0 引言
随着生活水平的提高，用户购车、换车的需求日益增 大，汽车的NVH 品质已逐渐成为客户是否选择相应品牌 的第一评价指标。发动机作为整车的核心激励源之一，其 NVH 性能的好坏，直接影响着客户的用车体验和主机厂 的品牌形象。
发动机机油泵是发动机润滑系统的核心部件，能保证 发动机在任何转速下都有足够高的压力向润滑部件输送 足够数量的润滑油。发动机常用的机油泵主要分为转子 泵、齿轮泵和叶片泵。相比较而言，叶片泵的NVH 性能最 优、转子泵次之、齿轮泵较差。机油泵在整机的噪声表现除 了与其自身设计结构强相关，也与其在整机上的布置位 置、油道走向、密封性等有关。
转子泵因其结构紧凑、外形尺寸小、泵油量大、供油均 匀性较好等优点，在中小型发动机上应用广泛，其常见的 噪声异常表现为内外转子啮合噪声和含气量超标导致吐 出压力过大造成的流体噪声。
本文对转子机油泵的噪声机理进行说明，对某汽油机 转子式机油泵的啮合噪声进行分析与改进，并对优化后机 油泵噪声、流量特性进行试验验证，在不影响其流量特性 的前提下，有效解决了该机油泵的噪声问题。
1 转子机油泵噪声机理
转子机油泵噪声主要包括由于运动零件间间隙导致 的碰撞、振动机械式噪声和由泵的压力、流量的周期性变 化以及进气引起的流体振动与噪声。具体噪声分类及涉及
相关零部件，如表1 所示。
2 问题来源
在对某汽油机进行NVH 性能试验时，发现发动机前 方阶次噪声能量突出，主要为基频5.44 及其倍数（10.88、 16.32、21.76、27.2、32.64）的阶次噪声，经声源相机定位为 发动机前方机油泵布置位置，如图1、2 所示。
该汽油机使用的转子机油泵由曲轴通过链条传递动 力，其中曲轴驱动齿轮齿数为29，转子轴从动齿轮齿数为 32，转子轴与内转子之间使用花键连接，内转子随转子轴 旋转，并通过齿轮的啮合带动外转子一起转动，内转子齿 数为6、外转子齿数为7，机油泵内部结构如图3 所示。 经计算，机油泵内外转子啮合阶次为：（驱动齿齿数）÷ （从动齿齿数）×（内转子齿数）=29÷32×6=5.44，即发动机前 方存在的5.44 及其倍数阶次噪声为机油泵内外转子啮合 噪声，与声源相机定位位置吻合。
3 机油泵噪声优化
机油泵内外转子啮合噪声主要由机油泵内部尺寸精 度控制差、内外转子啮合不平顺导致，因此对该机油泵的 内部间隙尺寸精度、内外转子啮合齿型进行优化，并分别 试验验证其效果。
3.1 内部间隙尺寸优化
对机油泵内部关键尺寸精度进行控制，减小各相对旋 转部件之间的间隙，以减小旋转件间的振动噪声，具体方 案见表2。
3.2 转子啮合齿型优化
该机油泵齿型为普通摆线，内外转子啮合时有的齿不 参与啮合，声音产生了断点不连续，如图4 所示。对摆线齿 型进行优化，内外转子线型轮廓更改为圆弧过渡，啮合时 各齿时刻保持接触，使产生的撞击声连续，比普通摆线转 子产生的撞击声小，如图5 所示。
3.3 声学效果验证
根据表2 方案制作整改样件一、根据表2 与图5 结合 方案制作整改样件二，分别对两种整改件在整机的声学效 果进行验证，并与原始状态样件进行对比，如图6 所示。 整改件一、整改件二机油泵阶次噪声与原状态件相比 均降低明显，麦克风布置在皮带轮正前方1 米处测量，整 改件一与原状态相比，主要阶次噪声大约降低5-20dB （A），整改件二在整改件一基础上可进一步降低阶次噪声 5-10dB(A)，即采用内部间隙尺寸优化和摆线线型优化两
种方案的机油泵声学效果最优。
3.4 机油泵流量特性验证
排量一般指泵轴转动一转所排出的油液体积，是机油 泵设计中最重要的设计指标，其他参数的选择都应在满足 排量要求的基础上进行考虑。对三种机油泵进行单体性能 测试，验证对比其流量特性，结果如图7 所示。
三台机油泵低转速低压力下性能均满足技术要求，高 转速高压力下方案2 的性能略低于技术指标5%以内，满 足使用要求。
4 总结
本文对转子机油泵的噪声机理进行说明，对某汽油机 转子机油泵的啮合噪声进行识别，从内部间隙尺寸精度优 化、摆线齿型优化两方面，对机油泵进行整改，并对优化后 机油泵噪声、流量特性进行试验验证，在满足使用前提下， 有效解决了该机油泵的噪声问题。