電動燃油泵研究與測試機(jī)械類畢業(yè)論文

1、浙 江 科 技 學(xué) 院本 科 畢 業(yè) 論 文( 2012屆)題 目 qb302a電動渦輪燃油泵研究與測試 學(xué) 院 機(jī)械與汽車工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級 學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 完成日期 電動燃油泵研究與測試 摘 要 目前電動渦輪燃油泵用于大多數(shù)汽車，比起齒輪泵等燃油泵擁有體積小噪音低等特點，由于此燃油泵的廣泛應(yīng)用對于此燃油泵的優(yōu)化，使其性能增加是非常必要的。 本課題的研究主要是針對寧波洛卡特汽車零部件有限公司燃油泵性能的優(yōu)化，對燃油泵尚存在的不足之處加以改進(jìn)，旨在改進(jìn)舊結(jié)構(gòu)的不足之處，方便工作安裝，提升燃油泵性能。 重點對燃油泵部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究優(yōu)化：1.燃油泵止回閥管

2、保壓性能進(jìn)行研究優(yōu)化。2.對轉(zhuǎn)子、泵室泵蓋油槽進(jìn)行優(yōu)化。3.對燃油泵噪音進(jìn)行正確的測量，對部分工裝進(jìn)行調(diào)整。以上研究旨在為公司能夠生產(chǎn)出性能更加好的燃油泵增加競爭力。 關(guān)鍵詞：渦輪燃油泵 噪音 結(jié)構(gòu)優(yōu)化research and testing of electric fuel pump abstractnow a lot of cars with electric fuel pump. small size, low noise characteristics compared to other fuel pump. the optimization of the fuel pump is v

3、ery necessary because of the wide range of applications of the fuel pump.this topic research is aimed at ningbo luo ka ta forging optimize the fuel pump performance. focus on the study of fuel pump structure. there is still some inadequacies exist, improve the fuel pump, which can make the fuel pump

4、 assembly to facilitate and improve performance.this article focuses on the part of the structure of the fuel pump and optimization(1) check valve tube holding pressure to optimize the performance;(2) optimization of the rotor pump rooms and pump cover;(3) the correct measurement of the fuel pump no

5、ise and adjustment on the part of the tooling.this study aims to help lkt produce superior performance of the fuel pump and improve its competitiveness.key words: turbine fuel pumpnoise structure optimization performance parameter optimization目 錄中文摘要i英文摘要ii目錄iii第一章 緒論11.1 引言11.2 選題的背景與意義21.3 中國燃油泵的發(fā)

6、展與研究41.4 此課題提出的意思51.5 本論文中研究的主要內(nèi)容5第二章 燃油泵結(jié)構(gòu)介紹與性能曲線測試62.1 燃油泵結(jié)構(gòu)62.2 燃油泵性能要求 72.3 燃油泵基本性能曲線 8第三章 止回閥測試與優(yōu)化11 3.1 止回閥的作用11 3.2 止回閥檢測流程11 3.2.1 止回閥氣檢實驗12 3.2.2 止回閥油檢實驗133.3 止回閥現(xiàn)有的問題與優(yōu)化16第四章 燃油泵測試與優(yōu)化214.1 影響燃油泵性能的因數(shù)21 4.2 燃油泵性能優(yōu)化224.3 燃油泵工裝調(diào)整與漏油現(xiàn)象24 4.3.1 工裝的調(diào)整25 4.3.2 止回閥漏油264.4 結(jié)論28 第五章 泵的噪聲測量與評價315.1 測

7、量環(huán)境的要求31 5.2 環(huán)境測量的方法325.3 環(huán)境影響與修正335.4 燃油泵噪音測試數(shù)據(jù)33第六章 總結(jié)37參考文獻(xiàn)38致 謝39第一章 緒論1.1 引言汽車用電動燃油泵是先進(jìn)的現(xiàn)代電腦控制的汽車燃油控制系統(tǒng)中的重要部件，其功用是將貯存在燃油箱內(nèi)的燃油輸送至噴油器的燃油管路內(nèi)，供給燃油系統(tǒng)足夠的具有規(guī)定壓力的汽油。早期的發(fā)動機(jī)燃油系統(tǒng)中的燃油泵多為機(jī)械式，現(xiàn)在電動燃油泵已經(jīng)將其取代。另外，原來的一些被安裝在燃油箱外的電動燃油泵，考慮到散熱、隔音及氣阻等問題，也均被內(nèi)置到了燃油箱。電動燃油泵的工作原理與電動水泵的工作原理相同，利用電機(jī)驅(qū)動相應(yīng)的油泵裝置，從而向燃油系統(tǒng)不斷輸送燃油。要知道

8、，燃油系統(tǒng)必須保持一定的壓力，只有這樣才能保證噴油器噴出的燃油霧化效果更好，更易燃燒。但當(dāng)發(fā)動機(jī)熄火后，燃油系統(tǒng)的壓力會喪失，一旦沒有殘余壓力，在高溫時管路內(nèi)很容易產(chǎn)生氣阻。這樣在發(fā)動機(jī)重新起動時，由于燃油系統(tǒng)中混入空氣，難以保證足夠的燃油，發(fā)動機(jī)就會難以起動。為此，在燃油泵中設(shè)置了單向閥。這樣當(dāng)燃油泵停止運轉(zhuǎn)時，單向閥關(guān)閉，以維持燃油管路內(nèi)的殘余壓力，便于發(fā)動機(jī)的重新起動，為了防止電動燃油泵的出油口側(cè)壓力過高，還設(shè)計了安全閥，這樣一旦燃油泵輸送的燃油壓力過高，安全閥就會打開，使壓力過高的燃油回流到燃油箱。電動燃油泵主要由泵體、永磁電動機(jī)和外殼三部分組成，永磁電動機(jī)通電后帶動泵體旋轉(zhuǎn)，將燃油從

9、進(jìn)油口吸入，流經(jīng)電動燃油泵的內(nèi)部，再從出油口壓出，給燃油系統(tǒng)供油。由于燃油流經(jīng)電動燃油泵內(nèi)部，對永磁電動機(jī)的電樞起到冷卻作用，故這種燃油泵又稱濕式燃油泵。電動燃油泵的外殼兩端卷邊鉚緊，使各個部件組成一個不可拆卸的總成，因此電動燃油泵一般不修理。燃油泵的附加功能由安全閥和單向閥完成，安全閥的作用是避免燃油管路阻塞時，壓力過分升高造成油管破裂或損傷燃油泵的現(xiàn)象發(fā) 生。單向閥的設(shè)置是為了防止在燃油泵停止工作時密封油路，使燃油系統(tǒng)保持一定的殘壓，以便發(fā)動機(jī)下次起動時容易。1.2 選題的背景與意義隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人們生活水平的日益提高，汽車正廣泛進(jìn)入千家萬戶，對汽車的需求量也在每年遞增。從2001年

10、9月起，禁止生產(chǎn)化油器轎車后，電動燃油泵便取代化油器成為轎車發(fā)動機(jī)供油的關(guān)鍵部件，因此，我國電動燃油泵行業(yè)的發(fā)展離不開我國汽車工業(yè)的發(fā)展。20世紀(jì)后，中國汽車產(chǎn)量迅速上升， 2010年，汽車保有量已達(dá)到7619萬輛。目前，我國汽油汽車的產(chǎn)量已經(jīng)占到當(dāng)年我國全部汽車產(chǎn)量的77%。我國汽油汽車產(chǎn)量的高速發(fā)展也推動了我國電動燃油泵行業(yè)規(guī)模的迅速擴(kuò)大。電動燃油泵是汽車用電腦控制的燃油控制系統(tǒng)的重要部件，而且是易損件，所以其需求量是很大的。汽車電動燃油泵作為汽車電子控制燃油系統(tǒng)的執(zhí)行器，是為電噴發(fā)動機(jī)工作持續(xù)提供恒定壓力燃油的關(guān)鍵部件，其工作的可靠性直接關(guān)系發(fā)動機(jī)的運行情況，進(jìn)而影響汽車的整體性能。電動

11、燃油泵作為一種高效、節(jié)能、環(huán)保型的高新技術(shù)產(chǎn)品，在今后的市場中占有越來越重要的位置在汽車燃油控制系統(tǒng)中，相對于其他結(jié)構(gòu)形式的油泵（離心泵、齒輪泵、柱塞泵等），主燃油泵和加力燃油泵采用柱塞式泵的比較多。但是柱塞泵體積大 噪音大等缺點所以研制出新型高效，低噪音，體積小的電動燃油泵迫在眉睫。 （1）國內(nèi)維修市場對電動燃油泵的需求逐漸擴(kuò)大。目前，國內(nèi)維修市場對電動燃油泵的需求量還不很大，年需求量大約還只有300400萬只的規(guī)模。但奧爾威咨詢認(rèn)為，未來幾年，我國電動燃油泵維修市場的需求量將會有快速增長的趨勢。主要的原因一是未來我國汽車保有量將增長比較快，二是隨著使用車齡的增長，那些帶電動燃油泵的進(jìn)入維修

12、市場的汽車數(shù)量將會越來越多。我們預(yù)測從現(xiàn)在到2012年，我國電動燃油泵維修市場的需求規(guī)模將有15.6%的年增長幅度。（2）外貿(mào)出口市場發(fā)展?jié)摿薮?。目前，全球汽車保有量?億多輛，我們通過不同計算，其每年有將近1.6億輛的汽車需要更換電動燃油泵，這是一個龐大的消費市場。據(jù)我們估計，2008年，我國電動燃油泵的出口數(shù)量大約在800萬只左右，僅為全球維修市場需求容量的二十分之一，因此對國內(nèi)企業(yè)來講，國外維修市場還有非常巨大的發(fā)展空間。 （3）國內(nèi)缺乏成熟的技術(shù)配套環(huán)境，限制我國電動燃油泵企業(yè)的發(fā)展和壯大。眾所周知，電動燃油泵的作用是為發(fā)動機(jī)連續(xù)不斷地輸送具有一定壓力的燃 油，它是轎車電噴系統(tǒng)的一個

13、組成部分。目前，國內(nèi)具有民族自主知識產(chǎn)權(quán)的電噴系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)還沒有形成一定的規(guī)模，還處于一個低層次、小規(guī)模的發(fā)展階段。汽車電動燃油泵(又稱電噴泵)在國外先進(jìn)發(fā)達(dá)國家已普遍應(yīng)用，并已有十幾年的制造歷史，設(shè)計和工藝均較為成熟，美國、日本、德國均有相應(yīng)的各類標(biāo)準(zhǔn)，其品種規(guī)格已達(dá)幾百種，但其價格昂貴，我國每年要花費大量的外匯成套進(jìn)口，直到近23 年國內(nèi)企業(yè)才引起重視，開始相關(guān)技術(shù)的研究，目前我國對此產(chǎn)品的自主生產(chǎn)尚處于起步階段，我國所有汽車整車廠認(rèn)可的燃油泵國內(nèi)配套廠，僅限于屈指可數(shù)的幾家外資控股企業(yè)，但它們的技術(shù)完全受控于國外公司，產(chǎn)品價格也較高，且沒有自主知識產(chǎn)權(quán)。除此之外，也有不少中小企業(yè)紛紛投入這一

14、產(chǎn)品的國產(chǎn)化試制，但由于受資金、技術(shù)、人才等因素的制約，大部分企業(yè)均處于小規(guī)模、單品種的仿制之中，有的甚至粗制濫造或者冒牌生產(chǎn)，無企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(此產(chǎn)品至今尚無國標(biāo)或行標(biāo))，無專用測試設(shè)備，無壽命試驗手段，產(chǎn)品質(zhì)量難以保證，市場無法規(guī)范電噴系統(tǒng)部件的困境。有業(yè)內(nèi)人士指出，要發(fā)展我國的電噴系統(tǒng)，需要國家出面，把電噴系統(tǒng)的相關(guān)部件如ecu、氧傳感器、噴油嘴、電子節(jié)氣門、空氣流量計、電動燃油泵等的廠家組織起來，形成一個技術(shù)或者產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，這樣才能實現(xiàn)國產(chǎn)電噴系統(tǒng)的突破。（4）外資品牌壟斷和打壓。在轎車配套市場，外資品牌仍然處于壟斷地位外資品牌對國內(nèi)的企業(yè)打壓基本上采用三種手段：第一，外資品牌高舉捆綁式的銷售

15、策略，對采用他們電噴系統(tǒng)的車型，盡量要求必須采用它們的電動燃油泵。如果整車廠不采用它們的電動燃油泵，那么在售后服務(wù)問題上便有百般拖延和刁難。第二，推出低成本價格的產(chǎn)品與國內(nèi)企業(yè)競爭低端市場，防止國內(nèi)企業(yè)向中高端市場滲透。據(jù)說聯(lián)合汽車電子就有意打算推出一款針對國內(nèi)微車市場的低成本產(chǎn)品與國內(nèi)企業(yè)競爭。第三，電動燃油泵向集成化、多功能方向發(fā)展，研制和生產(chǎn)整體合成的、不可拆分的電動燃油泵。從技術(shù)方面拉開與國內(nèi)企業(yè)的差距，讓國內(nèi)企業(yè)在技術(shù)競爭中處于不利的地位，同時也保護(hù)了外資品牌在維修市場的壟斷利益。1.3 國內(nèi)外燃油泵的發(fā)展與研究缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)和企業(yè)創(chuàng)新能力。國內(nèi)絕大多數(shù)企業(yè)都還處于簡單產(chǎn)

16、品技術(shù)仿制和作坊式生產(chǎn)的階段。很多從事汽車電器生產(chǎn)的企業(yè)，由此形成了一個比較完整的汽車電器產(chǎn)業(yè)鏈。生產(chǎn)電動燃油泵所需的各個零部件幾乎都能在當(dāng)?shù)夭少彽?。由于采購零部件非常方便，?jù)了解，在溫州開發(fā)一個新的電動燃油泵產(chǎn)品，幾個人2個月就能開發(fā)出來。這種作坊式、組裝式的生產(chǎn)模式靈活，風(fēng)險成本可控，但由于重生產(chǎn)、輕基礎(chǔ)研究，重眼前效益，輕長遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃，所以導(dǎo)致很多企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品相互仿制、同質(zhì)化現(xiàn)象非常嚴(yán)重，產(chǎn)品質(zhì)量上也很難與國外品牌競爭。 但是國內(nèi)對燃油泵的發(fā)展也在不斷的進(jìn)步，除了不斷引進(jìn)，消化，吸收進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，還大膽積極創(chuàng)新研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的電動燃油泵，以下為國產(chǎn)化的途徑和方法:（1）材質(zhì)代用

17、。對一般的通用材料可參考國內(nèi)出版的中外材料對照資料來選取，考慮到我國的實際情況，建議上靠一檔，對一些特殊材質(zhì)等，必須做一些必要的理化試驗，以確定材料的成分;（2）標(biāo)準(zhǔn)件、專業(yè)件、機(jī)封的代用。標(biāo)準(zhǔn)件、專業(yè)件基本可參照國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)選取，對于機(jī)封大多可由國內(nèi)專業(yè)密封件廠家的產(chǎn)品代用;（3）有關(guān)尺寸的處理。對于安裝尺寸和進(jìn)出口連接尺寸，應(yīng)與進(jìn)口泵一致，以保證互換性，減少管路調(diào)整改造，至于內(nèi)部有些尺寸在考慮配件互換也應(yīng)精確測量，對于一些外形尺寸只要不影響使用安裝，一般不需精確測量。有關(guān)性能的考慮，進(jìn)口泵的性能所給余量較大，主要是保證可靠性，因此首先要滿足國產(chǎn)化后不超載。國產(chǎn)化主要目的是為替代進(jìn)口，節(jié)約外匯

18、，在減少投資和提高經(jīng)濟(jì)效益的同時，促進(jìn)相關(guān)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展，增強(qiáng)我國泵裝備的成套能力，形成產(chǎn)品的返銷，實踐證明，進(jìn)口泵的國產(chǎn)化不失為開發(fā)新產(chǎn)品的一種行之有效的辦法。1.4此課題提出的意義目前隨著國內(nèi)汽車銷量的增加，和對汽車的維修，使燃油泵的需求也越來越大，對燃油泵性能噪音等的要求也越來越高，此課題的提出與研究可以有效的優(yōu)化燃油泵的性能，適當(dāng)?shù)奶岣呷加捅玫男适蛊涓拥母咝В译S著環(huán)境污染的逐漸增加，對于汽車環(huán)保的問題也越來越重視，提高燃油泵的性能可以使燃油的燃燒更加的充分，消除一些有害氣體，且此燃油泵還有體積小噪音低，容易散熱的特點，電動泵可以消除高溫下的氣阻現(xiàn)象，更不會出現(xiàn)供油不足的情況

19、，而且提高了起動性能、加速性能和燃燒效率，可以節(jié)約燃油10左右，所以如何實現(xiàn)這些性能的優(yōu)化而提出此課題是非常必要的。1.5本論文中研究的主要內(nèi)容 本文將對此燃油泵的一些方面進(jìn)行優(yōu)化： （1）止回閥管保壓問題的優(yōu)化：使其保壓性能更好，安裝更加方便快捷，止回閥管裝配結(jié)構(gòu)的優(yōu)化：使工人安裝更加的方便快捷。 （2）轉(zhuǎn)子參數(shù)的優(yōu)化：改變轉(zhuǎn)子的參數(shù)，主要改變轉(zhuǎn)子的線徑與繞線匝數(shù)，從而加強(qiáng)燃油泵的性能主要是流量與電流。（3）泵室泵蓋得優(yōu)化：主要改變泵室泵蓋得油槽深度，即增加通油面積從而增加燃油泵的流量以達(dá)到優(yōu)化的目的。（4）打點工裝的調(diào)整：調(diào)整打點工裝使燃油泵打點時不至于大的太深使泵蓋變形影響其性能，也不至

20、于打得太淺起不到打點的作用。（5）.對噪音的測量與評價：在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下對噪音進(jìn)行測量，并根據(jù)所測的數(shù)據(jù)對燃油泵噪音進(jìn)行評價。第二章 燃油泵結(jié)構(gòu)與性能介紹2.1燃油泵結(jié)構(gòu) 根據(jù)燃油泵性能的不同燃油泵也有很多結(jié)構(gòu)比如渦輪泵，齒輪泵，柱塞泵等等。但無論是何種結(jié)構(gòu)燃油泵必須要有電機(jī)與吸油結(jié)構(gòu)，電機(jī)帶動吸油結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動從而達(dá)到吸油的目的，有的燃油泵電機(jī)與吸油結(jié)構(gòu)分離，有的燃油泵電機(jī)也吸油結(jié)構(gòu)結(jié)合的這種稱之為自吸式燃油泵，下面為大家介紹的就是一款渦輪自吸式燃油泵。這款燃油泵主要是由三部分組成的從上倒下分別為支架組立、電機(jī)、泵室組立，其中定轉(zhuǎn)子即電機(jī)主要負(fù)責(zé)提供動力，泵室負(fù)責(zé)吸油,支架組立用于控制出油及支撐作用

21、。.電機(jī)與渦輪用電樞軸連接，當(dāng)接通電源，電機(jī)開始帶動渦輪旋轉(zhuǎn)，由附件1可以看出渦輪旋轉(zhuǎn)由于渦輪的旋轉(zhuǎn)，強(qiáng)制帶動泵室與泵蓋油槽中的空氣旋轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生吸力，燃油通過進(jìn)油孔進(jìn)入然泵當(dāng)中，隨著旋轉(zhuǎn)通過燃油通道即油槽，由泵蓋油槽的末端進(jìn)入渦輪，然后再從泵室油槽的末端順著燃油通道由泵室出油口進(jìn)入燃油泵電機(jī)室，隨著電機(jī)室向上達(dá)到止回閥，達(dá)到止回閥的開啟壓力后止回閥打開，燃油通過止回閥進(jìn)入油管。下面分別為大家介紹下它們的功用。（1）支架組立：支架組立其中包括很多零件，有支架、止回閥組立、電刷組立、泄壓閥組立以及正負(fù)極接線。其中支架負(fù)責(zé)固定連接其他部件，止回閥組立可以有效的使燃油泵保壓使其正常工作，電刷與電機(jī)換向

22、器接觸用以電機(jī)的換向，泄壓閥可以有效的保護(hù)燃油泵在非正常工作狀態(tài)下不至于壓力太高而損壞，正負(fù)極接線可以用于連接外部電源為燃油泵提供動力。（2）電機(jī)：電機(jī)主要由定轉(zhuǎn)子組成，定子有撐片、磁鋼、撐簧組成，轉(zhuǎn)子有轉(zhuǎn)軸、矽鋼片、繞線、換向器然后再外面注塑使其成為一個整體，換向器與電刷接觸當(dāng)有外部電源時轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動帶動泵室吸油，電機(jī)主要提供燃油泵工作的動力，（3）泵室組立：泵組立在燃油泵中起到了決定性的作用燃油泵能否吸油全靠泵室來完成，泵組立包括泵室、渦輪、泵蓋。渦輪放于泵室里面再有泵蓋與泵室形成一個封閉的腔體，在泵室與泵蓋上均有油槽，渦輪由轉(zhuǎn)子帶動在泵室里轉(zhuǎn)動，從而產(chǎn)生吸力油從泵蓋油槽通過進(jìn)過泵室、電機(jī)、支

23、架、最后由止回閥口流出。 泵室泵蓋得油槽和進(jìn)出油口必須對齊，如果沒有對齊流量就會降低，且泵蓋與渦輪的配合間隙必須控制在0.01mm不能太大也不能太小。所以泵室?guī)缀跏钦麄€燃油泵中最精密的部件。2.2燃油泵性能要求作為一個車輛的供油系統(tǒng)，燃油泵有很多的要求用以確保車輛在正常的行駛過程中油足夠的供給發(fā)動機(jī)，另外還需要供給發(fā)動機(jī)的油的霧化效果較好，卻必須有一系列的保護(hù)措施以確保燃油泵輕微故障或者在不正常工作狀態(tài)下依舊可以正常工作，還必須有自我保護(hù)系統(tǒng)，防止自身的損壞，所以一般在燃油泵生產(chǎn)過程中需要有許多的性能要求，下面就介紹下燃油泵的部分性能要求：（1）在規(guī)定電壓壓力下的流量需滿足要求，對于此款燃油泵

24、即電壓為13.5v，壓力為400kpa要求下滿足流量要大于85l/h。（2）在規(guī)定電壓壓力下電流需要滿足要求，即對于此款燃油泵即電壓為13.5v，壓力為400kpa要求下滿足電流要小于4.5a。（3）在達(dá)到上述流量電流的要求下此款燃油泵還需要達(dá)到流量/電流大于22.5。（4）由于燃油泵在汽車工作中可能遇到油路堵塞，需要設(shè)計一個泄壓閥，即在油路賭塞的情況下不使燃油泵內(nèi)部壓力太高，電流太大從而燒壞電機(jī)或者燃油泵破裂造成燃油泵損壞?？紤]的燃油泵材料性能等等因數(shù)此款燃油泵的泄壓閥要求在燃油泵內(nèi)壓力達(dá)到55020kpa時燃油泵泄壓閥打開，自動泄壓，燃油通過泄壓閥口流回油箱。（5）由于汽車想要正常的點火啟

25、動在點火的時候油管內(nèi)的燃油必須要有壓力，這樣燃油才能通過噴頭進(jìn)入發(fā)動機(jī)，所以燃油泵必須要設(shè)計一個止回閥，使燃油泵關(guān)閉的瞬間止回閥關(guān)閉，將還有壓力的燃油鎖在油管內(nèi)不讓其回流到油箱，所以止回閥的保壓性能一定要好，要求最低保壓在300kpa的壓力，且在氣檢時泄漏量不能大于5ml/min。（6）在此款燃油泵正常工作的情況下燃油泵的噪音不能太高，即在13.5v電壓，400kpa壓力下燃油泵噪音不能高于45分貝。在泵的進(jìn)油口添加濾網(wǎng)可以大幅度的降低燃油泵的噪音。.（7）燃油泵還必須通過72小時的中性鹽霧試驗，即在中性鹽霧試驗后燃油泵各個零部件不能被腐蝕且性能要求還能達(dá)到。（8）燃油泵的最低使用壽命必須大于

26、3000小時即燃油泵的耐久，燃油泵在正常工作3000小時候燃油泵的磨損必須在還能保證之前的性能的基礎(chǔ)之內(nèi)。（9）耐高溫工作性能：當(dāng)溫度從室溫上升到最大工作溫度值時，產(chǎn)品在熱燃油(2565)中加額定電壓和壓力運行60 分鐘，流量在額定值75% 以上。2.3燃油泵基本性能曲線燃油泵基本性能測試能比較直觀的反應(yīng)此燃油泵的穩(wěn)定性，測試方法為：（1）取五個成品燃油泵進(jìn)行測試。（2）取其中一個燃油泵進(jìn)行測試，連接好油管回路及電源調(diào)節(jié)電壓為8v 調(diào)節(jié)壓力開關(guān)使壓力為0kpa記錄此時燃油泵的流量與電流，然后增加壓力，每增加50kpa時記錄一次電流和流量直到壓力加到450kpa為止。（3）然后將電壓分別換成12

27、v和13.5v重復(fù)以上操作。（4）換一個燃油泵在進(jìn)行上述操作，記錄電流和流量，直至五個燃油泵全部測試完畢。（5）處理記錄的數(shù)據(jù)，將五個燃油泵在相同壓力電壓下的電流和流量取平均值，得出下表。（6）根據(jù)下表得性能平均值畫出此燃油泵的流量壓力圖和壓力電流圖如果畫出的曲線接近與直線的話說明此燃油泵穩(wěn)定性較好。下表為測試所得出的數(shù)據(jù)與曲線圖。表2-1 燃油泵性能曲線表電壓（v）81213.5壓力（mpa）流量l/h電流a流量l/h電流a流量l/h電流a0891.88139.42.75156.63.15075.92.04126.62.84149.23.2410065.82.2120.22.99138.63

28、.36150572.35110.63.161313.56200492.5103.23.31123.83.69250422.6796.23.48117.43.8230033.82.8489.83.64111.43.9535026.82.9983.23.8104.84.0940020.43.1576.63.9498.44.1845013.23.3369.44.190.64.34圖2-1 流量-壓力圖 上圖為電壓為別的8v 12v 13.5v時候的流量-工作壓力圖，在電壓一定的情況下增加工作壓力會使流量降低，這是因為調(diào)節(jié)工作壓力即將出油口的面積減少，減少流體出油口的面積到一定的程度，流體的流量將會降

29、低，但是此時吸油量不變，所以泵體內(nèi)由多余的油排不出去，壓力將會升高，隨著燃油泵內(nèi)部的壓力升高燃油泵的吸油也增加了一定的難度即吸油量減少，等吸油量與出油量相等的時候，燃油泵內(nèi)部的壓力將不再增加，所以工作壓力和流量是成反比，且有圖可知此圖成線性關(guān)系，理想狀態(tài)下次泵每增加10l/h的流量就會降低50kpa的壓力，由橫向?qū)Ρ瓤傻秒S著電壓的增加此燃油泵的流量和壓力也會總體增加，且流量和壓力的線性關(guān)系也可以說明此燃油泵的電流與工作壓力穩(wěn)定性較高。圖2-2 工作壓力-電流圖上圖為電壓為別人8v 12v 13.5v時的工作壓力-電流圖，在電壓一定的情況下，增加工作壓力會使此燃油泵的電流增加，增加壓力就會使燃油

30、泵的負(fù)載增加，電機(jī)將會加大電流來抵抗這部分增加的負(fù)載，所以在電壓一定的情況下工作壓力與電流成正比，且由圖可知，工作壓力與電流也成線性關(guān)系，即隨著工作壓力的增加電流也會隨著增加，且燃油泵兩端加載的電壓越大，在相同條件下燃油泵的工作壓力與電流也越大。第三章 止回閥測試與優(yōu)化3.1止回閥的作用發(fā)動機(jī)想點火，與發(fā)動機(jī)連接管中的油必須要有一定的壓力，如果止回閥不保壓，在一次點火結(jié)束后由于管中的油壓力高，油箱壓力低且聯(lián)通，故管中的油將會流向油箱，直到管中的油和油箱的壓力相等為止，此時油管中的壓力為0,發(fā)動機(jī)無法點火,若止回閥保壓，在燃油泵停止工作后，油管中的油被封閉將不會回流到油箱，故由管中的壓力不會降低

31、，發(fā)動機(jī)可點火。回路簡圖3-1圖3-1 燃油泵在汽車中的回路圖3.2止回閥的檢測流程 在整個燃油泵正常工作中止回閥起到了很大的作用，所以在生產(chǎn)裝配過程中對止回閥的檢測是必不可少的，在裝配前需對止回閥進(jìn)行氣檢，即確保止回閥的泄漏量小于某一個數(shù)值，在裝配完以后對止回閥進(jìn)行油檢，確保止回閥的保壓性能良好，下面對止回閥做氣檢和油檢實驗，以驗證止回閥保壓性能的好壞。 3.2.1止回閥氣檢實驗實驗?zāi)康模撼醪津炞C止回閥是否保壓連接好如圖所示的實驗回路。實驗儀器：止回閥組立（包括止回閥管 止回閥簧 閥體 支架） 止回閥氣檢儀 空氣壓縮機(jī) 止回閥縮口工裝實驗步驟：（1）打開氣壓機(jī)，調(diào)節(jié)氣壓計的壓力，使空氣壓力到

32、達(dá)10kpa。 （2）將止回閥各部件組裝好放入氣檢儀里面。 （3）設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)，設(shè)定保壓時間15秒，延遲3秒開始計時。（4）打開開關(guān)開始計時，設(shè)定保壓時間為15秒，記錄保壓結(jié)束后的泄漏量， 泄漏量小于5ml/min的為合格，連續(xù)測試三次。（5）檢測合格的進(jìn)行縮口工序，并在此進(jìn)行氣檢，依舊合格的通過氣檢，可進(jìn)行裝配。 下圖為氣檢實驗回路簡圖3-2，止回閥安裝在工裝上下模之間上下模將止回閥夾緊并開始檢測，檢測完畢后工裝上下模打開取出止回閥，工裝下模固定在檢測臺上，上模有氣缸推動從而實現(xiàn)工裝的夾緊與松開。圖3-2 止回閥氣檢圖3.2.2止回閥油檢實驗 實驗?zāi)康模鹤罱K檢測止回閥是否保壓性能良好。實驗儀

33、器：燃油泵終檢臺 裝配好的燃油泵 。實驗步驟：（1）連接好如下圖所示的實驗回路。（2）將燃油泵浸沒在煤油中，打開電源使燃油泵工作產(chǎn)生流量，完全打開壓力開關(guān)使壓力到零，調(diào)節(jié)電壓至13.5v，排清燃油泵和油管中的氣泡。（3）將出油口鎖死，即調(diào)節(jié)壓力開關(guān)，將壓力開關(guān)打死，調(diào)節(jié)電源電壓，使壓力到達(dá)350kpa，然后關(guān)閉電源。（4）觀察壓力表壓力是否回落，如果壓力不回落，重復(fù)上述測試三次依舊不回落表示止回閥管保壓良好，產(chǎn)品合圖3-3 止回閥油檢回路圖實驗原理：(1)接通電源后燃油泵開始工作，泵體內(nèi)壓力開始升高，上升到一定壓力止回閥打開，設(shè)泵內(nèi)部的壓力為p1，出油口的壓力為p2.(2)由于管路的壓降作用，

34、p1p2, 回路接通，開始產(chǎn)生流量，等管路中的氣泡排出，關(guān)閉出油口的閥，斷開回路.(3)這時燃油泵還在工作，由于出口被堵住泵內(nèi)部壓力開始上升，由于回路沒有接通沒有流量不產(chǎn)生壓降作用，此時p1p2，閥體關(guān)閉，燃油泵內(nèi)部壓力持續(xù)上升直到達(dá)到泄壓壓力，泄壓閥開始泄壓。(4)減小輸入電壓使壓力到達(dá)350kpa左右，p1p2350kpa，此時關(guān)閉電源由于燃油泵停止工作，燃油泵進(jìn)油口與油箱相連，且泵內(nèi)部壓力高于油箱壓力，所以燃油泵內(nèi)部部分油流回油箱使泵內(nèi)部壓力降低到0kpa。(5)此時閥體到出油口里的這段油在一個封閉的環(huán)境中，且此時p2350kpa，p1=0kpa。p=f/s，p2對止回閥體產(chǎn)生壓力且與彈

35、簧方向相同，使止回閥密封性增加。防止油回流到泵內(nèi)部。 表3-1是對此止回閥優(yōu)化前的氣檢與油檢的測試數(shù)據(jù)，基于止回閥對燃油泵的重要作用，此止回閥的不良率太高且裝配不宜所以對此止回閥的改進(jìn)是非常必要的。 表3-1 止回閥優(yōu)化前測試數(shù)據(jù)序列號氣檢泄漏值油檢是否保壓10.610.250.7824.110.060.6230.810.780.5140.710.850.0554.648.630.4661.350.490.4370.3200.3580.640.550.44915.980.510.28100.770.590.61110.840.550.551200.660.69130.180.520.22140

36、0.60.85154.250.890.51160.560.820.43170.770.880.85180.550.230.59190.6900.63200.615.920.13211.250.610.52220.160.510.6230.880.050240.370.550.85250.630.440.51260.820.770.3270.780.061.55282.640.780.64291.350.850.73300.320.744.95310.780.850320.768.690.5330.730.70340.5700.33522.263.50.4360.490.610.3371.550

37、.450.88380.640.436.88390.7300.6404.950.350.89412.310.370.82420.70.630.88431.050.134.11440.62.563.96451.550.850.71460.580.740.6470.150.491.35480.6600.93490.870.550.62500.60.4915.62上表為改進(jìn)前得止回閥檢測數(shù)據(jù)，上表可以直觀的看到此止回閥的不良率較多，若大批量的生產(chǎn)將會有大量的報廢品造成重大的損失，且裝配過程中由于裝配困難，將會消耗較多的人力物力，故此止回閥的改進(jìn)使非常必要的，上表前面的三排數(shù)據(jù)為氣檢泄漏量共有五個即10

38、%的產(chǎn)品沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，后面的勾號為油檢保壓，錯號為油檢不保壓或者保壓性差，有四個油檢不合格的即8%。油檢為最終確定此止回閥是否可用，即此款止回閥的不合格率為8%。分析原因：1：由于彈簧沒有定位會使閥體受力不均勻，止回閥的導(dǎo)向性不夠好。2.密封結(jié)構(gòu)不夠完善，密封壓力不夠無法很好的密封3裝配過程不宜需要改進(jìn)3.3止回閥現(xiàn)有的問題與優(yōu)化 由于現(xiàn)在止回閥不保壓率升高且有裝配不易等缺點，基于止回閥在整個燃油泵中的重要作用，對其結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行優(yōu)化已經(jīng)破在眉睫，現(xiàn)對止回閥結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。（1）止回閥的裝配順序為：止回閥簧安裝在支架上-閥體安裝在支架上-支架組立安裝在止回閥管中-縮口，由于在裝配過程中止回閥由于止

39、回閥簧的彈力作用容易彈出，現(xiàn)對閥體末端加一圈弧形凸起，使安裝閥體后不使閥體彈出，使測試裝配的時候更加方便（圖3-4）。（2）由于安裝完支架組立后發(fā)現(xiàn)彈簧下端左右移動幅度較大使閥體導(dǎo)向性與均勻受力變差，現(xiàn)增加一個臺階用以限制止回閥簧簧左右位移。 圖3-4 止回閥體圖3-5 止回閥三維圖（3）由于止回閥的單向密封作用主要是靠外部油管中的油壓來提供壓力將閥體與止回閥管密封起來的，由公式f=ps得在壓力不變的情況下加大面積s可以增加受力所以加大止回閥管密封斜面的角度可以增加密封面得面積從而加大保壓時油對閥體的壓力可以使密封性能更加好。現(xiàn)對止回閥管進(jìn)行優(yōu)化，原本止回閥管密封斜面的角度為120為了加強(qiáng)保壓

40、性能，更具公司以往的經(jīng)驗，可以增加10如果增加的角度超過10會使止回閥體上邊離密封面過近產(chǎn)生流量的時候可能會產(chǎn)生干涉，且密封面打開后縫隙過小會產(chǎn)生噪音，現(xiàn)增加止回閥管密封面的角度使其角度變?yōu)?30且加工后面封面不得有毛刺等缺陷且表面清潔光亮，如下圖所示。 圖3-6 止回閥體二維圖 按上述優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)加工50組進(jìn)行試裝，并對著50組止回閥進(jìn)行氣檢和油檢，記錄實驗數(shù)據(jù)并對比，表3-2為優(yōu)化后各50組測試記錄的數(shù)據(jù)。優(yōu)化前不合格率較多，優(yōu)化后無不合格產(chǎn)品，現(xiàn)可以投入生產(chǎn)并跟蹤幾批看是否有不保壓產(chǎn)品。表3-2 止回閥優(yōu)化后測試數(shù)據(jù)序列號氣檢泄漏值（ml/min）油檢是否保壓10.450.440.462

41、0.550.560.6300.20.0240.60.650.5950.710.50.6960.590.610.5670.660.710.6880.320.380.41900.230100.410.560.31110.550.620.78120.280.350.29130.640.770.72140.330.350.26150.550.660.46160.360.330.43170.280.280.35180.340.230.44190.290.560.28201.00.890.61210.620.620.55220.60.460.69230.320.050.22240.420.550.8525

42、0.520.440.51260.620.770.59270.820.780.55280.640.70.66290.320.330.52300.610.590.6310.940.850.89320.620.820.82330.566.50.88340.3700.59350.910.550.64360.620.610.69370.350.450.62380.520.430.5139000.05400.3300.13410.620.240.52420.220.250.35430.130.060.25440.660.780.61450.820.850.82460.640.740.62470.510.4

43、90.56480.9200.93490.350.550.62500.410.340.09上表為優(yōu)化后的50組止回閥檢測數(shù)據(jù)，和表3-1對比可以明顯的看到合格率的提升，且由于優(yōu)化了裝配結(jié)構(gòu)，使裝配也變得輕松，大幅度降低了人力物力，此表50組止回閥氣檢中。有兩個止回閥在三次檢測中有一次泄漏量不達(dá)標(biāo)，但是在油檢中沒有不保壓的所以，在這50組止回閥中沒有無法使用的止回閥，所以此方案初步驗證可行，將會進(jìn)行小批量的試生產(chǎn)并跟蹤，看之后的生產(chǎn)中止回閥的不合格率為多少。（4）結(jié)論：止回閥即單向閥，其是否可以有效的保壓對燃油泵整體對汽車啟動有著重要的作用，經(jīng)前后實驗對比發(fā)現(xiàn)增加弧形凸起后閥體沒有因為止回閥簧的簧

44、壓而彈出，使裝配更加容易，使工人工作更加方便快捷。下部增加凸臺可以有效的限制彈簧的左右位移，使閥體受力均勻，導(dǎo)向性變好。增大密封面的角度可以增加密封性使保壓性能有效的提高。故此方案可行，可投入生產(chǎn)跟蹤。第四章 燃油泵性能測試與優(yōu)化此款燃油泵出現(xiàn)了電流流量不符合要求的情況，由于燃油泵總成要求在電壓為13.5v時流量大于80l/h，電流小于4.5a。由于燃油泵裝到總成上有流量損失，即要求單泵測試大于85l/h.。由于燃油泵對于流量電流的影響因素有多種包括：泵室槽深 泵蓋油槽深 轉(zhuǎn)子參數(shù) 打點工序使泵蓋輕微變形等，現(xiàn)對這幾項提出方案進(jìn)行測試，原采用轉(zhuǎn)子參數(shù)為3822（注：線徑為0.38mm 匝數(shù)為2

45、2匝），泵室油槽深1.10mm，泵蓋槽深1.05mm。4.1影響燃油泵性能的因素 對于燃油泵性能的影響是多方影響的綜合，其中包括：轉(zhuǎn)子參數(shù) 油槽深度 安裝過程控制 電刷簧壓 換向器材料 電磁鐵磁場強(qiáng)度等等?，F(xiàn)對其中幾項進(jìn)行優(yōu)化并分析。（1）轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子影響流量的參數(shù)有轉(zhuǎn)子線圈的線徑與匝數(shù)。減小線徑會使電阻增大在額定電壓下電流減小，轉(zhuǎn)矩減?。ㄞD(zhuǎn)矩公式），轉(zhuǎn)速下降，反之則相反；增加線圈匝數(shù)會使電阻增加在額定電壓下電流減小，單圈轉(zhuǎn)矩減小，轉(zhuǎn)速下降。需要選擇合適的線徑與匝數(shù)增加流量但不能使電流過大，流量/電流22.5，且要求滿足流量85l/h，電流4.5a。（2）泵蓋油槽深度：加大油槽深度即加大進(jìn)油的橫

46、截面積，可以使進(jìn)油量增加，可以提高流量，但增加進(jìn)油量的話由于泵室的出油口不變，會使泵室內(nèi)壓力升高從而增大渦輪的轉(zhuǎn)動阻力，即增加電機(jī)的負(fù)載，為了抵抗這部分增加的負(fù)載電機(jī)會增加轉(zhuǎn)動力矩即提高電流。（3）泵室油槽深度：加大泵室油槽深度即加大出油口的橫截面積，可以使出油量增加，可以提高流量，同時由于出油量增加了可以降低泵室內(nèi)的壓力，即降低渦輪的轉(zhuǎn)動阻力，減少電機(jī)的負(fù)載降低轉(zhuǎn)動力矩可以增加轉(zhuǎn)速降低電流。(4)其他因數(shù)：當(dāng)然影響流量的因數(shù)還有很多，如：電刷的簧壓，磁場的強(qiáng)度，轉(zhuǎn)子的同軸度，還有渦輪葉片的個數(shù)角度等等。下面對以上設(shè)計思路中的影響因數(shù)進(jìn)行優(yōu)化參數(shù)與結(jié)構(gòu)，用以達(dá)到更加理想的性能以提高此款燃油泵的

47、競爭力。4.2燃油泵性能優(yōu)化一款燃油泵的好壞主要是評價它的性能的優(yōu)劣，雖然燃油泵的性能參數(shù)有很多，但是其中最主要的是燃油泵的流量與電流，一款燃油泵首先要達(dá)到的是電流與流量參數(shù)，之后是耐久，泄壓等等的參數(shù)。所以對燃油泵電流流量進(jìn)行優(yōu)化使非常必要的，它直接關(guān)系到一款燃油泵的好壞。下面對燃油泵一些零部件的參數(shù)尺寸進(jìn)行優(yōu)化使其達(dá)到更好的性能。（1）原泵室槽深為1.10mm泵蓋槽深為1.05mm，取五個燃油泵部件進(jìn)行試裝，裝配流程為：壓泄壓閥-裝電刷-支架縮口-支架打點-壓止回閥-裝磁鋼-充磁-裝轉(zhuǎn)子-壓泵室-壓泵蓋-泵蓋縮口-打點，對裝配完的燃油泵進(jìn)行性能測試，對測試臺進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定：電壓為13.5

48、v 工作壓力為40010kpa泄壓壓力為55020kpa，流量大于85l/h，電流小于4.5a，流量/電流22.5.測試結(jié)果如下表表4-1 燃油泵性能測試3822轉(zhuǎn)子泵室槽深（1.10mm） 泵蓋槽深（1.05mm）序號電流流量14.48324.58534.48844.38554.686雖然通過增加燃油泵泵室與泵蓋得油槽雖然適當(dāng)?shù)脑黾恿艘恍┝髁刻岣吡巳加捅玫男阅?，但是由上表?shù)據(jù)可以看出此燃油泵在電壓為13.5v，工作壓力為400kpa的情況下流量在85l/h左右，電流在4.5左右，規(guī)定要求電流要小于4.5a但是上表中由超出4.5a的電流，所以此泵無法達(dá)到規(guī)定的性能要求需要修改其結(jié)構(gòu)或者參數(shù)，進(jìn)

49、一步的提升性能。（2）在原本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加泵室油槽深度至1.25mm，進(jìn)一步的增加泵室油槽的深度，即增加泵室出油口的面積，將會適當(dāng)?shù)脑黾右恍┝髁?，取五個燃油泵零部件進(jìn)行試裝，裝配完以后到自動測試臺進(jìn)行檢測，測試結(jié)果如下表4-2 燃油泵性能測試3822轉(zhuǎn)子泵室槽深（1.25mm）泵蓋槽深（1.10mm）序號電流流量流量/電流14.159121.924.239522.4534.189021.544.39522.154.29322.1 此方案雖然使電流和流量得到了較大的優(yōu)化使燃油泵性能提升較大，但由上表中的數(shù)據(jù)得之電流和流量分別達(dá)到了規(guī)定的中要求，可是流量/電流必須大于等于22.5，此參數(shù)還無法達(dá)

50、到，所以還需改進(jìn)其結(jié)構(gòu)或者參數(shù)，進(jìn)一步的提升性能。由于增加轉(zhuǎn)子的線徑可以使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩增大可以使流量增加，但也會使電流顯著上升，增加轉(zhuǎn)子繞線的匝數(shù)可以降低電流，雖然單匝的線圈轉(zhuǎn)矩會下降但是整體的轉(zhuǎn)矩會上升，原采用的轉(zhuǎn)子為3822轉(zhuǎn)子（即線徑為0.38mm，匝數(shù)為 22匝），現(xiàn)為了提高泵的性能，即增加流量但是電流不至于增加太多，可以采用增加線徑，并且增加線圈匝數(shù)。（3）在原有的基礎(chǔ)上嘗試改變轉(zhuǎn)子參數(shù)，即改變轉(zhuǎn)子繞線的線徑與匝數(shù)用以改變電機(jī)的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速，將轉(zhuǎn)子參數(shù)換成4024（即0.41mm的線徑，24匝），取五個燃油泵進(jìn)行試裝下表為試驗數(shù)據(jù)：表4-3燃油泵性能測試4024轉(zhuǎn)子泵室槽深（1.25mm）泵蓋槽深（1.10mm）序號電流a流量l