Calculation of the oil pump gears dimensions using their regressive dependence on the automotive engine displacement

О B Stefanovsky

doi:10.31498/2225-6733.40.2020.216246

Abstract

By means of processing by the least squares method, regressions of the published main dimensions (width or axial length and outer diameter) of oil pumps gears with external gearing that have always been used and are used in domestic automobile engines with spark ignition (both carburetor and fuel injection kinds) as well as the functions of these dimensions of the displacement of these engines have been obtained. These functions are distinguished by the compatibility and symmetry of occurrence of these dimensions raised to the first and second power. Based on three pairs of these regressions, methods of calculating the gear width of an oil pump including the solution of biquadratic and quadratic equations with subsequent correction of the result have been proposed. The obtained value of this width is used to calculate the gear outer diameter. The accuracy of calculating the width and outer diameter of the gear by these methods has been estimated for a set of about 20 known designs of oil pumps mounted on 35 engines. The standard deviation from the actual size values for the results of this calculation, when smoothing the absolute errors with the auxiliary functions of the displacement, is the following: for the calculation of the gear width the standard deviation is about 1.9 mm if the biquadratic equation is used and it is about 1.6 mm when using the quadratic equation; for the calculation of the gear outer diameter the standard deviation is 0.75 mm when using the biquadratic equation and the standard deviation is 0.84 mm when using the quadratic equation. The average absolute value of the relative error if calculating the gear width by these methods is about 0.03...0.04, and that for the outer diameter is about 0.02. Direct calculation of the pump gear dimensions using their individual regressions of the engine displacement results in higher errors even after correcting the results. A regression has been proposed to calculate the oil pump gear teeth module with the standard deviation of about 0.1 mm. The examples of using the proposed method for automotive engines with the displacement of 1.5; 3.0; 4.5 and 6.0 liters have been given

Highlights

Шляхом обробки методом найменших квадратів отримані регресійні залежності опублікованих основних розмірів шестерень масляних насосів із зовнішнім зачепленням, що застосовувалися і застосовуються у вітчизняних автомобільних двигунах з іскровим запаленням, а також функцій цих розмірів від робочого об’єму двигунів
Calculation of the oil pump gears dimensions using their regressive dependence on the automotive engine displacement
The accuracy of calculating the width and outer diameter of the gear by these methods has been estimated for a set of about 20 known designs of oil pumps mounted on 35 engines

Summary

ВІСНИК ПРИАЗОВСЬКОГО ДЕРЖАВНОГО ТЕХНІЧНОГО УНІВЕРСИТЕТУ

Перш ніж розглядати РЗ функцій ширини b і зовнішнього діаметру dex шестерні насоса від робочого об’єму icylVs двигуна, доцільно досліджувати такі РЗ для самих цих розмірів, оскільки, у разі прийнятної точності передбачення величин b і dex за допомогою індивідуальних РЗ, поставлена мета була б відразу досягнута. – Залежності ширини (а) і зовнішнього діаметру (б) шестерні МН від робочого об’єму двигуна з іскровим запалюванням: 1 – основна; 2 – для двигунів з повітряним охолодженням. – Залежності добутку (а) і інших функцій (б) ширини і зовнішнього діаметру шестерні МН від робочого об’єму двигуна з іскровим запалюванням: 1 і 2 – основні степiнні виду (2); 3 – запропонована спочатку [6]; 4, 5 і 6 – приватні (для кореня з суми квадратів розмірів); 7 – двочленна виду (1).

РЗ для згладжування kσ РЗ для згладжування АП розмірів

Нема Є

До розрахунку розмірів шестерень МН чотирьох умовних АД