一种FSAE赛车干式润滑系统技术方案

本发明专利技术涉及一种FSAE赛车干式润滑系统，该干式润滑系统包括干式油底壳(1)、机油泵(2)、机油冷却器(3)和机油罐(4)；其中机油泵(2)包括扫气泵和高压泵，干式油底壳(1)为平板状，设有若干个挡板围成大小不一的腔室结构，扫气泵吸油点位于小腔室内，高压泵出油点位于大腔室内；机油泵(2)设于干式油底壳(1)上，机油泵(2)、机油罐(4)和机油冷却器(3)依次连通。与现有技术相比，本发明专利技术降低油底壳高度，进而降低发动机及整车质心高度，并且稳定吸油，系统轻量化且高度集成化；机油储存于机油罐内，减缓由于曲轴箱气体的变质，提高机油使用寿命；机油通过机油冷却器进行温度控制，使机油始终可以保持在最佳温度区间。以保持在最佳温度区间。以保持在最佳温度区间。

【技术实现步骤摘要】
一种FSAE赛车干式润滑系统


[0001]本专利技术属于FSAE方程式赛车
，涉及一种FSAE赛车干式润滑系统。

技术介绍

[0002]大学生方程式汽车大赛(Formula SAE)简称FSAE，是全程由在校大学生设计、制造与参加的属于大学生们的F1，由国际汽车工程师学会(SAE International)于1978年开办，FSAE要求各参赛队按照赛事规则和赛车制造标准，自行设计和制造方程式类型的小型单人座赛车，并携该车参加全部或部分赛事环节。各车队赛车上用的发动机通常是大排量摩托车发动机，比如常用的Triumph 675发动机，其原装润滑系统是湿式润滑系统，其下端的湿式油底壳用来存储机油，湿式油底壳的高度约为100mm，因此体积较大，导致发动机质心高度较高。且湿式润滑系统中，多余的机油会附着在曲轴上增加曲轴运转的阻力，因而会降低发动机的动力输出。
[0003]比赛要求赛车在加速、制动、操控性方面都有优异的表现并且足够稳定耐久。更快、更轻、更稳定成为了大家共同的目标。FSAE方程式赛车轻量化对赛车的动力性和耐久性有着至关重要的影响，降低整车质心可以提高车辆的动力学和可操纵性。
[0004]专利CN107201927A公开了一种应用于大学生方程式赛车的干式润滑系统，该干式润滑系统为置于发动机机外部的系统，包括发动机的油底壳、机油滤清器、机油罐、外置机油泵和机油柄；油底壳为平板状，油底壳上设有一个以上的向下凹的回油槽；机油罐为圆柱筒状；外置机油泵为三段式同轴泵，三段式同轴泵由第一段泵、第二段泵和第三段泵依次连接组成。专利CN207660662U公开了一种适用于小型赛车的干式油底壳润滑系统，包括干式油底壳、机油泵、机油罐、油柄体和滤清器，干式油底壳通过法兰和螺栓与发动机曲轴箱的孔位连接；干式油底壳的侧面具有两个出口端，干式油底壳的出口端分别通过连接管与机油泵连接，机油泵通过连接管与机油罐上端的入油口相连，机油罐下端的出油口通过连接管与机油泵相连，机油泵通过连接管与油柄体，机油滤清器与油柄体连接，机油罐内部设置带有油气分离效果的管柱式旋流分离器。这些专利降低了油底壳高度；润滑油经过漫长的流动，降低油温，避免由于粘度不足导致的润滑效果减弱；但存在由于机油泵外置，干式润滑系统所占空间过大过重，且油底壳中不存在档液板设计，在正负侧向加速度作用下油压不稳，机油温度不可控以及机油罐油气效率不足等问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种FSAE赛车干式润滑系统，本专利技术的干式油底壳以及内置机油泵的布置使油底壳高度降低，布置更加紧凑，可以节约后舱空间，且降低质心；干式油底壳设置挡板，且小腔室内扫气泵吸油管设计为喇叭口状，提高吸油效率，并且提高在侧向或前后加速度的情况下吸油的稳定性；机油罐设计有挡液板，提高油气分离效率及油压的稳定性；机油冷却器可以通过主动控制，使得油液温度维持到发动机最佳工作温度范围内。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]本专利技术提供一种FSAE赛车干式润滑系统，该干式润滑系统包括干式油底壳、机油泵、机油冷却器和机油罐；
[0008]其中机油泵设于发动机内部，包括扫气泵和高压泵，干式油底壳为平板状，设有若干个挡板围成大小不一的腔室结构，扫气泵吸油点位于小腔室内，高压泵出油点位于大腔室内；
[0009]机油泵设于干式油底壳上，机油泵、机油罐和机油冷却器依次连通。
[0010]作为优选的技术方案，所述干式油底壳的高度为13
‑
15mm。
[0011]进一步地，所述的挡板为长方形薄板，包括第一竖挡板、第二竖挡板、横挡板和第三竖挡板，所述横挡板和第三竖挡板的板上与干式油底壳的连接处设有若干个用于机油流通的半圆孔，所述的挡板与干式油底壳焊接，抑制油液飞溅。
[0012]进一步地，所述的横挡板、第三竖挡板和干式油底壳围成两处小腔室，所述的横挡板和干式油底壳围成大腔室，所述的第一竖挡板和第二竖挡板设于大腔室内。
[0013]进一步地，所述的机油泵包括泵壳以及泵壳内部的三段式同轴泵，该三段式同轴泵包括依次连接的第一段泵、第二段泵和第三段泵，其中第一段泵和第二段泵为扫气泵，第三段泵为高压泵；
[0014]所述的机油泵连接第一扫气泵吸油管、第二扫气泵吸油管、扫气泵出口管、高压泵出口管、高压泵入口接头、固定吊耳和链轮，所述的第一扫气泵吸油管、第二扫气泵吸油管、扫气泵出口管和高压泵出口管分别通过法兰连接在机油泵上，所述的扫气泵出口管连接机油罐，所述的高压泵入口接头通过高压泵入口转接座和接头连通机油冷却器，所述的固定吊耳连接发动机，该发动机通过链条带动链轮旋转使机油泵转动，从而吸油。
[0015]作为优选的技术方案，所述的扫气泵为罗茨泵，所述的高压泵为齿轮泵。
[0016]作为优选的技术方案，所述的第一扫气泵吸油管和第二扫气泵吸油管均由复合高分子材料制成，通过3D打印制成，所述的复合高分子材料包括尼龙或尼龙玻纤。
[0017]作为优选的技术方案，所述的扫气泵出口管和高压泵出口管均由金属材料制成，通过3D打印工艺或者机加工和焊接工艺制成，所述的金属材料包括铝镁合金或钛合金。
[0018]进一步地，所述的第一扫气泵吸油管和第二扫气泵吸油管分别设于两处小腔室内，所述的扫气泵出口管设于第一竖挡板和第二竖挡板之间，所述的高压泵出口管设于第一竖挡板和第二竖挡板外侧。
[0019]进一步地，所述第一扫气泵吸油管、第二扫气泵吸油管和高压泵出口管的管口为喇叭口状。
[0020]进一步地，所述的机油罐包括若干个上挡液板、旋风分离器、若干个下挡液板、出油口、溢流口和进油口，其中旋风分离器设于机油罐的上部，上挡液板设于旋风分离器的内部，下挡液板设于机油罐的下部，中间开有吸油口，吸油口连接机油罐的底部小油室内，溢流口设于机油罐的顶部，进油口设于机油罐的上部，通过接头、连接管和扫气泵出口转接座连通扫气泵出口管，所述的机油罐通过机油罐支撑边盖与发动机相连，出油口设于机油罐的下部，通过连接管连通机油冷却器。
[0021]作为优选的技术方案，所述的机油罐为圆柱筒状，所述机油罐的容积为3.0
‑
3.5L，主要作用为储存机油和油气分离，同时又能够起到一定的冷却和排气作用。
[0022]作为优选的技术方案，所述的上挡液板和下挡液板为圆形，板上均布圆孔，起到防止油液飞溅的作用。
[0023]作为优选的技术方案，进油口和出油口均与机油罐的罐体相切，保证机油贴着罐壁流动而不产生飞溅，有效油气分离。
[0024]作为优选的技术方案，所述的连接管为不锈钢丝编织橡胶油管或编织尼龙塑料耐油管。
[0025]进一步地，所述机油罐的外部轴向连通设有视油管，用于监视机油容量。
[0026]作为优选的技术方案，所述视油管的材料为透明耐油橡胶或透明聚四氟乙烯。
[0027]进一步地，所述扫气泵出口管和扫气泵出口转接座的连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种FSAE赛车干式润滑系统，其特征在于，该干式润滑系统包括干式油底壳(1)、机油泵(2)、机油冷却器(3)和机油罐(4)；其中机油泵(2)包括扫气泵和高压泵，干式油底壳(1)为平板状，设有若干个挡板围成大小不一的腔室结构，扫气泵吸油点位于小腔室内，高压泵出油点位于大腔室内；机油泵(2)设于干式油底壳(1)上，机油泵(2)、机油罐(4)和机油冷却器(3)依次连通。2.根据权利要求1所述的一种FSAE赛车干式润滑系统，其特征在于，所述的挡板为长方形薄板，包括第一竖挡板(11)、第二竖挡板(12)、横挡板(13)和第三竖挡板(14)，所述横挡板(13)和第三竖挡板(14)的板上与干式油底壳(1)的连接处设有用于机油流通的半圆孔。3.根据权利要求2所述的一种FSAE赛车干式润滑系统，其特征在于，所述的横挡板(13)、第三竖挡板(14)和干式油底壳(1)围成两处小腔室，所述的横挡板(13)和干式油底壳(1)围成大腔室，所述的第一竖挡板(11)和第二竖挡板(12)设于大腔室内。4.根据权利要求3所述的一种FSAE赛车干式润滑系统，其特征在于，所述的机油泵(2)包括泵壳以及泵壳内部的三段式同轴泵，该三段式同轴泵包括依次连接的第一段泵、第二段泵和第三段泵，其中第一段泵和第二段泵为扫气泵，第三段泵为高压泵；所述的机油泵(2)连接第一扫气泵吸油管(21)、第二扫气泵吸油管(22)、扫气泵出口管(23)、高压泵出口管(24)、高压泵入口接头(25)、固定吊耳(26)和链轮(27)，所述的扫气泵出口管(23)连接机油罐(4)，所述的高压泵入口接头(25)通过高压泵入口转接座(5)和接头连通机油冷却器(3)，所述的固定吊耳(26)连接发动机，该发动机通过链条带动链轮(27)旋转使机油泵(2)转动。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：胡锡华，苏庆龙，刘人赫，邓俊，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：