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高压齿轮泵基本信息介绍

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  高压齿轮泵在内燃机中循环的发动机油在压力下在旋转轴承,该滑动活塞和发动机的凸轮轴上。这样可以润滑轴承,允许使用更高容量的流体轴承,并有助于冷却发动机。


  除了润滑的主要目的之外,压力油越来越多地用作液压流体,为小型执行器提供动力。这种方式中最值得注意的用途之一是用于凸轮轴和阀门驱动的液压挺杆。近来越来越常见的用途可能包括用于同步带的张紧器或用于可变气门正时系统的变速器。


  高压齿轮泵


  使用的泵类型各不相同。齿轮泵,余摆线泵,和叶片泵,都是常用的。柱塞泵过去曾被使用过,但现在这些泵很少用于小型发动机。


  为了避免需要灌注,泵总是安装在低位,无论是浸没在水槽中还是在油底壳的油位附近。带有简单金属丝网过滤器的短接收管到达油底壳的底部。


  泵驱动


  为了简单和可靠,使用机械泵,由来自曲轴的机械齿轮传动装置驱动。降低泵速是有益的[注2]因此通常从凸轮(如果它安装在气缸体中)或分配器轴驱动泵,其以发动机转速的一半转动。将高压齿轮泵向下放置使用近垂直的驱动轴,由凸轮轴的螺旋斜齿轮驱动。一些发动机,例如1964年的菲亚特双凸轮发动机,开始作为OHV发动机,其高压齿轮泵由气缸体中的传统凸轮轴驱动。当开发双顶置凸轮发动机时,保留了先前的高压齿轮泵装置并且凸轮轴成为缩短的短轴。即使当分配器位置从先前的块安装件移动到安装在气缸盖凸轮轴上时,高压齿轮泵驱动器仍保持在相同的位置,未使用的分配器位置现在由遮挡板覆盖。[4]小型发动机或小型摩托车可能内部齿轮泵直接安装在其曲轴上。


  为了可靠性,很少使用外部驱动机构,单独的皮带传动或外部齿轮,尽管凸轮轴驱动的泵通常依赖于相同的同步皮带。有时会使用额外的单独皮带,其中在调整过程中将干式污水泵添加到发动机中。


  为了可靠性,不再使用电动高压齿轮泵。一些“涡轮定时器”电动辅助高压齿轮泵有时安装在涡轮增压发动机上。这是第二个高压齿轮泵,在发动机停止后继续运转,为涡轮增压器的热轴承提供冷却油几分钟,同时冷却下来。这些是辅助泵,不能代替主要的机械高压齿轮泵。


  润滑系统


  从高压齿轮泵丰田考斯特客车(1HZ型发动机)


  上油系统解决了在发动机运转时正确润滑发动机的需要。适当润滑发动机不仅可以减少运动部件之间的摩擦,而且也是从活塞,轴承和轴上除去热量的主要方法。未能正确润滑发动机将导致发动机故障。高压齿轮泵迫使机油通过发动机中的通道,以将油适当地分配到不同的发动机部件。在普通的注油系统中,油通过金属丝网过滤器从油底壳(油底壳,美国英语)中抽出,过滤器从油中去除一些较大的碎屑。由高压齿轮泵产生的流量允许油分布在发动机周围。在该系统中,油流过滤油器有时候是油冷却器,然后通过发动机的油路并分散,以润滑活塞,环,弹簧,阀杆等。


  油压


  大多数发动机产生的油压应为每1000转/分钟(rpm)约10 psi,峰值约为55-65 psi。


  局部压力(在曲轴轴颈和轴承处)远高于50,60 psi&c。由泵的安全阀设定,将达到数百psi。这种较高的压力是由曲轴轴颈本身相对于轴承的相对速度(不是RPM或轴颈尺寸),轴承宽度(最接近的压力泄漏),油粘度和温度来平衡的。轴承间隙(泄漏率)。


  所有泵压力确实是“填充孔”,并且比泄漏排出孔更快地刷新环形空间中的油。这就是为什么低速发动机具有相对较大的轴颈,只有适度的泵尺寸和压力。低压表明轴承泄漏高于泵的输送速率。


  表压


  泵出口处的油压,即打开减压阀的油压,仅仅是由轴承间隙和限制引起的流动阻力。


  油压表或警示灯仅给出其发送器进入加压系统部分的压力-不是在任何地方,不是平均值,也不是全身压力的概括图。


  尽管经常与水利工程理论进行比较,但这并不是一个“封闭系统”,其中油压在各地都是平衡和相同的。所有发动机都是“开放系统”,因为油通过一系列受控泄漏返回锅内。由于泵和轴承之间的泄漏次数,离泵最远的轴承总是具有最低的压力。轴承间隙过大会增加一系列第一轴承和最后一轴承之间的压力损失。


  根据条件,发动机可能具有可接受的表压,并且在一个连杆处仍然仅有5psi的压力,这将在高负荷下失效。


  压力实际上是由发动机周围的油流阻力产生的。因此,油的压力可在操作期间会发生变化,与温度,发动机转速,以及在发动机上的磨损。较冷的油温会导致较高的压力,因为油较厚,而较高的发动机转速会使泵运行得更快,并推动更多的油通过发动机。由于发动机冷启动时温度的变化和正常的较高发动机转速,发动机启动时的油压高于正常工作温度是正常的,正常工作温度通常在30到45 psi之间。过高的油压会给发动机带来不必要的工作,甚至会给系统增加空气。为确保油压不超过额定最大值,一旦压力超过预设极限,弹簧式减压阀就会将多余的压力转移到泵的吸入侧,或直接回到油底壳或油箱。


  高油压


  油压过高的最终结果是前部或后部主发动机密封件将被吹出或吹出油塞。换句话说,任何可能进入曲轴箱的密封都会被吹走。高油压通常意味着冷启动时的压力极高,但这是一个设计缺陷,而不是高压的自动结果。观察“如果你提高最大压力,冷压过高”是准确的,但不是故意的。


  即使是库存泵(不论品牌和型号)也没有足够的减压阀容量:减压口太小而无法处理冷油量。这就是冷热油,高转速和低转速之间存在显着差异的原因,但由于上面提到的弹簧式减压阀,它通常不是库存发动机的问题。正确设计的释放口(生产发动机中没有)将流动齿轮将通过的任何油量,无论油粘度或温度如何,并且压力表读数仅略有变化。


  油压由油压发送单元监控,通常安装在发动机缸体上。这可以是弹簧加载压力传感器或电子压力传感器,具体取决于发送单元的类型。当油压完全可以接受时,油压发送单元的问题或其与驾驶员显示器之间的连接可能导致油压读数异常。


  低油压


  低油压只有4个原因。1)发动机中无油或低油2)高压齿轮泵磨损或损坏或压力释放阀弹簧损坏3)主轴承磨损(大端与油压无关,因为大部分压力由向心力提供)4)油库破裂或堵塞。低油压会导致发动机损坏。首先失败的是凸轮支架轴承,如果车辆是OHC,因为它通过限流器供给,低压将使润滑油发动机顶部挨饿。如果活塞有顶部喷嘴,例如scania,可能会导致活塞/衬管咬合。曲轴和连杆轴承也会卡住。低油压的指示可能是警告灯亮起,仪表上的低压读数,或发动机的咔嗒声/叮当声。


  发动机油压低的主要原因是发动机的关键部件磨损。随着时间的推移,发动机轴承和密封件会受到磨损。磨损可能导致这些部件最终失去其原始尺寸,并且这种增加的间隙允许更大量的油随时间流动,这可以大大降低油压。例如,从发动机主轴承磨损的.001英寸可导致高达20%的油压损失。[5]简单地更换磨损的轴承可以解决这个问题,但是除了完全检修发动机之外,在磨损很多的旧发动机中可以做得不多。


  油中的颗粒也会引起油压严重问题。油流过发动机后,它会返回油底壳,并可携带大量碎屑。碎屑会导致吸油屏和高压齿轮泵本身出现问题。在油拾取屏幕度量的孔约0.04平方英寸(0.26厘米2)。[5]这种尺寸的孔只能拾取更大的碎片并允许许多较小的碎片流过它。屏幕上的孔太大(相对于碎片),因为在低温和慢的发动机转速下,油非常粘稠,需要大的开口才能自由流动。即使屏幕上有这些大孔,它仍然会堵塞并导致低油压。屏幕上的.005英寸厚(0.13 mm)涂层可将孔尺寸减小到约0.03平方英寸(0.19 cm 2),从而使油流量减少44%。


  即使在通过吸油滤网和滤油器之后,碎屑也会残留在油中。更换机油和机油滤清器非常重要,以尽量减少流经发动机的碎屑量。在高里程发动机中,这种有害碎屑以及正常的发动机磨损导致轴承和其他运动部件之间的间隙增大。


  低油压可能仅仅是因为油箱中没有足够的油,因为燃油(通常由活塞环磨损或阀门密封磨损引起)或泄漏。活塞环用于密封燃烧室,以及从汽缸的内壁除去油。然而,当它们磨损时,它们的有效性下降,这在燃烧期间在汽缸壁上留下油。在某些发动机中,燃烧少量的油是正常的,不一定会引起任何警报,而燃烧大量的油则表明发动机可能需要进行大修。


  以上就是高压齿轮泵基本信息的介绍,希望对大家有所帮助!

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