Frühe Vakuumpumpen wurden typischerweise nur in Dieselmotoren eingesetzt und dienten hauptsächlich als Vakuumquelle für die Vakuumverstärkerpumpe im Bremssystem. Aufgrund ihrer Einzelfunktion und der relativ geringen Anforderungen an das Vakuumsaugvermögen und das Vakuumniveau legten Motorvakuumpumpen keine Priorität auf eine hohe Drehzahl oder ein hohes Saugvermögen.
In den letzten Jahren sind die Standards für Vakuumquellen in Fahrzeugen aufgrund der Fortschritte in der modernen Automobiltechnologie immer strenger geworden. An die Nockenwelle angeschlossene Vakuumpumpen mit Direktantrieb-haben nach und nach die an die Lichtmaschinenwelle angeschlossenen Vakuumpumpen ersetzt und bieten höhere Vakuumniveaus und schnellere Sauggeschwindigkeiten. In diesem Artikel werden das Funktionsprinzip, die Struktur und Leistungsmetriken wie das Vakuumniveau von direkt-angetriebenen Nockenwellen-Vakuumpumpen untersucht, die in Automobilmotoren verwendet werden. Die Leistungsmerkmale von motorischen Drehschieber-Vakuumpumpen mit einer spiralförmigen Pumpenkammer werden theoretisch validiert, wobei theoretische Berechnungsmethoden für alle Leistungsmetriken dieses Pumpentyps bereitgestellt werden. Es wird ein innovativer Ansatz vorgeschlagen, um die geringe Ansaugeffizienz in den Ansaugkammern von Vakuumpumpen für Haushaltsmotoren anzugehen: die Gestaltung von Ansaug- und Auslassführungskanälen und die Optimierung ihrer Parameter.
Basierend auf theoretischen Berechnungen wurde ein dreidimensionales Modell erstellt, um eine theoretische Analyse der mechanischen und kinematischen Eigenschaften der Hauptkomponenten der Vakuumpumpe durchzuführen. Um die Schwierigkeiten bei der Simulation von Motorbetriebsbedingungen auf herkömmlichen Testplattformen für Drehschieber-Vakuumpumpen zu lösen, wurde eine neuartige Testplattform für Motor-Vakuumpumpen entwickelt und ein vorläufiger Entwurfsvorschlag vorgelegt. Unter Nutzung vorhandener CNC-Bearbeitungsanlagen wurde eine Bearbeitungsprozessspezifikation für das Vakuumpumpengehäuse entwickelt, gefolgt von einer Simulation und Endbearbeitung des Gehäuses. Diese Forschung liefert praktikable Entwurfsmethoden und experimentelle Bearbeitungsprotokolle für die Weiterentwicklung und Produktion mechanischer Drehschieber-Vakuumpumpen für die Automobilindustrie.
