油泵是液压控制系统的动力源,它的作用是向控制机构、换挡机构和液力变矩器提供油压,对自动变速器内部需要润滑的部件进行润滑。油泵输出的是主油压(主压力),也称线路油压(线路压力),主油压经调节后产生作用不同的分支油压,各个分支油压不会超过主油压。油泵通常安装在液力变矩器后面,由变矩器壳体驱动,其转速与发动机转速相同。如果发动机停止运转,油泵就停止转动。自动变速器常用的油泵有3种,分别为内啮合齿轮油泵、摆线转子泵和叶片泵。 1.内啮合齿轮油泵。 内啮合齿轮油泵在自动变速器中应用最普遍,如丰田、大众系列、本田平行轴式自动变速器等,如图4-1和图4-2所示,它由主动齿轮(小齿轮)、从动齿轮(内齿轮)、月牙形隔板。泵壳、泵盖等组成。月牙形隔板将内齿轮和外齿轮之间的空间分隔为吸油腔和压油腔,两个彼此不相通的腔分别有进油口和出油口。主动齿轮内齿上有两个对称的凸键,与液力变矩器壳体后端的两个凹槽相连。泵盖的伸出轴端花键与液力变矩器内的导单向离合器的内花键相连,将导轮固定。
发动机运转时,主动齿轮由变矩器壳体驱动,进行顺时针旋转,从动齿轮被主动齿轮驱动,进行顺时针旋转。此时,在吸油腔内,由于内齿轮和外齿轮不断退出啮合,空腔容积不断增大,形成局部真空,将液压油从进油口吸入,随着齿轮的旋转,齿间的液压油被带到压油腔。在压油腔内,由于内齿轮和外齿轮不断进行啮合,空腔容积不断减小,使油压增高,液压油从出油口排出。
2.摆线转子泵:
摆线转子泵是一种特殊齿形的内啮合齿轮油泵,由一对内啮合的转子及泵壳、泵盖组成,其工作原理如图4-3所示。内转子为外齿轮,外转子为内齿轮,两者之间有一个偏心距离e,内转子通常比外转子少一个齿。内转子是主动齿轮,外转子是从动齿轮,发动机运转时,带动内转子旋转,外转子的转速比内转子转速每周慢一个齿,内、外转子间工作腔的容积不断变化。当转子顺时针方向旋转时,图4-3中右侧的容积不断扩大,以致形成局部真空,将油液从进油口吸入;左侧工作腔容积由大变小,将油液从排油口压出,这就是转子泵的工作过程。摆线转子泵具有结构简单、尺寸紧凑、噪声小、运转平稳的特点,其缺点是流量脉动大,加工要求精度高。摆线转子泵的齿数越多,出油脉动就越小。
3.叶片系:
叶片泵由定子、转子、叶片、壳体和泵盖组成,其工作原理如图4-4所示。定子固定不动,转子由变矩器壳驱动,转子与定子不同心,两者之间有一定的偏心距e。在转子转动时,叶片在转子的槽中做往复运动,叶片间形成密封的工作腔,如果转子按图4-4中所示逆时针转动,右边的叶片逐渐伸出,工作腔增大,形成局部真空,油液被吸入工作腔;左边的叶片被定子逐渐压进槽内,工作腔容积减小,油压增高,从排油口排出。如果改变转子与定子之间的偏心距e,即改变工作腔的容积,油泵的输油量就会变化,这就是变排量油泵,其工作原理如图4-5所示。叶片泵具有运转平稳、泵油量均匀、容积效率高的优点,但是它有结构复杂、对
液压油污染敏感的缺点。
发动机在不同工况时的转速差别很大,通常是在700~6500r/min之间变化。如果在低转速时保证了所需的最低泵油量,则在高速时会使排量过大,油压增高,不但造成动力损失,还会造成换挡冲击和液压部件的早期损坏。可变流量叶片泵能满足发动机不同转速工况下的需要。这种叶片泵的定子不固定在壳体上,而是可以绕一个销轴摆动,从而改变转子与定子之间的偏心距,也就改变了油泵的流量。定子的摆动量由反馈油压控制。当发动机转速增高,油压增高时,反馈压力增高,定子在反馈油压的作用下克服弹簧压力,绕销轴逆时针方向摆动,转子与定子之间的偏心距减小,降低了油泵的泵油量。