[00898452]汽车机油泵设计制造的关键技术

机油泵是在润滑系统中，可迫使机油自油底壳送到发动机运动件的装置，据统计，发动机机油泵直接影响汽车油耗2%～3%，其对汽车节能减排的贡献巨大。全球汽车保有量约为6亿辆，所以机油泵的性能对于日益繁荣的汽车行业来说是相当重要的一个环节，研发新型节能机油泵和改进机油泵的性能成为同行业的当务之急。该项目的汽车机油泵为内啮合摆线齿轮泵、变排量叶片机油泵为主的系列车用机油泵，经数字化设计和应用优化设计的汽车机油泵压力脉动小、容积效率高、振动噪音低，开创了国内汽车机油泵行业节能减排技术成功应用的先例。创新点如下：1．以机油泵振动噪声为主线，创造性地提出了齿轮泵的流固耦合振动问题。机油泵的振动问题包括两个难点，一是流场分析的收敛，二是带有极薄油膜的转动流场的有效模拟，针对前者，采用三维面耦合的方式进行求解，耦合面为齿轮与油液接触面和油液与壳体接触面，耦合变量为耦合面的节点位移和压力；针对后者，通过振动响应测试，对复杂载荷工况进行反求，进而求解整个结构的振动响应，再求解辐射噪声，该方法有严格的理论依据，求解结果精确，是一种非常有用的创新方法。2．以机油泵单位体积排量最大为目标，采用双摆线转子，结构上改进为圆的短幅内摆线向外偏移形成新转子，有效地克服了传统转子在结构上的困油现象。3．针对机油泵的流量、流量脉动以及泄露，提出了基于参数化程序的设计方法，实现机油泵转子三维自动建模，以及运动干涉分析。以用于进一步的流场仿真、模态和动力学分析。创建了"自动设计平台"，该平台由专家知识数据库支持并可更新。数据库内汇总了生成圆弧摆线、双摆线型内外转子，以及叶片泵转子等设计参数、优化步骤以及优化算法等。4．进行了机油泵壳体切削加工变形方法研究，提出了薄壁零件加工的优化控制策略，构建了工艺参数可行空间，实现高效数控切削加工。该项目部分成果已经进入工程应用。这些成果的完成，帮助企业实现由生产型向技术先导型企业的转变。缩短产品研发周期50%，降低研制成本60%以上，其中研发的变排量叶片机油泵填补国内高端车用机油泵的空白；与该项目相关的机油泵项目连续三年荣获上汽集团技术创新奖。近三年，新增产值26965万元，新增利润4808万元。围绕着汽车机油泵设计及加工中的高端核心技术的研发，获得了原创性技术,发表高水平论文25篇、著作2本、授权发明专利4项，申请发明专利2项，授权实用新型专利7项、外观专利1项、以及软件著作权7项，中国汽车生产销售世界第一，按不同车型配不同机油泵估算，机油泵的优化改进和新设计具有显著的社会效益。