汽車自動變速器檢測與維修

1、河南職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）題 目 汽車自動變速器檢測與維修 系（分院）汽 車 工 程 系 學生姓名 崔 寶 玉 學 號 09183004 專業(yè)名稱 汽 車 電 子 技 術 指導教師 羅 富 坤 2012 年 03 月 日畢業(yè)設計（論文）任務書姓 名崔寶玉專 業(yè)汽車電子技術班 級091畢業(yè)設計（論文）題 目汽車自動變速器檢測與維修畢業(yè)設計（論文）選題的目的與意義目的：了解汽車自動變速器的組成以及出現(xiàn)故障時的解決方法意義：發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、提出方案、解決問題，以培養(yǎng)自己運用知識和創(chuàng)新發(fā)展的能力。畢業(yè)設計（論文）的資料收集情況（含指定參考資料）1、教科書、參考書；2、書報雜志；3、企業(yè)、單位

2、（如修理廠、4S店、管理部門等）的資料；4、自己或他人的實踐積累；5、互聯(lián)網(wǎng)等。畢業(yè)設計（論文）工作進度計劃1、2011年11月9日：指導老師布置編寫課題及編寫要求；2、2011年11月18日12月15日：前期論文初步檢查；3、2012年3月16日：初步答辯；4、2012年3月23日31日：論文收繳；5、2012年4月18日19日：集中答辯。接受任務日期 2011年11月9日要求完成日期2012年3月 10日學生簽名： 崔 寶 玉2011年 11月 10日指導教師簽名：羅富坤2011年11月 10 日系（分院）主任（院長）簽名：年 月 日畢業(yè)設計（論文）指導教師評閱意見表姓 名 崔 寶 玉學

3、號09183004性 別男專 業(yè)汽車電子技術班 級091畢業(yè)設計（論文）題 目汽車自動變速器檢測與維修評閱意見成績指導教師簽字年 月 日畢業(yè)設計（論文）答辯意見表姓 名崔 寶 玉學 號09183004性 別男專 業(yè)汽車電子技術班 級091畢業(yè)設計（論文）題 目汽車自動變速器檢測與維修答辯時間 地 點答辯小組成員姓 名職 稱學 歷從事專業(yè)組 長羅富坤教授大本汽車類教學成 員王賢高講師碩士汽車類教學 高 云講師大本汽車類教學萬 弢講師大本汽車類教學王 彪助講大本汽車類教學秘 書王 彪答辯小組意見 答 辯 成 績：答辯小組組長簽名：年 月 日汽車自動變速器檢測與維修汽車電子技術專業(yè)091班 崔寶玉摘

4、要：由于裝用自動變速器的車輛操控簡單，無需人力操縱換擋，對駕駛?cè)藛T的操縱能力要求較低。特別是在交通繁忙路段行駛時，有利于行車安全。因此，國內(nèi)外新生產(chǎn)的乘用汽車越來越多的使用自動變速器。自動變速器一般采用液力傳動，能吸收、衰減傳動系統(tǒng)的震動和沖擊，降低傳動系統(tǒng)的動載。同時使起步平穩(wěn)，駕駛舒適，行駛系統(tǒng)良好。在不良路面行駛時，自動變速器車輛傳動軸上的最大動載轉(zhuǎn)矩峰值只有手動變速器的20%40%;原地起步時最大動載轉(zhuǎn)矩峰值只有手動變速器的50%70%，故能大大延長發(fā)動機及傳動系的使用壽命。正因如此，自動變速器在乘用車和商用車上都得到了廣泛應用，在國外某些車型的裝車率接近100%。在我國，自動變速器的

5、裝車率也越來越高，上海通用、上海大眾、一汽大眾、長安福特、東風日產(chǎn)、奇瑞、北京現(xiàn)代等在我國生產(chǎn)的汽車，均有自動變速器的車型。但由于國內(nèi)的機油品質(zhì)、駕駛員的駕駛習慣、環(huán)境及道路狀況等因素，自動變速器出現(xiàn)了各種各樣的故障。所以掌握自動變速器的原理、結構與維修是當代汽車維修人員的必要要求和基本功底。 關鍵詞：自動變速器 原理 結構 維修一、自動變速器的組成：汽車自動變速器由液力變矩器、齒輪變速機構、液壓操縱機構、電子控制系統(tǒng)。 （一）液力變矩器的組成主要由泵輪（b)、渦輪(w)、導輪(d)組成。 在液力偶合器的基礎上，增設導輪。導輪介于泵輪和渦輪之間，通過單向離合器，單向固定在輸出軸上。（可順轉(zhuǎn)，不

6、能逆轉(zhuǎn)） 圖一 液力變矩器結構示意圖泵輪與殼連成一體為主動元件；殼體做成兩半，用螺栓連接，殼外有起動齒圈渦輪懸浮在變矩器內(nèi)與從動軸相連；導輪懸浮在泵輪與渦輪之間，通過單向離合器及導輪固定套固定在變速器外殼上，單向離合器使導輪可以順時針方向轉(zhuǎn)動而不能逆時針方向轉(zhuǎn)動。（二）齒輪變速機構齒輪變速機構包括普通齒輪機構和行星齒輪機構：1、普通齒輪機構普通齒輪機構包括輸入軸、輸出軸、倒檔軸、軸承和變速齒輪組成。 2、行星齒輪機構 多數(shù)自動變速器是采用多排行星齒輪機構提供不同的傳動比。傳動比可以由駕駛員手動選擇，也可以由電控系統(tǒng)或液壓控制系統(tǒng)通過接合和釋放換擋離合器和制動器自動選擇。 （）單行星排 單排行星

7、齒輪機構是由一個太陽輪、一個帶有兩個和多個行星齒輪的行星架和一個齒圈組成的。 圖 二1-太陽輪；2-齒圈；3-行星架；4-行星齒輪 行星齒輪機構工作時將太陽輪、齒圈和行星架這三者中的任一元件作為主動件，使它與輸入軸聯(lián)結，將另一元件作為被動件與輸出軸聯(lián)結，再將第三個元件加以約束制動。這樣整個行星齒輪機構即以一定的傳動比傳遞動力。 （）組合式行星齒輪系統(tǒng) 圖 三 由于單排行星齒輪機構不能滿足汽車行駛中變速變矩的需要。為了增加傳動比的數(shù)目，可以通過增加行星齒輪機構來實現(xiàn)。在自動變速器中，兩排或多排行星齒輪機構組合在一起，用以滿足汽車行駛需要的多種傳動比。目前，常見的復合式行星齒輪機構有：辛普森式齒輪

8、機構和拉維娜式行星齒輪機構。 行星齒輪機構與外嚙合齒輪機構相比具有以下優(yōu)點： 1）所有行星齒輪均參與工作，都承受載荷，行星齒輪工作更安靜，強度更大。 2）行星齒輪工作時，齒輪間產(chǎn)生的作用力由齒輪系統(tǒng)內(nèi)部承受，不傳遞到變速器殼體，變速器可以設計得更薄、更輕。 3）行星齒輪機構采用內(nèi)嚙合與外嚙合相結合的方式，與單一的外嚙合相比，減小了變速器尺寸。 4）行星齒輪系統(tǒng)的齒輪處于常嚙合狀態(tài)，不存在掛擋時的齒輪沖擊，工作平穩(wěn)，壽命長。 （三）換擋執(zhí)行機構 行星齒輪變速器中的所有齒輪都處于常嚙合狀態(tài)，擋位變換必須通過以不同方式對行星齒輪機構的基本元件進行約束(即固定或連接某些基本元件)來實現(xiàn)。能對這些基本元

9、件實施約束的機構，就是行星齒輪變速器的換擋執(zhí)行機構。 執(zhí)行機構主要由離合器、制動器和單向離合器三種執(zhí)行元件組成，離合器和制動器是以液壓方式控制行星齒輪機構元件的旋轉(zhuǎn)，而單向離合器則是以機械方式對行星齒輪機構的元件進行鎖止。 （四）液壓控制系統(tǒng) 自動變速器的自動控制是由液壓控制系統(tǒng)控制完成。液壓控制系統(tǒng)由三部分組成： 動力源液壓泵； 執(zhí)行機構離合器、制動器、單向離合器； 控制機構調(diào)壓閥、手動閥、換檔閥、鎖止離合器控制閥。（五）電子控制系統(tǒng) 信號輸入裝置、ECU、執(zhí)行機構 1信號輸入裝置 傳感器：節(jié)氣門位置傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器、輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器、油溫傳感器。 信號開關：超速擋開關、

10、模式選擇開關、多功能開關、空擋起動開關和制動開關。 2.執(zhí)行器 電控系統(tǒng)的執(zhí)行元件是電磁閥。 按其作用不同可分為：換擋電磁閥、鎖止電磁閥、調(diào)壓電磁閥。 按其工作方式不同可分為：開關式電磁閥、脈沖式電磁閥。 3.電子控制器ECU ECU工作原理 中央處理器CPU每隔一定時間取一次輸入信號，處理這些信息（車速、節(jié)氣門開度等），并從存儲器中“讀出”預置的該節(jié)氣門開度下的最佳換擋點速度，與當時采樣的車速比較后，判斷是否換擋，如需換擋則通過接口發(fā)出換擋指令，再通過電磁閥實現(xiàn)升擋或降擋。 人為干預： 快松油門，提前換高擋 急踩油門，提前降低擋二、 自動變速器的常見故障診斷 1、換擋沖擊造成換擋沖擊的根本原

11、因是離合器或制動器結合過快、換擋時間過短所致，試驗表明，換擋時間低于0.15時，會產(chǎn)生明顯的震動感覺，造成換擋沖擊的有幾種原因：（1）主油路油壓高，造成所有檔位換擋時間過短。（2）換擋閥或換擋電磁閥卡滯，造成相應檔位換擋沖擊。（3）離合器或制動帶間隙調(diào)節(jié)不當，離合器、制動器活塞密封不良，造成相應檔位換擋沖擊。（4）車速信號不良。（5）發(fā)動機怠速過高，調(diào)整不當。（6）節(jié)氣門位置傳感器信號不良。2、汽車不能行使（1）油泵油壓過低或沒有油壓。檢查自動變速器油面是否過低，濾清器是否堵塞，油泵密封件是否損壞或油泵過度磨損。（2）離合器或制動器摩擦片嚴重燒損。（3）變矩器內(nèi)渦輪花鍵轂嚴重磨損或斷裂，使發(fā)動

12、機的輸出動力不能輸入自動變速器。（4）手動閥操作機構連接不正常。（5）如果只是沒有前進擋，檢查前進擋換擋執(zhí)行元件及單向離合器是否正常。如果只是沒有倒檔，檢查倒檔執(zhí)行元件是否正常。（6）如果是冷車正常，但熱車后汽車不能行駛，檢查閥體扭緊力矩是否正常，是否有換擋閥卡滯；檢查油路、蓄壓器或執(zhí)行元件活塞是否泄漏。3頻繁跳檔（1）節(jié)氣門位置傳感器故障。（2）車速傳感器信號不良。（3）換擋電磁閥故障或卡滯。（4）傳感器線路接錯。（5）自動變速器控制ECU故障。4.加速遲緩或達不到最高車速加速遲緩或達不到最高車速的根本原因可分為三個方面：一是換擋執(zhí)行元件打滑；二是變矩器內(nèi)部故障；三是自動變速器工作在不正確的

13、檔位。5離合器、制動器打滑燒蝕離合器和制動器燒蝕是片組打滑造成的，片組間隙不正確或離合器工作油壓過低都會造成離合器打滑。6自動變速器過熱（1）離合器或制動器打滑。（2）單向離合器打滑。（3）變矩離合器瑣止轉(zhuǎn)矩不足或變矩器內(nèi)單向離合器卡滯。（4）自動變速器油液冷卻管堵塞或發(fā)動機散熱不良。三、自動變速器解體前的檢查、診斷1.檢查或更換自動變速器液油。2.時滯試驗發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，變速桿由N位撥到D或R位后，要有一段時間的延時才能完全結合，此時汽車會有輕微的振動，這一短暫的時間稱為自動變速器換擋的時滯時間，根據(jù)這一時滯時間可以判斷變速器油壓及換擋執(zhí)行元件工作是否正常。做時滯試驗時，變速器應達到正常工

14、作溫度，N D時滯時間正常時約為0.71.2s；N R位時滯時間約為1.21.5s。 3.失速實驗失速實驗是指在渦輪不轉(zhuǎn)的情況下（如汽車掛檔且踩下制動），泵輪所能達到的最高轉(zhuǎn)速。失速實驗是自動變速器故障判斷時最常用的一種試驗，它可以幫助區(qū)分故障實在發(fā)動機還是在自動變速器，幫助分析發(fā)動機功率大小、液力變矩器性能好壞及變速器內(nèi)換擋執(zhí)行元件工作是否正常。做失速實驗時，變速器應達到正常工作溫度，拉緊手制動，將變速桿置于D位，左腳踩住制動踏板，右腳將加速踏板踩到底，此時的發(fā)動機轉(zhuǎn)速即為失速轉(zhuǎn)速。在做失速實驗時，變速器油溫會迅速上升，所以，試驗時間不可超過五秒，試驗后，要讓發(fā)動機在運轉(zhuǎn)約兩分鐘，使變速器油

15、溫得到冷卻然后再做R、L等不同檔位的失速實驗。(1)如果失速轉(zhuǎn)速低，故障原因可能使發(fā)動機動力不足或變矩器內(nèi)導輪的單向離合器工作不良。（2）如果失速轉(zhuǎn)速過高，說明發(fā)動機負荷小，自動變速器內(nèi)部有換擋執(zhí)行元件在打滑，檢查離合器片或制動帶是否燒蝕，檢查主油路油壓是否過低。4.油壓試驗在不同工況下，變速器各部分應有自正常的油壓。這些油壓包括主油路、各檔位油壓、速控油壓、變矩器油壓、蓄壓器油壓等，對于電控自動變速器來說，我們一般測試的是P、R、N和D位時的主油路油壓。5.道路試驗道路試驗是維修自動變速器不可缺少的步驟，修前路試是為了再現(xiàn)和驗證故障，進一步分析故障的原因；修后路試是為了檢查自動變速器工作是否

16、恢復正常。路試的主要項目是為了檢查換擋點是否正確，以及有無換擋沖擊、變速器有無異響、不同模式換擋是否正常、強制降檔功能的檢查等。四、案例分析故障現(xiàn)象 一輛2001款雅閣2.3 VTI轎車，當?shù)管囁俣冉咏?0 k mh，時無法繼續(xù)行駛。故障診斷 接車后，首先進行路試。將換擋桿撥D4位，4個前進擋均能順利切換。將換擋桿撥至R位，急踩加速踏板至發(fā)動機轉(zhuǎn)速為2 000 rm i n，當?shù)管囁俣冉咏?0 k mh時，車輛不能繼續(xù)行駛；瞬間把加速踏板踩到底，發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速為2 5 00 rm i n，車輛仍不能繼續(xù)行駛，明顯感覺到自動變速器內(nèi)部有制動力存在，像失速試驗一樣；松開加速踏板，踩下制動踏板，先將

17、換擋桿撥至P位或N位，然后再撥至R位，緩慢踩加速踏板至發(fā)動機轉(zhuǎn)速為1 200 rmi n，車輛以1 0 kmh的倒車速度能正常行駛，但當?shù)管囁俣冉咏?0 kmh時，車輛又不能繼續(xù)行駛。結合MAXA自動變速器工作原理對路試的結果進行分析，得出3點結論：一是由于將換擋桿撥D4位時，4個前進擋均能順利切換，說明各離合器不會存在嚴重的故障；二是由于儀表板上的D4擋指示燈不閃爍，且各前進擋均能正常工作，說明自動變速器各傳感器和電磁閥不會存在嚴重的故障；三是由于緩慢踩加速踏板至發(fā)動機轉(zhuǎn)速為1 200 rmin，車輛以1 0 kmh的倒車速度能正常行駛，但當?shù)管囁俣冉咏?0 km時，車輛又不能繼續(xù)行駛，而倒

18、擋與l擋是共用離合器的，說明與倒擋相關的伺服系統(tǒng)或液壓系統(tǒng)可能存在故障。為了確認故障原因，找出故障部位，對該車進行了以下檢查o(1)換擋桿位置的檢查。當換擋桿處在P位或N位時，能夠順利起動發(fā)動機；將換擋桿從P位撥到其他各擋位，均能平順換擋，而且儀表板上的擋位指示燈對應點亮；將換擋桿撥至R位，倒車燈正常點亮。由此判斷換擋桿位置符合技術要求，無需進行調(diào)整。(2)ATF品質(zhì)的檢查。將車輛停在水平路面上，讓發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)。當ATF溫度達到正常工作溫度(約80)時，踩下制動踏板，操作換擋桿在各擋位之間進行循環(huán)換擋，兩個循環(huán)后將換擋桿停在P位，撥出ATF標尺，其液位在上限事在使用范圍內(nèi)，但ATF有焦糊味，

19、呈黃褐色。由此判斷自動變速器內(nèi)部有離合器被燒蝕。(3)動態(tài)信號的檢查。將車輛舉升，起動發(fā)動機，用故障檢測儀查看相關數(shù)據(jù)流。怠速狀態(tài)下，發(fā)現(xiàn)各傳感器和開關輸入到動力系統(tǒng)控制模塊(Pc M)的信號均正常；然后將擋桿撥至R位，換擋電磁閥B接收到PC M倒擋信號后能立即接通，換擋電磁閥AC能按時關閉，倒擋信號處于良好狀態(tài)；最后將換擋桿撥至D4位，松開制動踏板，緩慢踩下加速踏板，發(fā)現(xiàn)各換擋信號輸出和各換擋電磁閥通斷均正常。由此判斷該車自動變速器電控系統(tǒng)工作正常。(4)手動換擋試驗 進行該試驗的目的是為了進一步確認故障是發(fā)生在電控系統(tǒng)還是發(fā)生在其他系統(tǒng)，如液壓系統(tǒng)、換擋執(zhí)行機構等。脫開所有換擋電磁閥的導線

20、連接器PC M失去控制換擋功能后將車輛舉升，起動發(fā)動機。將換擋桿撥至R位，模擬倒車故障的發(fā)生條件，急踩加速踏板至發(fā)動機轉(zhuǎn)速為2 000 rmin，當?shù)管囁俣冉咏?0 kmh時，車輪停止轉(zhuǎn)動。由此判斷該車故障與電控系統(tǒng)確實無關聯(lián)。(5)失速試驗 由于自動變速器電控系統(tǒng)工作正常，進行倒擋失速試驗目的是為了檢查4擋(倒擋)離合器是否打滑經(jīng)試驗，倒擋的失速轉(zhuǎn)速為3000 rnin(標準值為2550min)，明顯偏高。由此判斷4擋離合器有打滑跡象。 (6)油壓試驗 用一個量程為25 MPa的油壓表測得各擋管路油壓均為830 kPa，各離合器油壓均為820 kpa明顯偏低，標準油壓為840kPa920kP

21、a。在測試倒擋油壓時，模擬倒車故障的發(fā)生條件，發(fā)現(xiàn)在4擋離合器油壓建立以后。隨著節(jié)氣門開度的增加，3擋離合器油壓在逐漸建立。車速度在緩慢下降，當3擋離合器油壓達到420kPa,車輪停止轉(zhuǎn)動。至此，故障原因初現(xiàn)端倪。在倒車過程中，當節(jié)氣門開度達到某一數(shù)值時，3擋和4擋離合器同時參與工作，導致主軸3擋齒輪和主軸倒擋齒輪同時傳遞轉(zhuǎn)矩，最終中間軸在正向轉(zhuǎn)矩和反向轉(zhuǎn)矩的共同作用下停止轉(zhuǎn)動，如同在做失速試驗，車輛不能繼續(xù)行駛。l一液力變矩器；2一主軸3擋齒輪；3擋離合器；4擋離合器；5一主軸；6一主軸倒擋齒輪；7一主軸齒輪；8一中間軸齒輪；9一中間軸2擋齒輪；1O一中間軸倒擋齒輪；ll一倒擋齒輪；12一倒擋接合套；13一倒擋滑套花鍵轂；144擋接合套；15一中間軸4擋齒輪；16一中間軸3擋齒輪；l7一中間軸1擋齒輪；18中間軸輸出齒輪；19一主減速器總成；20副軸1擋齒輪；211擋離合器；222擋離合器；23一副軸2擋齒輪；24一副軸齒輪 圖 四MAXA自動變速器原理圖例(7)自動變速器的解體檢查。 為了找出故障位置，對自動變速器進行解體檢查。在拆檢3擋和4擋離合器時，發(fā)現(xiàn)3擋和4擋離合器的摩擦片均已被燒蝕，而O形密封圈密封性良好，并沒發(fā)現(xiàn)引起倒車故障