Tidiga vakuumpumpar användes vanligtvis endast i dieselmotorer, främst som en vakuumkälla för vakuumförstärkningspumpen i bromssystemet. På grund av sin enda funktion och relativt låga krav på vakuumpumphastighet och vakuumnivå, prioriterade motorvakuumpumpar inte hög rotationshastighet eller pumphastighet.
Under de senaste åren, med framsteg inom modern bilteknik, har standarderna för vakuumkällor i fordon blivit allt strängare. Direkt-drivna vakuumpumpar anslutna till kamaxeln har gradvis ersatt de som är anslutna till generatoraxeln, vilket ger högre vakuumnivåer och snabbare pumphastigheter. Den här artikeln undersöker arbetsprincipen, strukturen och prestandamåtten såsom vakuumnivån för direkt-drivna kamaxelvakuumpumpar som används i bilmotorer. Prestandaegenskaperna hos vakuumpumpar med roterande skovelmotorer som använder en spiralformad- pumpkammare är teoretiskt validerade, med teoretiska beräkningsmetoder tillhandahållna för alla prestandamått för denna pumptyp. Ett innovativt tillvägagångssätt föreslås för att ta itu med den låga insugningseffektiviteten i vakuumpumpar för hushållsmotorer: designa insugs- och avgasstyrkanaler och optimera deras parametrar.
Baserat på teoretiska beräkningar upprättades en tre-dimensionell modell för att utföra teoretisk analys av de mekaniska och kinematiska egenskaperna hos vakuumpumpens huvudkomponenter. För att ta itu med svårigheten att simulera motordriftsförhållanden på konventionella vakuumpumptestplattformar med roterande skovlar, designades en ny motorvakuumpumptestplattform med ett preliminärt designförslag. Med hjälp av befintlig CNC-bearbetningsutrustning utvecklades en bearbetningsprocessspecifikation för vakuumpumphuset, följt av simulering och slutbearbetning av huset. Denna forskning tillhandahåller genomförbara designmetoder och bearbetningsexperimentella protokoll för vidareutveckling och produktion av mekaniska vakuumpumpar med roterande skovlar för fordon.
