技師論文?？怂罐I車FE自動變速器的結(jié)構(gòu)與檢修

1、?？怂罐I車4F27E自動變速器的結(jié)構(gòu)與檢修摘要：本文講述了長安福特生產(chǎn)的?？怂罐I車所配備的4F27E自動變速器，它是一種設(shè)計用于前輪驅(qū)動車輛的電子控制4速變速驅(qū)動橋，目前此款變速器裝配在1.8L和2.0L排量的?？怂股?，本文分析了該變速器的組成、結(jié)構(gòu)、工作原理和故障診斷程序。關(guān)鍵詞：?？怂罐I車，4F27E型自動變速器，結(jié)構(gòu)原理，故障診斷1、 概述自動變速器具有操作容易、駕駛舒適、能減少駕駛者疲勞的優(yōu)點，已成為現(xiàn)代轎車配置的一種發(fā)展方向。裝有自動變速器的汽車能根據(jù)路面狀況自動變速變矩，駕駛者可以全神貫注地注視路面交通而不會被換擋搞得手忙腳亂。自動變速器之所以能夠?qū)崿F(xiàn)自動換擋是因為工作中駕駛員踏下

2、油門的位置或發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管的真空度和汽車的行駛速度能指揮自動換擋系統(tǒng)工作，自動換擋系統(tǒng)中各控制閥不同的工作狀態(tài)將控制變速齒輪機(jī)構(gòu)中離合器的分離與結(jié)合和制動器的制動與釋放，并改變變速齒輪機(jī)構(gòu)的動力傳遞路線，實現(xiàn)變速器擋位的變換。傳統(tǒng)的液力自動變速器根據(jù)汽車的行駛速度和節(jié)氣門開度的變化，自動變速擋位。其換擋控制方式是通過機(jī)械方式將車速和節(jié)氣門開度信號轉(zhuǎn)換成控制油壓，并將該油壓加到換擋閥的兩端，以控制換擋閥的位置，從而改變換擋執(zhí)行元件（離合器和制動器）的油路。這樣，工作液壓油進(jìn)入相應(yīng)的執(zhí)行元件，使離合器結(jié)合或分離，制動器制動或松開，控制行星齒輪變速器的升擋或降擋，從而實現(xiàn)自動變速。電控液力自動變速器

3、是在液力自動變速器基礎(chǔ)上增設(shè)電子控制系統(tǒng)而形成的。它通過傳感器和開關(guān)監(jiān)測汽車和發(fā)動機(jī)的運行狀態(tài)，接受駕駛員的指令，并將所獲得的信息轉(zhuǎn)換成電信號輸入到電控單元。電控單元根據(jù)這些信號，通過電磁閥控制液壓控制裝置的換擋閥，使其打開或關(guān)閉通往換擋離合器和制動器的油路，從而控制換擋時刻和擋位的變換，以實現(xiàn)自動變速。4F27E型自動變速器是長安福特汽車公司裝配在?？怂罐I車上的一款變速器，4F27E代表的是4-4個前進(jìn)驅(qū)動檔位，F(xiàn)-前輪驅(qū)動，27-最大輸入扭矩365Nm(270Ib-ft),E-全電子控制，換擋控制上較多地應(yīng)用了計算機(jī)控制技術(shù)。正是通過計算機(jī)的控制，使安裝了自動變速器的車輛行車更舒適、更具人

4、性化。 4F27E型自動變速器結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理且傳動效率高。變速器的殼體為整體式，內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括行星齒輪組、閥體、離合器及制動器等。各擋的傳動比分別為：1擋2.816，2擋1.498，3擋1.000，4擋0.726 倒檔2.649 主減速比4.203。本文主要介紹了該變速器的組成、結(jié)構(gòu)、工作原理和故障診斷程序.2、 ?？怂?F27E型自動變速器的結(jié)構(gòu) 4F27E型自動變速器總體結(jié)構(gòu) 如圖1所示。圖1 4F27E型變速器結(jié)構(gòu) 4F27E變速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(1)液力元件：包括液力變扭器及油泵等, 用于動力傳遞及提供液壓元件如各離合器和制動器的動力源。(2)控制機(jī)構(gòu)：采用電子、液壓混合控制, 電控部分

5、包括電子控制單元及其相應(yīng)的傳感器和執(zhí)行元件液壓控制部分包括滑閥箱等。(3)變速機(jī)構(gòu)：采用了一組復(fù)合式行星齒輪組，該類型的行星齒輪組的特點是前行星輪架與后齒輪齒圈一體運轉(zhuǎn)，而后行星輪架與前齒圈一體運轉(zhuǎn)。前后的行星輪和太陽輪則是互相獨立的。3、 ?？怂罐I車4F27E 型自動變速器工作原理。4F27E型自動變速器的差速器與普通變速器相同, 這里不再介紹, 下面只介紹變速器部分的工作原理。1、液力變扭器液力變扭器由殼體、鎖止離合器、渦輪、導(dǎo)輪和泵輪組成, 分解圖見圖2所示。圖2 液力變扭器1-變扭器殼體； 2-鎖止離合器（帶扭轉(zhuǎn)減震器）；3-渦輪； 4-導(dǎo)輪； 5-泵輪 泵輪與殼體焊接為一體, 由發(fā)動

6、機(jī)飛輪驅(qū)動, 工作時其內(nèi)充滿自動變速器油(ATF油), 其動力傳遞路線是:發(fā)動機(jī)飛輪變扭器殼體泵輪渦輪變速器輸入軸, 導(dǎo)輪的作用是增大低轉(zhuǎn)速時的輸出扭矩。渦輪和泵輪之間是靠液壓油傳遞動力的,兩者之間有一定的轉(zhuǎn)速差, 不但使油溫升高, 還降低了傳動效率, 鎖止離合器可以把渦輪和泵輪連接為一體, 形成剛性連接。2、油泵4F27E變速器采用轉(zhuǎn)子式齒輪油泵，由變矩器直接驅(qū)動。3、變速齒輪機(jī)構(gòu)及液力傳遞4F27E型自動變速器采用復(fù)合式行星輪式變速機(jī)構(gòu), 基本的機(jī)械結(jié)構(gòu)包括：一組行星齒輪組，一組制動器，一組制動帶，一組單向離合器，三組摩擦片式離合器，輸出軸差速裝置。4F27E型自動變速器的液壓動力傳遞路線

7、見圖。圖3 P-N檔圖4 R檔圖5 D1圖6 D2圖7 D3圖8 D4圖9 D4 4、電子控制系統(tǒng)4F27E型變速器電控系統(tǒng)包括電控單元、各傳感器和執(zhí)行元件。電控單元TCM不斷接受來自各傳感器的信號, 經(jīng)分析計算后發(fā)出指令, 控制執(zhí)行元件動作. 各傳感器及執(zhí)行元件的作用如下:1）TCM：TCM作為控制中樞接收到各類信號之后，對信號進(jìn)行處理，將換擋信息傳遞到電磁閥，實現(xiàn)自動換擋。TCM除了對信息的輸入輸出要處理外，也提供相關(guān)的警告信息和診斷信息。2）TSS渦輪軸轉(zhuǎn)速傳感器：TSS位于變速箱輸入軸之上的變速箱外殼上，TSS時一種電磁應(yīng)式傳感器它能夠感應(yīng)變速箱輸入軸轉(zhuǎn)動的速度。3）OSS輸出軸轉(zhuǎn)速傳

8、感器：OSS傳感器位于差速器轉(zhuǎn)子上的變速箱外殼上。OSS傳感器也是一種電磁式傳感器，它能夠利用差速器上的轉(zhuǎn)子偵測車速。 4)TFT變速箱油溫度傳感器：變速箱油溫傳感器是一個熱敏電阻，TFT傳感器是電路的一部分，TCM監(jiān)控該電路的電壓以確定變速箱油溫。在極冷和極熱的變速箱油溫下，TCM根據(jù)從TFT傳感器信號電路中所測得的電壓值來控制管路壓力，換擋規(guī)律和TCC. 5）TR檔位開關(guān)：TR傳感器是位于變速箱外殼的手動軸上如果連接被切斷，車輛將無法啟動。6）制動開關(guān)F：當(dāng)點火開關(guān)開啟后，手動排擋桿換擋鎖電磁閥會在踩下制動踏板后作動，這會使鎖定銷后縮，使手動排擋桿能夠從位置P 中移出。5、滑閥箱自動變速器

9、電控單元收到與換檔有關(guān)的傳感器信息后, 經(jīng)計算向位于滑閥箱上的電磁閥發(fā)出動作指令, 電磁閥操縱滑閥箱內(nèi)的滑閥運動,從而控制各離合器和制動器動作?；y箱外形見圖, 它是三層結(jié)構(gòu), 每層都有彎彎曲曲的油道, 解體時應(yīng)注意層間有鋼珠, 不要丟失或記錯位置,并一定要按規(guī)定順序和力矩裝配。如果受力不均,會產(chǎn)生變形和應(yīng)力, 各閥的動作受阻,造成人為故障。圖中標(biāo)出了由變速器TCM控制的6個電磁閥。圖10 滑閥箱表1 電磁閥作用表電磁閥名稱類型1換擋電磁閥SSA開關(guān)閥2換擋電磁閥SSB開關(guān)閥3電子壓力控制電磁閥EPC主油壓調(diào)節(jié)4換擋電磁閥SSC占空比控制5換擋電磁閥SSD占空比控制6換擋電磁閥SSE占空比控制

10、 四、?？怂罐I車4F27E自動變速器的維護(hù)保養(yǎng)實踐證明, 自動變速器的故障率要高于手動變速器, 這主要是由于我國的路況條件不佳及國內(nèi)缺乏及時、正確的保養(yǎng), 如更換ATF油不及時,換油量不正確或多種ATF油混用等。1、換油周期 在美歐，4F27E型自動變速器的換油里程是80000km, 使用時限是不超過兩年, 因我國的使用環(huán)境所限, 建議換油里程適當(dāng)縮短。所用液壓油(ATF油)在福特維修站能購買到, 顏色是紅色, 一般條件下自動變速器油不能完全更換, 且兩種不同型號的ATF油不能混用。更換時只能用專用油, 零件號是:WSS M2C938AA(1L裝） 4F27E型變速器ATF油總量是6.5L，大

11、修后應(yīng)加足；因正常情況下ATF油不能完全更換，所以換油量約為3.5L。2、油面檢查 因自動變速器的ATF油量非常重要, 且ATF油的熱膨脹系數(shù)較大,所以檢查油面時要嚴(yán)格按以下步驟進(jìn)行。（1）變速器正常, 在非應(yīng)急狀態(tài)。（2）車輛達(dá)到正常工作溫度。（3）踩住剎車，啟動發(fā)動機(jī)并將排擋桿移過所有檔位。期間需有足夠的時間使齒輪結(jié)合。（4）將排擋桿置于P位置并讓發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)。（5）取出油面高度指示器，并用沒有線頭的布將它擦拭干凈。（6）安裝油面高度指示器，確認(rèn)它完全的與添加管密和。（7）取出油面高度指示器。油面應(yīng)在指定的范圍之內(nèi)。5、 ?？怂罐I車4F27E自動變速器電控系統(tǒng)自診斷 ?？怂罐I車自動變速器控制單元TCM有一個故障儲存器，若被監(jiān)控的傳感器或其部件出現(xiàn)故障，該故障連同故障說明一起被存入儲存器中。只出現(xiàn)一次的故障屬于偶然故障，作為附加故障識別，自動變速器控制單元按信號綜合分析結(jié)果，區(qū)分是偶然還是穩(wěn)定故障，并將該故障存入儲存器。車輛運行5km/h或6min（最多20km/h或24min）后，自動從故障存儲器中消除。若故障仍然存在，則控制單元即認(rèn)為穩(wěn)定故障。?？怂罐I車自診段系統(tǒng)存儲的故障信息需要借助故障閱讀儀解讀，如IDS故障解讀儀.1、TFT設(shè)置了7個