学习任务2 自动变速器油泵的检修

2025年09月26日

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学习任务2 自动变速器油泵的检修

【学习目标】

1. 知识目标

（1）自动变速器液压系统的组成和作用。

（2）油泵的基本结构和工作原理。

2. 技能目标

（1）能正确、规范地拆装、检查油泵。

（2）能正确实施与油泵拆装检查相关的环保、安全措施，能了解与油泵相关的故障现象。

（3）能贯彻执行5S管理。

【任务描述】

一辆丰田卡罗拉1.8L自动变速器轿车，车主将车开到4S店，说该车自动变速器升挡迟缓。初步判断是油泵输出油压过低导致的，需要对油泵进行检修。

【相关知识】

一、自动变速器液压控制系统概述

对于自动变速器，液压控制系统是非常重要的一个部分。以前的液控自动变速器，液压控制系统将发动机的负荷（节气门开度）和车速转换为不同的自动变速器油压，并由此确定换挡时刻，并进行换挡的控制。而对于电控自动变速器，虽然换挡正时由自动变速器ECU控制，但换挡的过程仍通过液压控制系统来执行。

1. 液控自动变速器的液压控制系统

液控自动变速器液压控制系统的基本组成包括动力源、执行机构和控制机构等部分，组成示意图如图2-2-1所示。

图2-2-1液控自动变速器液压控制系统的组成

1) 动力源

液压控制系统的动力源是油泵（或称为液压泵），它是整个液压控制系统的工作基础。如各种阀体的动作、换挡执行元件的工作等都需要一定压力的ATF。油泵的基本功用就是提供满足需求的ATF油量和油压。

2) 执行机构

执行机构主要由离合器、制动器油缸等组成。其功用是在控制油压的作用下实现离合器的接合和分离、制动器的制动和松开，以便得到相应的挡位。

3) 控制机构

控制机构包括阀体和各种阀，包括主调压阀、副调压阀、手动阀、换挡阀、节气门阀、速控阀（调速器）、强制降挡阀等。

液压控制系统还包括一些辅助装置，如用于防止换挡冲击的蓄能器、单向阀等。

2. 电控自动变速器的液压控制系统

电控自动变速器液压控制系统除了前述的液控自动变速器液压控制系统的动力源、执行机构和控制机构之外，还增加了电磁阀等电控元件。

液压控制系统将油泵所产生的经主调节阀调节后的主油压，通过阀体上电磁阀的工作来操作换挡阀，电磁阀由ECU根据车辆的实际工况控制，从而控制作用在变矩器、离合器及制动器上的油压，以控制变矩器和行星齿轮机构的工作。电控自动变速器的液压控制系统与液控自动变速器的液压控制系统的差别如图2-2-2所示。

(a) 液控自动变速器的液压控制系统

(b) 电控自动变速器的液压控制系统

图2-2-2电控自动变速器与液控自动变速器的液压控制系统的差别

在液控自动变速器的液压控制系统中，车速和节气门开度信号被转换为液压信号，液压信号在液压控制系统中经过处理后被直接执行。而在电控自动变速器的液压控制系统中，车速和节气门开度信号先被转换为电信号，这个电信号在电子控制系统中经过处理后，再传递给液压控制系统去执行。这就是两者的差别，即电控自动变速器的换挡不再根据节气门油压和速控油压执行，而是由ECU根据传感器信号（主要是节气门位置传感器和车速传感器）去控制电磁阀工作来实现，因此电控自动变速器的液压控制系统比液控自动变速器的液压控制系统相对简单。

二、油泵的结构与工作原理

1. 功用

油泵是液压控制系统的动力源，其功用是产生一定压力和流量的ATF，供给液力变矩器、液压控制系统和行星齿轮机构。

2. 驱动方式

油泵的驱动方式分为两种，一种称为外驱动，如图2-2-3所示。发动机曲轴通过液力变矩器壳体后端的油泵驱动毂来驱动油泵的主动部分，所有的后轮驱动的自动变速器及少数前轮驱动的自动变速驱动桥都是采用这种方式。油泵驱动毂加工有两个槽或平面，以连接油泵的主动件。

图2-2-3油泵的外驱动

1—挠性板连接螺栓；2—变矩器壳体；3—油泵驱动毂；4—变矩器套管

油泵的另一种驱动方式称为内驱动，如图2-2-4所示。许多前轮驱动的自动变速驱动桥都是采用这种方式，是通过与液力变矩器中心孔相配合的六方轴或花键轴来驱动油泵。

图2-2-4油泵的内驱动

3. 分类

自动变速器上常见的油泵有三种形式：内啮合齿轮泵、转子泵和叶片泵。目前内啮合齿轮泵应用最广泛。

1）内啮合齿轮泵

内啮合齿轮泵的结构如图2-2-5所示，主要由主动齿轮、从动齿轮、O形圈、壳体等组成。主动齿轮为外齿轮，从动齿轮为内齿轮，在壳体上有一个月牙板，把主、从动齿轮不啮合的部分隔开，并形成两个工作腔，分别为进油腔和出油腔。进油腔与泵体上的进油口相通，出油腔与泵体上的出油口相通。主动齿轮内径上有两个对称的凸键，与液力变矩器后端油泵驱动毂的键槽或平面相配合。因此，只要发动机转动，油泵便转动并开始供油。

图2-2-5内啮合齿轮泵的结构

1—前油封圈；2—壳体；3—O形圈；4—从动齿轮；5—主动齿轮；6—定子轴；7—后油封圈

如图2-2-6所示，油泵在工作过程中，主动齿轮带动从动齿轮转动，在齿轮脱离啮合的一端（进油腔），容积不断变大，产生真空吸力，把ATF从油底壳经滤网吸入油泵。在齿轮进入啮合的一端（出油腔），容积不断减小，油压升高，把ATF从出油腔挤压出去。油泵这样不断地运转，就形成了具有一定压力的油液，供给自动变速器工作。

图2-2-6内啮合齿轮泵的原理

1—主动齿轮；2—从动齿轮；3—月牙形隔板；4—吸油腔；5—压油腔；6—进油道；7—出油道

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、噪声低等特点。

这种油泵要求具有严格的加工制造精度。因为齿轮之间、齿轮与泵体之间，过大的磨损和间隙会导致油泵的性能下降，以及油压过低。而油压对于自动变速器的正常工作是非常重要的。决定油泵工作性能的是下列油泵齿轮的工作间隙。

（1）从动轮与泵体之间的间隙，可用厚薄规进行测量。

（2）从动轮齿顶与月牙板之间的间隙，可用厚薄规进行测量。

（3）主动轮与从动轮的侧隙，可用直尺和厚薄规进行测量。

2）转子泵

转子泵的结构与原理如图2-2-7所示。它实际上也是内啮合齿轮泵，但其内、外转子是一种摆线式的转子轮。两个转子偏心安装，内转子是主动件，带动外转子一起转动。内转子的齿数比外转子少一个。内外转子紧密接触形成密闭的工作腔，当工作腔从进油口处转过时，容积增大而形成真空，ATF便从进油口吸入。当工作腔转到出油口侧时，容积减小，ATF被挤压，并由出油口泵出。