新型汽车电子燃油泵总成关键技术研究.doc

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1、新型汽车电子燃油泵总成关键技术研究第一章概述1.1燃油现状及发展趋势汽油和柴油是现汽车的主要动力来源，它们都是石油的衍生物。当前世界的主要能源是石油、煤和天然气，美国能源部2000年公布的全世界已发现的石油总量为2・3万亿桶，目前已经消耗量占发现储量的33%-50%[11o我国人均石油资源量仅为世界平均水平的1/16,自1993年起我国已经成为石油净进口国，而且能源结构分布不均匀⑵。而汽车保有量正在持续增加，导致石油消耗在加速，石油能源危机将无法避免。同时，汽车带来的尾气污染已经成为大气污染的另一个主

2、要污染源，给大家的牛命健康造成非常严重的危害⑶。大量的研究表明汽车尾气释放出大量的污染物，包括悬浮颗粒、一氧化碳、氮氧化物、铅还有酸雨等⑷勺。这些有害物质都严重危害人类健康，悬浮颗粒PM2.5严重危害肺部组织和心血管系统等⑹，2013年中国诸多大城市均出现雾霾现象，汽车尾气起到相当大的作用。针对汽车尾气对人类的危害巨大，许多防治措施也开始使用，几个大城市大城市（北京、上海、广州、天津）相应地出台限车牌政策，今年3月下旬，杭州也开始限车牌，这说明汽车给环境带来了很大的威胁。除了限车牌外，国家还加大了机车

3、排污检测，研究人员还对整个发动机系统进行改造或者采用新的能源动力等⑺措施进行节能减排。使用清洁燃料掺醇汽油是减少污染卓有成效的方法。新型燃料包括氢燃料、甲醇、乙醇、二甲醛、液化石油气、牛物柴油等⑻。氢气是地球上最丰富、最清洁的元素°气与氧气作用生产水，不会产生CO2,CO,HC等废气，仅会产生少量的N0?2]o氢气的单位质量的能量密度高、密度低、自燃温度较高，但是氢气不易存贮，并且会出现回火现象。长远来看，氢气良好的燃烧性能和轻污染势必在燃油方面有着良好的前景。液化石油气是石油提炼过程中的附属品，主要

4、有丙烷和丁烷组成【同。和汽油相比，液化石油气与空气结合更均匀所以燃烧更充分、产生的有害气体更少，有良好的抗爆性和安全性，同时成木低〔河。液化石油气也存在一些问题，它的动力性能比汽油差，同时需要对汽车进行加气罐的改造，这样会占用汽车空间。目前，我国对液化石油气的投资不多，加气站的数量太少，暂时无法普及。醇类燃料包括甲醇和乙醇在我国部分地区及一些发展中国家（例如巴西）广泛使用，可以有效减小对环境污染程度，并且“十二五”规划中强调过发展醇瞇累燃料代替石油。从环保性来讲，甲醇是卅界公认的清洁燃料，燃烧产物的微

5、小颗粒远小于汽油。动力方面，甲醇是含氧燃料，适合在缺氧的高原地区使用，并且燃烧比汽油更充分，世界上最昂贵、速度最快的F2赛车动力都是使用甲醇动力。安全方而，甲醇具有良好的抗爆性。通用性方而，使用甲醇汽油无需改造汽车发动机即可适应。甲醇具有如此多优点，但也存在诸多问题，如甲醇的冷启动问题、较强的吸水性且有极强的腐蚀性⑼，与汽油融合时容易出现分层现象问，具有导电性，对金屈有一定的电解、电化和置换反应。总之，新型燃油尤其是掺醇燃油和纯醇类燃油的推广和使用，使得燃油能源问题暂缓，同时降低了有害气体的排放。但是

6、醇类的物理性质与汽车燃油差别很大，特别是甲醇燃料具有极强的腐蚀性和亲水性对于浸泡其中的燃油泵总成危害很大，燃油泵总成中的关键部件油位传感器和泵芯更容易失效。因此，基于冃前新型燃油对燃油泵总成的影响，提岀新型燃油泵总成关键部件技术研究，旨在解决油位传感器和泵芯对新型燃油适应性差的问题。1.2汽车电子燃油泵总成发展现状1.2.1汽车电子燃油泵总成组成燃油泵总成是汽车的核心部件之一，是动力系统的重要组成部件。国标GB-25984中对汽车燃油泵有专门的规定：由微特电机直接内连一个微型油泵，并经外壳及辅助零件封

7、装组成的机电一体化部件装置卩現它以一定的油压和流量将燃油从油箱输送到发动机，同时与整车的液位仪表连接。其中燃油泵总成中最重要的是液位传感器和泵芯。如果汽车难以启动、怠速运转不稳、喘气、动力不足或运转无力，很有可能就是汽车燃油泵总成工作不利引起的112431O燃油泵有两种安装形式：装在供油管路中或者油箱底部。与装在供油管路中的燃油泵相比，装在油箱底部的燃油泵不容易产生气阻、泵油性能好、漏油产生的危害小并且有利于燃油泵冷却。冃前装在油箱底部的燃油泵发展飞速，并逐渐取代装在供油管路中的燃油泵。泵体是电子燃油

8、泵泵油的主体，根据其结构不同可以分为滚柱泵、齿轮泵、涡轮泵等卩％滚主泵式燃油泵是燃油泵中最常用的结构形式，其结构如图2,0装有滚柱的转子偏心安装在泵可内。当永磁直流电机3电源接通转动时，带动转子转动，滚柱在离心力的作用下压靠在泵壳的内表而上，起到密封的作用，在相邻两个滚柱之间形成一个密封油腔。滚柱之间的油腔容积在转子转动时，不断发生变化。在进油口时，进油腔容积由小变大，形成一定的真空度，将燃油吸入泵内；出油时，出油腔容积由大变小，滚柱之间的油压升高，高压