机油泵进行性能试验，验证机油泵的性能是否满足技术要求，设计工艺是否完善。

机油泵；泄压阀；性能试验

1 机油泵的简介及分类

1.1 机油泵的简介

在发动机润滑系统中，机油泵的功用是保证润滑油在润滑系统内循环流动，并在发动机任何转速下都以足够高的压力向润滑部位输送足够数量的润滑油。

1.2 机油泵的分类

机油泵主要分为齿轮泵、转子泵和叶片泵。齿轮泵的特点是效率高、功率损失小、工作可靠，需要中间传动机构；转子泵的特点是结构紧凑、供油量大、噪音小，功率消耗大、成本高；叶片泵的特点是叶片易磨损、体积小、节能。

目前公司的三种类型机油泵均有，后期开发方向为叶片泵。

1.3 机油泵相关参数

排量：按设计数据计算得出的机油泵在每一转所排出的液体体积，L/r。

理论供油量：根据排量计算得出的机油泵在给定转速工况下的供油量，L/min。

标定供油量：设计图样上标出的机油泵在给定泵出压力、工作转速及试验油粘度工况下的供油量，L/min。

实际供油量：机油泵工作时，在单位时间内从机油泵的出口处输出的流量，简称供油量或流量，L/min。

泄漏量：机油泵限压阀溢流孔所泄出的流量，L/min。

吸油压力：机油泵工作时在进口处的吸力，又称吸油真空度，Mpa。

泵出压力：机油泵出口处的压力，Mpa。

标定油压：设计图样上所规定的机油泵吸油压力或泵出压力的值，Mpa。

全压力：泵出压力和吸油压力的差值，Mpa。

限压阀开启压力：当限压阀溢油口开始喷油时的压力值，Mpa。

限压阀截止压力：当机油泵出口处流量为零时的压力值，Mpa

机械功率：驱动机油泵主动轴所需的功率称机械功率，又称轴功率，kw。

液压功率：流动液体所具有的功率称液压功率，可用实际供油量和泵出压力的乘积表示，kw。

容积效率：实际供油量与理论供油量的比值。总效率：泵的液压功率与机械功率的比值。

1.4 主要试验内容

1.4.1 转速特性试验

在确定的试验用油粘度和泵出油压时，对标定转速和110% 额定转速在内的六个以上不同转速，运转稳定后测量各工况时的流量、油温、转速、泵出油压及轴功率等有关参数。对数据进行整理分析确认机油泵的泵出流量与转速的关系。

1.4.2 压力特性试验

在确定的试验油粘度和转速时，对包括标定泵出油压在内的六个以上不同油压，运转稳定后测量各工况时的流量、油温、转速、泵出油压及轴功率等有关参数。对数据进行整理分析确认机油泵的泵出流量与泵后油压的关系。

1.4.3 泄压阀开启特性试验

在确定的试验油粘度和转速，从泄压阀开启压力前100kpa起，取六个以上不同的油压，运转稳定后测量各工况时的流量、油温、泵出油压等参数，根据试验数据确认机油泵的泄压阀开启压力和截止压力。

1.4.4 粘度特性试验

在标定转速（或规定某一转速）和一定的泵出压力时，取六个以上不同的试验油温（或粘度），运转稳定后测量各工况时的流量、油温、泵出油压、转速等有关参数。

1.5 评价标准

通过机油泵的性能试验，测量机油泵的泵出流量分别与转速、压力、温度的关系，判断在技术要求的转速、压力下的泵出流量是否满足要求；在转速和温度一定的情况下，不断提高机油的油压，确认泄压阀的开始和截止泄压的压力。

2 机油泵综合性能试验

2.1 试验背景

试验机油泵为齿轮泵，前期在机油泵单体试验过程中发现其在发动机4400rpm时，泵后压力400kpa时流量较技术要求偏低，未能满足设计要求，试验结果如表 1。试验过程中机油压力 400kpa时未达到泄压压力，机油泵存在泄油情况。

表1 机油泵性能试验结果

经过项目组研讨分析后，建议进行机油泵的有无泄压阀性能对比试验，确认泄压阀性能是否存在异常，有无提前泄压的情况存在。

2.2 试验规范及方法

具体试验规范见表2。油温设定80℃，使用台架设备反拖机油泵，调整机油泵转速，包括技术要求指定转速，每个转速下的油压从100kpa至600kpa，间隔50kpa，具体的试验工况见下表，记录下每个试验工况下试验数据，包括机油泵的转速、压力、流量、油温等试验数据。具体试验规范见表2，试验工况见表3。

表2 机油泵试验条件

表3 机油泵试验工况

2.3 有泄压阀性能试验

表4 有泄压阀机油泵性能试验数据

按试验要求条件准备，使用全新机油泵，按2.2试验规范进行有泄压阀单体性能试验。

试验数据见表 4，试验结果显示机油泵在 4400rpm，泵后压力400kpa时流量较技术要求偏低，未满足设计要求。

2.4 无泄压阀性能试验

按试验要求条件准备，使用同一个新机油泵，按2.2试验规范进行无泄压阀单体性能试验。将泄压阀内的弹簧取出，用适当长度的螺栓代替，并进行安装固定，保证试验过程中泄压阀不工作。

试验数据见表5，试验结果显示机油泵在4400rpm，泵后压力400kpa时流量满足设计要求。

图2 泄压弹簧和替代螺栓

表5 无泄压阀机油泵性能试验数据

2.5 有无泄压阀性能对比分析

通过机油泵的泄压弹簧的替换，实现机油泵有无泄压阀性能对比试验。有泄压阀与无泄压阀对比后，发现在低压力（100-300kpa）时性能基本一致，随着压力增大，有泄压阀与无泄压阀的流量差值也逐渐增大，所以可以判定泄压阀可能存在提前泄压情况，导致流量不足。

图3 机油泵有无泄压阀性能对比曲线

3 结束语

使用适当长度的螺栓代替泄压弹簧，并安装固定，确保试验过程中泄压阀不泄油工作，顺利的完成了有无泄压阀的对比试验。对比分析发现在低压力（100-300kpa）时两次试验性能基本一致，随着机油压力增加，有泄压阀与无泄压阀的流量差值也逐渐增大。在无泄压阀的情况下，转速 4400 rpm，压力400kpa时，泵后流量为62.8L/min＞60L/min，满足设计要求。所以可以判定前期试验时流量不足是泄压阀的问题，泄压阀可能存在提前泄压情况，导致流量不足。

通过有无泄压阀机油泵性能对比试验，在以后的相关机油泵单体性能试验过程中，需要及时关注泄压阀的工作状态，保证泵后的流量满足设计使用要求。

[1] 陈家瑞.汽车构造(第3版).北京:人民交通出版社,2000.

[2] 国家机械工业局.内燃机机油泵试验方法[S].JB/T8886-1999.

An oil pump comprehensive performance test rig and the test method research

Li Zhenghao
( Technical Center, Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230022 )

Oil pump as one of the important parts, affecting the quality of engine performance and to the analysis, validation,and research and development is becoming more and more important. So we need the oil pump performance test and verify the performance of oil pump whether meet the technical requirements, design technology is perfect.

Oil pump; Pressure release valve; Performance test

U467.1

A

1671-7988 (2017)21-153-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.21.052

CLC NO.: U467.1

A

1671-7988 (2017)21-153-03

李正好，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心。