文档介绍：三、供油系统的结构与工作原理
近代所使用的自动变速器都离不开液压系统,而液压系统的液压油是由供油系统所提供的,因此,供油系统是汽车自动变速器中不可缺少的重要组成部分之一。
(一)供油系统的基本组成及作用
供油系统的结构组成,因其用途不同而有所不同,但主要组成部分基本相同,一般由各分支供油系统、油泵及辅助装置,压力调节装置等部分组成。
供油系统的作用是向变速器各部分提供具有一定油压。足够流量、合适温度的液压油。具体作用是:
(1)给变速器(或偶合器)供油,并维持足够的补偿压力和流量,以保证液力元件完成传递动力的功能;防止变矩器产生的气蚀,并及时将变矩器的热量带走,以保持正常的工作温度。
(2)在一部分工程车辆和重型运输车辆中,还需向液力减速器提供足够流量及温度适宜的油液,以便能适时地吸收车辆的动能,得到满意的制动效果。
(3)向控制系统供油,并维持主油路的工作油压,保证各控制机构顺利工作。
(4)保证换挡离合器等的供油,以满足换挡等的操纵需要。
(5)为整个变速器各运动零件如齿轮、轴承、止推垫片、离合器摩擦片等提供润滑用油,并保证正常的润滑油温度。
(6)通过油料的循环散热冷却,使整个自动变速器的发热量得以散逸,使变速器保持在合理的温度范围内工作。
(二)供油油泵的结构与工作原理
油泵是自动变速器中最重要的总成之一,它通常安装在变矩器的后方,由变矩器壳后端的轴套驱动。在变速器的供油系统中,常用的油泵有内啮合齿轮泵、转子泵和叶片泵。由于自动变速器的液压系统属于低压系统,其工作油压通常不超过2MPa,所以应用最广泛的仍然是齿轮泵。
1、内啮合齿轮泵的结构与工作原理
内啮合齿轮泵主要由外齿齿轮、内齿齿轮、月牙形隔板,泵壳、泵盖等组成,图1-20所示为典型的内啮合齿轮泵及其主要零件的外形。液压泵的齿轮紧密地装在泵体的内腔里,外齿齿轮为主动齿轮,内齿齿轮为从动齿轮,两者均为渐开线齿轮;月牙形隔板的作是将外齿齿轮和内齿齿轮隔开。内齿和外齿齿轮紧靠着月牙形隔板,但不接触,有微小的间隙。泵体是铸造而成的,经过精加工,泵体内有很多油道,有进油口和出油口,有的还有阀门或电磁阀。泵盖也是一个经精加工的铸件,也有很多油道。泵盖和泵体用螺栓连接在一起。
图1-20 典型的齿轮泵
1-月牙形隔板 2-驱动齿轮(外齿轮) 3-被动齿轮(内齿轮)4-泵体 5-密封环 6-固定支承 7-油封 8-轴承。
内啮合齿轮泵的工作原理如图1-21所示。月牙形隔板将内齿轮与外齿轮的之间空出的容积分隔成两个部分,在齿轮旋转时齿轮的轮齿由啮合到分离的那一部分,其容积由小变大,称为吸油腔;齿轮由分离进入啮合的那一部分,其容积由大变小,称为压油腔。由于内、外齿轮的齿顶和月牙形隔板的配合是很紧密的,所以吸油腔和压油腔是互相密封的。当发动机运转时,变矩器壳体后端的轴套带动小齿轮和内齿轮一起朝图中顺时针方向运转,此时在吸油腔内,由于外齿轮和内齿轮不断退出喷合,容积不断增加,以致形成局部真空,将油盘中的液压油从进油口吸入,且随着齿轮旋转,齿间的液压油被带到压油腔;在压油腔,由于小齿轮和内齿轮不断进入啮合,容积不断减少,将液压油从出油口排出。油液就这样源源不断地输往液压系统。
图1-21 内啮合齿轮泵
1-小齿轮 2-内齿轮 3-月牙形隔板 4-吸油腔 5-压油腔 6-进油道 7-出油道。
油泵的理论泵油量等于油泵的排量与油泵转速的乘积。内啮合齿轮泵的排量取决于外齿齿轮的齿数、模数及齿宽。油泵的实际泵油量会小于理论泵油量,因为油泵的各密封间隙处有一定的泄漏。其泄漏量与间隙的大小和输出压力有关。间隙越大、压力越高,泄漏量就越大。
内啮合齿轮泵是自动变速器中应用最为广泛的一种油泵,它具有结构紧凑、尺寸小、重量轻、自吸能力强、流量波动小、噪音低等特点。各种丰田汽车的自动变速器一般都采用这种油泵。
2、摆线转子泵的结构与工作原理
摆线转子泵由一对内啮合的转子、泵壳和泵盖等组成(如图1-22所示)。内转子为外齿轮,其齿廓曲线是外摆线;外转子为内齿轮,齿廓曲线是圆弧曲线。内外转子的旋转中心不同,两者之间有偏心距e。一般内转子的齿数为4、6、8、10等,而外转子比内转子多一个齿。内转子的齿数越多,出油脉动就越小。通常自动变速器上所用摆线转子泵的内转子都是10个齿。
图1-22 摆线转子泵
1-驱动轴 2-内转子 3-外转子 4-泵壳 5-进油腔 6-出油腔 e-偏心距
发动机运转时,带动油泵内外转子朝相同的方向旋转。内转子为主动齿,外转子的转速比内转子每圈慢一个齿。内转子的齿廓和外转子的齿廓是一对共轭曲线,它能保证在油泵运转时,不论内外转子转到什么位置,各齿均处于啮合状态,即内转子每个齿的齿廓曲线上总有一点和外转子的齿廓曲线相接触,从而在内转子、外转