浅议发动机水泵汽蚀现象及预防措施

气蚀现象在水泵的工作环境下经常发生。发动机水泵汽蚀现象会导致水泵流量下降,噪声激增,输出流量和压力剧烈波动,系统无法稳定地工作。可以从很多方面改善发动机水泵气蚀,例如水泵本身结构设计,发动机水道结构设计,整车冷却系统结构设计等等均可改善发动机水泵气蚀现象。本文主要讨论气蚀发生的原因、现象以及从几个方面改善的措施,最重要的是从冷却系统结构设计改善水泵的气蚀现象。合理的冷却系统配置和布置能够有效避免发动机水泵的汽蚀现象。目前卡车冷却系统大多采用闭式强制冷却系统,其主要依靠压力盖来实现。压力盖可以提高冷却系统内压力,合适的压力盖开启压力能够有效抑制发动机水泵的汽蚀现象,保证发动机水泵的正常工作,同时能够消除汽蚀现象引起的高频压力冲击产生的噪声。     

发动机水泵叶轮疲劳开裂力学模型分析

某汽车发动机在整车高速试验和台架可靠性耐久试验中,有几台次相继出现了水泵叶轮疲劳开裂的问题,同时伴有叶轮和壳体气蚀现象。经过对两种失效现象及其分布特征进行综合分析,认为在特定工况下水泵内压水流紊乱导致了叶片特定部位和局部壳体水流过速并产生气蚀,同时衍生了叶轮的不合理弯曲疲劳载荷,导致叶轮疲劳开裂。     

现代汽车冷却系统控制原理概述(六)

提高发动机部分负荷工作温度和降低发动机全负荷的工作温度的优点在于:◆较低的燃油消耗◆减少有害气体排放◆低磨损◆改善驾驶室内的采暖冷却液膨胀箱:冷却液膨胀箱能可靠地分离冷却系中的气体,以避免冷却系在水泵进水侧发生气蚀。膨胀箱中的空气容积要足够大,使冷却液在加热和膨胀时较快地建立压力,在发动机热停机时防止冷却液溅出,如图19所示。     

CFD的水泵数值分析

CFD模拟可以直观了解产品内的复杂流动现象,对提高设计能力、改进和优化设备具有重要的作用。文章建立了发动机冷却水泵的实际工作模型,对水泵体内部的三维湍流流场进行CFD模拟;研究了水泵内部复杂流场中各个位置上压力分布、速度分布和湍动能情况;分析水泵的水力损失,对发动机水泵的扬程和水力效率性能进行分析和预测,计算结果与试验结果相差不超过8％,表明利用CFD数值模拟分析具有很高的可靠性,能充分反映水泵内部流动的复杂情况,可以为水泵结构设计和性能改进提供理论依据。     

发动机水泵研制工作获新进展

汽车发动机冷却水泵,是水冷式发动机冷却系统中不可缺少的部件,它的性能对发动机的功率和燃油消耗有着直接影响.由于种种原因,多年来,我国对汽车发动机水泵的研究和改进工作进展缓慢,除了认识上的原因外,缺少专用的综合性能测试设备也是     

内然机曲轴轴承的气蚀损坏

气蚀损坏是现代内燃机曲轴轴承的重要损坏,一般易发生在润滑油量和压力不足的发动机曲轴轴承中。柴油机的气蚀损坏比汽油机常见,工作状况恶劣的直喷式高速柴油机和涡轮增压强化柴油机的气蚀损坏更常见。高速柴油机多为吸入和排出式气蚀。曲轴与轴承座严重     

汽车冷却系统的气蚀及影响因素

通过对发动机冷却系统气蚀产生机理的分析与研究,找到了产生气蚀的关键因素,即静态压力小于饱和蒸汽压。为此,在产品设计开发时,首先要保证此条件不成立,这样才能避免气泡的产生,也就断了气蚀产生的源头。另外,通过抑制气泡、增强水腔壁面耐冲击疲劳强度等一些辅助办法,可将气蚀的可能性或气蚀的影响降到最低。     

可安装在摩托车上的水泵

和安装在摩托车上的发电机原理近似,该水泵包括泵体、进水口、出水口、转叶、支撑架和万向节组件.支撑架设置在泵体的底部,万向节组件包括泵体连接套、水泵输入轴、发动机连接套和传动轴.水泵输入轴通过轴承套在泵体连接套内,水泵输入轴的伸出端与发动机传动轴的外端为万向节连接.发动机传动轴的内端与发动机的转轴相接,发动机连接套分别通过轴承套设在发动机传动轴上,泵体连接套和发动机连接套相互铰接.     

商用车齿轮式机油泵气蚀问题研究

笔者所在公司开发的大功率发动机机油泵在进行耐久试验过程中,机油泵高压腔侧的泵体部位表面发生材料脱落,出现气蚀坑的现象。为此,采取在高压腔出现气蚀的位置,增加卸荷槽的方案,并进行了试验验证,成功解决了气蚀问题。     

2006年宝马730Li更换水泵后无法启动着车

车型:E66,配置N52发动机。行驶里程:80000km。故障现象:车辆由于停放后无法启动着车拖回维修店进行检查维修。故障诊断:初步检查发现发动机电子冷却水泵连接插头严重烧蚀。更换电子水泵的连接插头后发动机可以顺利着车,但是熄火后电子水泵一直运转,接下来又更换了电子水泵,更换电子水泵后发动机无法启动着车。把旧的电子水泵连接上去,发动机可     

发动机水泵经典校核计算

水泵是发动机冷却系统的关键零部件,随着现代发动机性能的逐步提升,对水泵进行校核计算已经成为发动机设计开发过程中必不可少的一步。文章通过水泵经典计算法,分别对各机型的水泵进行了校核计算,得到了水泵的流量和扬程。通过扬程和流量的关系,计算出新型机所需的水泵扬程。结果表明原型机水泵的传动比不能满足新型机的散热要求,更改传动比后,整车热平衡满足要求。     

汽车发动机机油泵的综合性能评价

为了提高车用发动机润滑系统中的机油泵的研究和设计水平,对机油泵的主要性能指标进行了讨论,分析了不同类型机油泵的特点和发展趋势。结合作者近期生产实践和试验研究中的一些工作,分析了车用发动机机油泵试验台的架构、功能及典型试验结果。以目前各国的文献成果为依据,综合研究了排量、容积效率、压力波动等性能指标的影响因素及相互联系。通过试验台的测试实例论证了机油泵振动和噪声的测试方法和分析手段。结果表明：定排量机油泵无法满足发动机节能减排的要求,必须进行变排量泵的研发;基于完全空化模型的数值模拟方法是分析机油泵空化现象的有效手段;机油泵的振动和噪声性能受到压力波动和机械啮合的双重影响,必须综合考虑。     

发动机轮系变化对水泵轴承可靠性影响及试验验证

Q13汽油机横置改纵置的过程中,对水泵轴承的受力进行了分析,并对WB型与WR型轴承分别运用于纵置发动机的理论寿命进行了计算分析。通过理论计算及试验验证,在调整皮带张力及改变水泵轴承结构的情况下,能够大幅提高水泵寿命,改善水泵质量。     

Design and optimization of an LPG roller vane pump for suppressing cavitation

A roller vane type liquefied petroleum gas (LPG) pump was developed for a liquid phase LPG injection (LPLi) engine. Most of the LPG pumps used in the current LPLi engines are installed inside of the LPG tank, but this pump is intended to be installed outside of the LPG tank to overcome the difficulty of fixing an in-tank pump. Because LPG has a low boiling point and high vapor pressure, it usually causes cavitation in the pump and consequently deteriorates the flow rate of the pump. The purpose of this work is to optimize the design of the roller vane pump in order to suppress cavitation and increase the fuel flow rate by using a computational fluid dynamics (CFD) analysis. In order to achieve these goals, the intake port configuration and the rotor of the roller vane pump were redesigned and simulated using STAR-CD code. Computation was performed for six different models to obtain the optimized design of the roller vane pump at a constant speed of 2600 rpm and a constant pressure difference between the inlet and outlet of 5 bar. The computation results show that an increased intake port cross-section area can suppress cavitation, and the pump can achieve a higher flow rate when the rotor configuration is changed to increase its chamber volume. When the inlet pressure difference is 0.1 bar higher than the fluid saturation pressure, the pump reaches its maximum flow rate.     

新型发动机冷却润滑系统试验台系统

介绍了一种新型的发动机冷却润滑系统及其主要零部件综合试验台架系统。该试验系统不仅可以对发动机冷却润滑系统的主要部件水泵、机油泵和机油冷却器等进行完整试验,还可以对冷却润滑系统的流量分配和流阻特性进行静态试验验证和研究,而且具有和发动机匹配连接的功能以及在发动机工作过程中对其冷却润滑系统性能进行试验研究和匹配的能力。其先进的综合控制测试系统可以对试验过程中的参数进行控制并对数据进行自动采集、显示、拟合和存储。     

Active coolant control strategies in automotive engines

The coolant flow rate in conventional cooling systems in automotive engines is subject to the mechanical water pump speed, and high efficiency in terms of fuel economy and exhaust emission is not possible given this limitation. A new technology must be developed for engine cooling systems. The electronic water pump is used as a substitute for the mechanical water pump in new engine cooling systems. The new cooling system provides more flexible control of the coolant flow rate and engine temperature, which previously relied strongly on engine driving conditions such as load and speed. In this study, the feasibility of two new cooling strategies was investigated using a simulation model that was validated with temperatures measured in a diesel engine. Results revealed that active coolant control using an electronic water pump and valves substantially contributed to a reduction of coolant warm-up time during cold engine starts. Harmful emissions and fuel consumption are expected to decrease as a result of a reduction in warm-up time.     

基于耦合仿真的柴油机冷却系统自行加温过程研究

针对目前柴油机及其冷却系统数值仿真中存在的分开建模无法对柴油机自行加温过程模拟的问题,建立了某柴油机及其冷却系统全耦合仿真模型,实现了对柴油机冷却系统自行加温过程的数值模拟。计算结果表明,该柴油机冷却系统自行加温过程中机油温度上升较冷却水快。油、水温度均达到40℃时,冷却系统加温时间需要575 s,自行加温过程中,水泵消耗的功率最小为0.594 kW,最大效率为34.8%。通过该机热平衡试验,验证了仿真模型的准确性。     

汽车发动机机油泵壳体加工工艺优化

以TU5JP4汽车发动机机油泵为研究对象，其主要使用在神龙汽车有限公司系列乘用车发动机中。在该款机油泵加工制造过程中，壳体是其主要加工部件，所占生产时间最长，是影响机油泵的整体生产效率的主要要素。对现有机油泵壳体加工工序做了分析并进行了时间测量，每件产品加工时间为597s；采用更改刀具和工艺参数以及更改毛坯设计的方法改进后，每件产品加工时间缩短为463s，该改进为有类似结构的机油泵壳体加工提供了参考。     

基于电控集成智能控制的柴油机降油耗技术研究

为了进一步降低商用车的燃油消耗和CO2排放,开展基于发动机工况需求的电控集成优化控制研究。以某直列4缸电控共轨柴油机为研究对象,以发动机水温为反馈,对发动机水泵、节温器等电控冷却系统零部件进行综合调节,实现快速暖机升温以及正常行驶中发动机水温恒定在最佳温度,并通过优化VGT,改善燃烧过程。试验结果表明,采用智能控制系统可将冷却水温控制在各工况所对应的最优冷却水温附近,基于发动机工况需求的电控集成优化控制可以降低柴油机油耗3.51%,充分验证了智能控制方案的可行性和有效性。     

液压助力转向泵模拟加载装置测控系统开发

为了在发动机台架试验中能够按照试验规范控制液压助力转向泵的载荷,研制了转向泵模拟加载装置测控系统.该系统由基于16位微控制器的测控单元、伺服驱动器和工控机组成,利用以太网实现上、下位机通信,实时测量油压、油温和转向阻力等参数,根据获取的发动机台架控制系统试验开始标志来保持时间同步,通过控制机械转向器的转角来调节转向泵的载荷.试验结果表明,测控系统完全满足发动机试验中对转向泵连续加载要求.