前言

随着文章输出的增加，总有点‘黔驴技穷’的无力感，聊点什么呢？感觉能聊的话题都聊过了，只能聚焦于小的知识点来分享了。今天聊点什么呢？来聊聊真空泵吧！

在之前的文章中，我们曾说过，真空泵实际上算是一个过渡产品。不用怀疑，在未来有一天混动、纯电动汽车全面一统天下的时候，电子助力系统将会以摧枯拉朽之势，取代现在的真空助力系统。但在近10年左右，真空泵还有它存在的价值，因为化石能源不是说取代就取代的。而目前真空泵的存在要是以驱动形式来区分，可以分为电子真空泵和机械真空泵。

而电子真空泵又分为诸如活塞泵、膜片泵以及最常见的叶片泵，而机械真空泵结构就比较简单，浮动式叶片泵。

我们曾经做过一个调查，在国外的主机厂，其实机械泵占绝对的统治地位，其中不凡大型豪华车，而使用电子真空泵者寥寥无几。这与国内主机厂的情况截然不同，国内自主主机厂基本上没有用过机械泵。

既然机械泵在国外OEM大行其道，那我们今天就来聊聊这个机械真空泵。

机械泵一般是装在发动机上，从凸轮轴取力，并且外壳与凸轮轴罩盖密封连接。

一、工作原理

生产机械真空泵的供应商不少

但机械真空泵的结构却基本都一样，如下图所示。

如果我们将机械真空泵拆解了，它的内部是这样。

如果我们要分析机械真空泵的工作原理，可以简述为叶片的旋转让连接进气口的腔体内体积变大，从进气口吸入空气，当体积膨胀到最大时，关闭了进气口，将封闭的腔体内空气从出气口送入与发动机凸轮轴罩盖内，如此往复循环。

具体工作过程见下面四个的工作示意图：

第一个阶段，随着叶片的旋转，与进气口连接的腔体体积建立；

第二个阶段，体积逐渐膨胀，空气被吸入腔体；

第三个阶段；当腔体体积膨胀到最大时，此时叶片恰好转过了进气口，进气口位置被关闭，腔体气体成为封闭的体积，并且体积会被逐渐压缩。

第四阶段：随着叶片的旋转，当转到出气口开启的位置，被压缩的封闭气体从出气口流入发动机凸轮轴罩盖内。

二、几个疑惑

在解释了泵的工作原理之后，几个问题出现在了脑海里，不知道各位读者是不是与我有相同的疑惑？

1、叶片与壳体的密封怎么解决，塑料叶片的磨损如何解决？

壳体的材质是铝合金，内壁铣削加工，要保证足够的精度，这是先决条件，但不是核心。核心是什么呢？是机油，如果我们观察机械泵在发动机上的安装，你会发现这样一个小管子（绿色），它是做什么用的呢？其实是一机油的回油管，既然有回油管，那么必须有进油，油从哪进的呢？就是凸轮轴位置，因为凸轮轴本身需要机油润滑。

机油的进入实际上一下解决了两个问题，因为叶片与壳体的摩擦位置有机油的存在，即减轻了磨损，又提高了密封。实际上真空泵的叶片就是在这种油气混合物的环境下工作着。

2 、永不停机的真空泵会不会增加发动机负荷？

因为机械泵的叶片会随着凸轮轴一直旋转，不像电子真空泵那般可以随时停机，我们就会想到它会不会一直抽气？发动机负荷、油耗是不是都会增加？且慢，我们还是来分析一下。

我们都是知道电子真空泵系统的单向阀是位于泵和真空助力器之间，泵的开、关依靠真空度传感器的测量结果。如果没有真空度传感器信号，那泵将会一直工作。而且将会以非常大的负荷工作，因为系统内的真空度已经很高了，再抽只会越来越困难。

但在机械真空助力系统中，工程师巧妙的解决了这一问题。怎么解决？只需挪一下单向阀的位置，将单向阀的位置由进气位置挪到了出气口。随着真空泵抽气，系统内的真空度越来越高，往外送出的气体越来越少，达到门限之后，单向阀关闭了。虽然叶片还在旋转，但整个系统相当于在真空中运行，两侧没有压差，也就不存在泵气，自然负荷就小了很多。

而且这个单向阀在机械泵上的实现也非常的简单，只是一个弹簧片。调整弹簧片刚度，就能设定不同的开启、关闭门限值。

三、总结

一项技术的存在必有其价值，同样的，对于国外主机厂比较多用机械真空泵，我们分析主要还是其成本低廉，首先泵本身价格就比电子真空泵要便宜，其次还不需要额外的诸如真空度传感器，线束，真空泵支架，控制策略等等辅助系统。而且由于机械泵是集成在发动机之上的，所以它跟发动机走而不是整车，一般大的主机厂可以开发很多种车型，但发动机就那么几个，比如大众的EA211EA888 所以这样就大大的降低了开发费用，而电子真空泵基本跟整车在走，新开一台车，就要重新开发一套真空系统。

当然，如果在发动机开发之处没有考虑外挂机械真空泵的话，发动机更改的费用也挺大的。说到底还是产品规划的前瞻性和规模优势。