一种变排量叶片式机油泵及其供油方法技术

本发明专利技术公开了一种变排量叶片式机油泵及其供油方法。现有发动机变排量油泵存在发动机中等转速范围内油压过高的问题。本发明专利技术一种变排量叶片式机油泵，包括机油泵体、限位弹簧、控制阀芯、转子。机油泵体内开设有压缩油腔、输出油道、溢流油道和泄压回路。泄压回路包括一级压缩油道、二级压缩油道和控制腔。控制阀芯由一体成型的第一阀块、第一连接杆、第二阀块、第二连接杆和第三阀块组成。本发明专利技术通过设计泄压回路，使得机油泵在较低转速下，能够提供相对于现有机油泵更低的油压，以降低机油泵的摩擦损耗，并节约机械功率。本发明专利技术能够根据发动机不同转速下，汽车内各被润滑元件的需求自动调节输出油压，以实现有效可靠的润滑。

A Vane Oil Pump with Variable Displacement and Its Fuel Supply Method

The invention discloses a variable displacement vane oil pump and its oil supply method. The existing engine variable displacement pump has the problem of high oil pressure in the range of engine medium speed. The invention relates to a variable displacement vane oil pump, which comprises an oil pump body, a limit spring, a control valve core and a rotor. The oil pump body is provided with a compression oil chamber, an output oil passage, an overflow oil passage and a pressure relief circuit. The pressure relief circuit includes a first-stage compression oil channel, a second-stage compression oil channel and a control chamber. The control valve core consists of a first valve block, a first connecting rod, a second valve block, a second connecting rod and a third valve block formed in one body. By designing the relief circuit, the oil pump can provide lower oil pressure than the existing oil pump at lower speed, so as to reduce the friction loss of the oil pump and save mechanical power. The invention can automatically adjust the output oil pressure according to the requirements of the lubricated components in the automobile at different engine speeds to achieve effective and reliable lubrication.

【技术实现步骤摘要】
一种变排量叶片式机油泵及其供油方法
本专利技术车用发动机润滑
，具体涉及一种变排量叶片式机油泵及其供油方法。
技术介绍
机油泵的作用是把机油输送到发动机各个摩擦部位，使机油在润滑系统中循环，以保证发动机得到良好的润滑、冷却、清洗和密封。跟随发动机节能减排的发展趋势，发展变排量式机油泵，根据发动机不同的转速从而提供不同排量的机油，能够在保证关键轴承润滑油压力、流量的条件下，降低润滑系统机械功率损耗，从而提高发动机机械效率。普通的发动机变排量油泵存在的一个问题是，它解决不了在发动机中等转速范围内油压过高的问题，也就是说机油泵的排量超过了要求。而油压过高会造成机油泵的摩擦加剧，导致机油泵的寿命降低。此外，近年来，机油泵排量有增大的趋势，因此在中速范围内的油量排量也会增大。所以，如何在中速范围内释放过量的油压变成了一个亟待解决的问题。现有的发动机变排量叶片式机油泵以钟摆式变排量机油泵为代表，主要通过改变外壳与转子的偏心量，改变泵的排量。其虽然能够改变泵的排量，但其结构较为复杂，且容易发生损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种变排量叶片式机油泵及其供油方法。本专利技术一种变排量叶片式机油泵，包括机油泵体、限位弹簧、控制阀芯、转子。所述的机油泵体内开设有压缩油腔、输出油道、溢流油道和泄压回路。溢流油道与油箱连通。所述机油泵体的压缩油腔内偏心支承有转子。压缩油腔内开设有进油口、第一出油口和第二出油口。压缩油腔内的第二出油口与输出油道连通。所述的泄压回路包括一级压缩油道、二级压缩油道和控制腔。所述控制腔的两端分别作为弹簧端、控制端。所述控制腔的侧壁上开设有一级压缩油口、二级压缩油口、第一回油口和第二回油口。控制腔的控制端开设有液控油口。控制腔的第一回油口及第二回油口均与溢流油道连通。控制腔的一级压缩油口、二级压缩油口与一级压缩油道、二级压缩油道的一端分别连通。一级压缩油道、二级压缩油道的另一端与压缩油腔的第一出油口、第二出油口分别连通。所述的控制阀芯设置在控制腔内，并与控制腔构成滑动副。控制阀芯由一体成型的第一阀块、第一连接杆、第二阀块、第二连接杆和第三阀块组成。第一阀块、第一连接杆、第二阀块、第二连接杆、第三阀块沿着控制腔的弹簧端向控制端的方向依次排列。第一阀块、第二阀块、第三阀块将控制腔分隔为弹簧区、第一控制区、第二控制区和液控区。限位弹簧的两端分别抵住控制腔的弹簧端、控制阀芯内的第一阀块。初始状态下，控制腔的第一回油口与控制腔内腔被第一阀块隔开，第二回油口与控制腔内腔被第三阀块隔开。一级压缩油口、二级压缩油口均与控制腔内的第一控制区连通且与第二控制区不连通。进一步地，本专利技术一种变排量叶片式机油泵还包括溢流阀体和溢流弹簧。所述的机油泵体内还开设有溢流腔。所述溢流腔的一端端部开设有溢流进口。溢流腔的内侧壁上开设有溢流出口。溢流进口与输出油道连通。溢流出口与溢流油道连通。溢流阀体设置在溢流腔内，且与溢流腔构成滑动副。溢流弹簧的两端与溢流腔远离溢流进口的那端、溢流阀体分别连接。初始状态，溢流进口与溢流出口之间被溢流阀体隔开。进一步地，本专利技术一种变排量叶片式机油泵还包括驱动轴。所述的驱动轴与转子通过花键连接，并由发动机驱动。进一步地，压缩油腔内以缩油腔侧壁、转子的间隙最大处与缩油腔侧壁、转子的间隙最小处的连接线为界，分为相互隔开的进油区和出油区。进油口与进油区内的所有位置连通。出油区内分隔为两部分。第一出油口与出油区的其中一部分区域直接连通。第二出油口与出油区的另一部分区域直接连通。进一步地，所述的转子上开设有沿周向均布的多个叶片存放槽。各个叶片存放槽内均设置有叶片。叶片与对应的叶片存放槽构成滑动副。叶片与叶片存放槽的底部之间设置有压缩弹簧。叶片抵住压缩油腔的内侧壁。该变排量叶片式机油泵的供油方法如下：汽车发动机启动，带动转子转动，压缩油腔的进油口从油箱吸入润滑油。当驱动轴的转速低于第一阈值n1时，压缩油腔内的第一出油口及第二出油口输出的润滑油均经输出油道输出。当驱动轴的转速位于第一阈值n1与第二阈值n2之间时，压缩油腔内的第一出油口输出的润滑油回流到油箱，第二出油口输出的润滑油经输出油道输出。当驱动轴的转速位于第二阈值n2与第三阈值n3之间时，压缩油腔内的第一出油口及第二出油口输出的润滑油均经输出油道输出。当驱动轴的转速大于第三阈值n3时，压缩油腔内的第一出油口及第二出油口输出的润滑油的一部分回流到油箱，另一部分经输出油道输出。本专利技术具有的有益效果是：1、本专利技术通过设计泄压回路，使得机油泵在较低转速下，能够提供相对于现有机油泵更低的油压，以降低机油泵的摩擦损耗，并节约机械功率。2、本专利技术能够根据发动机不同转速下，汽车内各被润滑元件的需求自动调节输出油压，以实现有效可靠的润滑。3、本专利技术与现有机油泵的外形近似，易于在现有生产设备基础上进行改造来实现生产，降低了更新生产设备的成本。4、本专利技术在不改变外壳与转子偏心量的情况下，将转子压缩过程分为两级压缩，并将两级压缩通过四工位控制阀连接，实现机油泵变排量控制，并且可以有效解决在发动机中等转速范围内油压过高的问题。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术在第一工作状态的油路结构示意图；图3为本专利技术在第二工作状态的油路结构示意图；图4为本专利技术在第三工作状态的油路结构示意图；图5为本专利技术在第四工作状态的油路结构示意图；图6为本专利技术中控制阀芯的示意图；图7为本专利技术的压力-转速关系示意图；图8为本专利技术的功率-转速关系示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，一种变排量叶片式机油泵，包括机油泵体1、限位弹簧2、控制阀芯3、转子5、压缩弹簧6、叶片7、驱动轴8、溢流阀体9和溢流弹簧10。机油泵体1内开设有压缩油腔、输出油道11、溢流腔、溢流油道12和泄压回路4。压缩油腔呈圆形。机油泵体1的压缩油腔内偏心支承有转子5。转子5与驱动轴8通过花键连接。驱动轴8通过发动机带动齿轮驱动。压缩油腔内开设有进油口、第一出油口和第二出油口。进油口位于压缩油腔侧壁与转子5间隙最大处的一侧。第一出油口和第二出油口位于压缩油腔侧壁与转子5间隙最小处的同一侧。沿着第一出油口向第二出油口的方向上，压缩油腔侧壁与转子5的间隙逐渐缩小。以压缩油腔内以缩油腔侧壁、转子5的间隙最大处与缩油腔侧壁、转子5的间隙最小处的连接线为界，分为相互隔开的进油区和出油区。进油口与进油区内的所有位置连通。出油区内分隔为两部分。第一出油口与出油区的其中一部分区域直接连通。第二出油口与出油区的另一部分区域直接连通。压缩油腔内的第二出油口与输出油道11的内端连通。转子5上开设有沿周向均布的多个叶片存放槽。各个叶片存放槽内均设置有叶片7。叶片7与对应的叶片存放槽构成滑动副，且叶片7与叶片存放槽的底部之间设置有压缩弹簧6。叶片7在压缩弹簧6的弹力作用下抵住压缩油腔的内侧壁。溢流腔的一端端部开设有溢流进口。溢流腔的内侧壁靠近溢流进口的那端开设有溢流出口。溢流进口与输出油道11连通。溢流出口与溢流油道12连通。溢流油道12与油箱连通。溢流阀体9设置在溢流腔内，且与溢流腔构成滑动副。溢流弹簧10的两端与溢流腔远离溢流进口的那端、溢流阀体9分别连接。初始状态(机油泵不工作的状态下)，溢流阀体9抵住溢流腔设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变排量叶片式机油泵，包括机油泵体和转子；其特征在于：还包括限位弹簧和控制阀芯；所述的机油泵体内开设有压缩油腔、输出油道、溢流油道和泄压回路；溢流油道与油箱连通；所述机油泵体的压缩油腔内偏心支承有转子；压缩油腔内开设有进油口、第一出油口和第二出油口；压缩油腔内的第二出油口与输出油道连通；所述的泄压回路包括一级压缩油道、二级压缩油道和控制腔；所述控制腔的两端分别作为弹簧端、控制端；所述控制腔的侧壁上开设有一级压缩油口、二级压缩油口、第一回油口和第二回油口；控制腔的控制端开设有液控油口；控制腔的第一回油口及第二回油口均与溢流油道连通；控制腔的一级压缩油口、二级压缩油口与一级压缩油道、二级压缩油道的一端分别连通；一级压缩油道、二级压缩油道的另一端与压缩油腔的第一出油口、第二出油口分别连通；所述的控制阀芯设置在控制腔内，并与控制腔构成滑动副；控制阀芯由一体成型的第一阀块、第一连接杆、第二阀块、第二连接杆和第三阀块组成；第一阀块、第一连接杆、第二阀块、第二连接杆、第三阀块沿着控制腔的弹簧端向控制端的方向依次排列；第一阀块、第二阀块、第三阀块将控制腔分隔为弹簧区、第一控制区、第二控制区和液控区；限位弹簧的两端分别抵住控制腔的弹簧端、控制阀芯内的第一阀块；初始状态下，控制腔的第一回油口与控制腔内腔被第一阀块隔开，第二回油口与控制腔内腔被第三阀块隔开；一级压缩油口、二级压缩油口均与控制腔内的第一控制区连通且与第二控制区不连通。...

【技术特征摘要】
1.一种变排量叶片式机油泵，包括机油泵体和转子；其特征在于：还包括限位弹簧和控制阀芯；所述的机油泵体内开设有压缩油腔、输出油道、溢流油道和泄压回路；溢流油道与油箱连通；所述机油泵体的压缩油腔内偏心支承有转子；压缩油腔内开设有进油口、第一出油口和第二出油口；压缩油腔内的第二出油口与输出油道连通；所述的泄压回路包括一级压缩油道、二级压缩油道和控制腔；所述控制腔的两端分别作为弹簧端、控制端；所述控制腔的侧壁上开设有一级压缩油口、二级压缩油口、第一回油口和第二回油口；控制腔的控制端开设有液控油口；控制腔的第一回油口及第二回油口均与溢流油道连通；控制腔的一级压缩油口、二级压缩油口与一级压缩油道、二级压缩油道的一端分别连通；一级压缩油道、二级压缩油道的另一端与压缩油腔的第一出油口、第二出油口分别连通；所述的控制阀芯设置在控制腔内，并与控制腔构成滑动副；控制阀芯由一体成型的第一阀块、第一连接杆、第二阀块、第二连接杆和第三阀块组成；第一阀块、第一连接杆、第二阀块、第二连接杆、第三阀块沿着控制腔的弹簧端向控制端的方向依次排列；第一阀块、第二阀块、第三阀块将控制腔分隔为弹簧区、第一控制区、第二控制区和液控区；限位弹簧的两端分别抵住控制腔的弹簧端、控制阀芯内的第一阀块；初始状态下，控制腔的第一回油口与控制腔内腔被第一阀块隔开，第二回油口与控制腔内腔被第三阀块隔开；一级压缩油口、二级压缩油口均与控制腔内的第一控制区连通且与第二控制区不连通。2.根据权利要求1所述的一种变排量叶片式机油泵，其特征在于：还包括溢流阀体和溢流弹簧；所述的机油泵体内还开设有溢流腔；所述溢流腔的一端端部开设有溢流进口；溢流腔的内侧壁上开设有溢流出口；溢流进口与输出油道连通；溢流出...

【专利技术属性】
技术研发人员：步晨嘉，刘忠民，陆文舒，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33