自動變速器油泵的類型和工作原理
機油泵安裝在變矩器的后部,由變矩器后端的軸套驅(qū)動。在自動變速器的供油系統(tǒng)中,常用的油泵有內(nèi)齒輪油泵、轉(zhuǎn)子油泵和葉片油泵。
自動變速器油泵通常安裝在變矩器的后部,由變矩器殼體后端的軸套驅(qū)動。在自動變速器的供油系統(tǒng)中,有定量泵和變量泵兩種油泵。
定量油泵
常用的定量泵有內(nèi)齒輪泵、轉(zhuǎn)子泵和葉片泵,內(nèi)齒輪泵仍是應(yīng)用最廣泛的一種。
內(nèi)齒輪泵主要由外齒輪、內(nèi)齒輪、月牙隔板、泵殼和泵蓋組成。其齒輪緊密安裝在泵體內(nèi)腔中,外齒輪為主動齒輪,內(nèi)齒輪為從動齒輪,月牙形隔板將外齒輪和內(nèi)齒輪隔開。內(nèi)外齒輪以微小的間隙緊靠在月牙形隔板上。泵體是鑄造的,精加工后泵體內(nèi)有很多油道,包括進油口和出油口。泵蓋也是一個成品鑄件,有許多油道。泵蓋和泵體用螺栓固定在一起。
油壓室
與內(nèi)齒輪泵嚙合的月牙形隔板將內(nèi)齒輪和外齒輪之間的空容積分成兩部分。當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動時,齒輪的齒從嚙合進入分離部分,其體積由小變大,稱為吸油腔。齒輪從分離到嚙合體積由大變小的部分稱為油壓室。
由于內(nèi)外齒輪的齒頂與月牙形隔板緊密配合,吸油腔和油壓腔相互密封。發(fā)動機運轉(zhuǎn)時,變矩器殼體后端的軸套帶動外齒輪和內(nèi)齒輪一起運轉(zhuǎn)。此時,在吸油室內(nèi),外齒輪和內(nèi)齒輪的容積不斷增大,造成局部真空,油底殼中的液壓油從進油口被吸出。隨著齒輪的轉(zhuǎn)動,齒間的液壓油被帶到油壓室(在油壓室中,由于外齒輪和內(nèi)齒輪的不斷嚙合,體積不斷減小,液壓油從出油口排出)。內(nèi)齒輪泵的排量取決于外齒輪的齒數(shù)、模數(shù)和齒寬。
油泵的實際泵送量會小于理論泵送量,因為油泵的各個密封間隙都有一定的泄漏。
齒輪泵中的齒輪
內(nèi)齒輪泵是自動變速器中應(yīng)用最廣泛的油泵。具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、自吸能力強、流量波動小、噪音低等特點。
轉(zhuǎn)子泵由一對相互嚙合的轉(zhuǎn)子、泵殼和泵蓋組成。它的排量取決于內(nèi)外轉(zhuǎn)子的齒數(shù)、齒形、齒寬和偏心距。齒數(shù)越多,齒廓、齒寬和偏心度越大,位移越大。
內(nèi)齒輪泵應(yīng)用廣泛。具有結(jié)構(gòu)緊湊、自吸能力強、流量波動小、噪音低等特點。它主要由主動齒輪、從動齒輪、泵殼和泵蓋組成,如圖2-68所示。
從動齒輪2為內(nèi)齒圈,在泵體的齒輪槽內(nèi)設(shè)有月牙形隔板3,將主動齒輪和從動齒輪的嚙合部分隔開,形成高壓和低壓兩個工作腔,保證油泵的正常工作。主動齒輪內(nèi)圈有兩個對稱的凸鍵,安裝在伸出軸端的液力變矩器泵葉輪的鍵槽內(nèi)。因此,只要發(fā)動機轉(zhuǎn)動,液力變矩器就帶動主動齒輪轉(zhuǎn)動,使油泵處于供油狀態(tài)。從泵蓋軸端伸出的花鍵與液力變矩器中導(dǎo)輪的單向離合器連接。
日歷年度(calendar year)
發(fā)動機運轉(zhuǎn)時,帶動機油泵的內(nèi)外轉(zhuǎn)子同向旋轉(zhuǎn)。內(nèi)轉(zhuǎn)子是主動齒輪,外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速比內(nèi)轉(zhuǎn)子慢一檔。隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動,工作室的容積不斷變化。當(dāng)轉(zhuǎn)子順時針旋轉(zhuǎn)時,內(nèi)外轉(zhuǎn)子中心線右側(cè)的工作室容積由小變大,形成局部真空。液壓油從吸油口吸入,內(nèi)外轉(zhuǎn)子中心線左側(cè)的工作腔容積由大變小,液壓油從出油口排出。
葉片泵
泵由定子、轉(zhuǎn)子、葉片、外殼和泵蓋組成。轉(zhuǎn)子由變矩器殼體后端的軸套驅(qū)動,繞其中心旋轉(zhuǎn)(定子是固定的,轉(zhuǎn)子和定子不同心,兩者之間有一定的偏心)。葉片泵的排量取決于轉(zhuǎn)子直徑、轉(zhuǎn)子寬度和轉(zhuǎn)子與定子之間的偏心距。轉(zhuǎn)子的直徑和寬度越大,轉(zhuǎn)子和定子之間的偏心距就越大,葉片泵的排量就越大。葉片泵具有運行平穩(wěn)、噪聲低、油量均勻、容積效率高等優(yōu)點,但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,對液壓油的污染較為敏感。
如圖所示,泵由定子、轉(zhuǎn)子、葉片、殼體和泵蓋組成。
轉(zhuǎn)子由液力變矩器殼體的軸套驅(qū)動,并繞其中心旋轉(zhuǎn),而定子是固定的。轉(zhuǎn)子和定子不同心,它們之間有偏心。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時,在離心力的作用下,葉片向外膨脹并緊貼定子內(nèi)表面,隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動在轉(zhuǎn)子葉片槽內(nèi)往復(fù)運動,從而在相鄰葉片之間形成一個密封的工作腔。如果轉(zhuǎn)子順時針旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)子和定子中心線右側(cè)的工作室容積會逐漸增大,從而產(chǎn)生一定程度的真空。液壓油將從進油口吸入,轉(zhuǎn)子和定子中心線左側(cè)的工作腔容積逐漸減小,液壓油將從出油口排出。
可變油泵
為了保證自動變速器在發(fā)動機低轉(zhuǎn)速時能為其部件提供足夠流量和壓力的液壓油,機油泵的排量應(yīng)該足夠大。
定量泵泵送的油量與轉(zhuǎn)速的增加成正比。當(dāng)發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時,泵油量會大大超過自動變速器的實際需要。過多的泵油增加了阻力,從而增加了發(fā)動機的負(fù)荷和油耗,造成一定的功率損失。
因此,汽車自動變速器的葉片泵設(shè)計為變量泵。這種葉片泵的定子不是固定在泵殼上,而是可以繞銷軸擺動,以改變定子和轉(zhuǎn)子之間的偏心距,如圖3 .40所示。當(dāng)油泵運行時,定子3的位置由來自定子側(cè)控制室內(nèi)油壓調(diào)節(jié)閥的反饋油壓控制。
油泵轉(zhuǎn)速低時,泵送的油量小,油壓調(diào)節(jié)閥關(guān)小反饋油路,降低反饋壓力。在回位彈簧的作用下,定子繞銷軸順時針擺動一個角度,加大了定子和轉(zhuǎn)子之間的偏心和位移。
當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過一定值時,變量泵的泵油量不會增加,從而降低了油泵在高速時的運行阻力,提高了汽車的燃油經(jīng)濟性。
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