圖2 電控可變排量機油泵
大家都知道,機油泵是發(fā)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(fā)動機各個摩擦部件持續(xù)提供壓力潤滑油。如果機油泵的供油量不足,將會導致發(fā)動機缺乏足夠的潤滑壓力,造成發(fā)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(fā)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(fā)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!
圖3 發(fā)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(fā)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。
圖4 葉片式機油泵基本工作原理
如圖4所示,由于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(jié)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,其每轉一周所泵送的油量也就變小了。
通用新一代小排量發(fā)動機就是利用這個原理進行油泵排量調節(jié)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(jié)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(fā)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。
圖6 小排量狀態(tài)
發(fā)動機電腦對電磁閥怎么控制的呢?
大家知道,在怠速時,發(fā)動機的轉速、負荷最小,發(fā)動機需求的機油供應量相對也較小。此時,發(fā)動機電腦對電磁閥通電控制,將機油泵的排量變小,減小發(fā)動機運轉阻力,節(jié)省燃油。而隨著轉速和負荷的上升,發(fā)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(fā)動機的潤滑呢?
可以從控制原理上看出,一旦電磁閥失效,相當于電磁閥斷電,機油泵將會保持大排量的狀態(tài)。這時可以保證足夠的發(fā)動機潤滑需求。但是,由于實現不了小排量控制,其燃油經濟性就會有所犧牲。
對于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(fā)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表,在怠速且發(fā)動機機油溫度大于85攝氏度時,油壓不低于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(fā)動機油路堵塞以及發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)動機潤滑油供應。小伙伴兒們記住了嗎?
