电动燃油泵的电动机部分在结构上变动不大,但其泵体部分则有多种形式。燃油泵按使用的电压等级分为12V、24V、42V产品系列;按安装方式分为外置泵与油箱泵;按泵体的工作原理,可将泵体分为流体动力泵与容积泵(也称流体静力泵)两种。
1.流体动力泵
流体动力泵又分为离心泵、轴流泵与涡轮泵,其共同的原理是将燃油进行机械加速后,利用液体之间的动量交换来产生压力的。它们均能提供连续的流量,所产生压力取决于泵的转速。但一般说来工作压力都不大,一般为300kPa,输出的流量随阻力的升高而下降,当阻力达到某一值后则完全没有输出。
(1)离心泵
离心泵的工作原理如图11-3所示,它利用叶轮使燃油高速旋转,然后以高速向圆周方向流出,并在扩压器中进行动量交换形成压力。目前,在电动燃油泵中离心泵已较少使用。
图11-3 离心泵
l—环 2—进油管 3—叶轮叶片 4—扩压器 5—叶轮
图11-4 轴流泵
1—螺旋片 2—进油口
(2)轴流泵
轴流泵的工作原理见图11-4。它类似于一个螺旋推进器,或者风扇。轴流泵工作平稳,结构简单,但只适用于压力很低的场合。一般不单独使用,而与其他泵结合,作为两级泵的一级。
(3)涡轮泵
涡轮泵的工作原理如图11-5,它实际上也是离心泵的一种,但动量的交换是在叶片流道中开始的。它结构简单,涡轮及壳体、输出部分均可以用工程塑料制造,成本较低,所以在电动燃油泵中应用广泛,主要用于压力较低且要求输油量大的场合,也可以用于两级串联使用。
图11-5 涡轮泵
1—壳体 2—涡轮 3—输出板
在流体动力泵中还有一种泵叫侧槽泵如图11-6所示。侧槽泵的结构和涡轮泵的不同,但工作原理相似。两者的主要区别在于叶轮的形状、流道的形状与布置,且叶片的数目也比涡轮泵少得多。侧槽泵的工作压力很低,仅100kPa左右,但是它有一个突出的优点,即能以蒸气和燃油的混合物运转,并能通过适当的放气口分离油气或提高压力使蒸气冷凝来消除气泡,这对解决热起动及高温运行有重要意义。(www.daowen.com)
图11-6 侧槽泵
2.容积泵
容积泵是泵中流体所在的空间体积变化来产生压力的。进口处体积大,产生负压吸入燃油。随着泵的转动体积减小,产生高压输出。容积泵每一转吸入是一定的,输出量取决于泵的转速,与阻力的关系不大。但其间歇式供油易产生脉动、振动和噪声等。
齿轮泵的工作原理见图11-7,它由带外齿的主动齿轮、带内齿的从动齿圈以及端盖组成。主动齿轮的齿数比从动齿圈的齿数少一个,且主动齿轮处于偏心位置。旋转时,两个啮合齿之间的体积不断发生变化,完成泵油。这种油泵的缺点就是供油脉动比较大,在轿车上也有应用。例如STN2000型燃油泵是一个复合式燃油泵,其中一级是就是齿轮泵。容积泵中的叶片泵的典型结构如图11-8所示。
图11-7 齿轮泵
l—出油口 2—转子组件 3—壳体 4—从动齿固 5—进油口
图11-8容积泵
l—壳体 2—泵油室 3—转子 4—凸起环表面 5—叶片
3.外置泵(外装串联式)
外装式串联电动燃油泵安装在燃油箱外,它主要由油泵驱动电动机和滚柱式油泵组成,设有保护燃油输送管路用的安全阀、保持残余压力用的单向阀、防止燃油脉动的阻尼稳压器,以及燃油吸入和排出口。这种电动燃油泵可安装在输送管路的任何位置。燃油泵将燃油从油箱吸出,经过燃油滤清器到燃油分配管,分配管和压力调节器相通。
4.内置式(油箱泵)
近来,内置式电动燃油泵得到了广泛应用。安装在燃油箱内的油泵和安装在燃油箱外的油泵相比,其优点一是不容易产生气阻;二是漏油产生的危害小;三是泵油性能好。基于以上三个优点,再加上现代技术的发展(将压力调节器等多个零部件集成到燃油泵总成上),使得内置式电动燃油泵得到了飞速的发展。BOSCH公司CMS系统就是代表作,如图11-9所示。
图11-9 内置燃油泵
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