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河南职业技术学院毕业设计（论文）题 目 汽车自动变速器检测与维修 系（分院）汽 车 工 程 系 学生姓名 崔 宝 玉 学 号 09183004 专业名称 汽 车 电 子 技 术 指导教师 罗 富 坤 2012 年 03 月 日毕业设计（论文）任务书姓 名崔宝玉专 业汽车电子技术班 级091毕业设计（论文）题 目汽车自动变速器检测与维修毕业设计（论文）选题的目的与意义目的：了解汽车自动变速器的组成以及出现故障时的解决方法意义：发现问题、分析问题、提出方案、解决问题，以培养自己运用知识和创新发展的能力。毕业设计（论文）的资料收集情况（含指定参考资料）1、教科书、参考书；2、书报杂志；3、企业、单位（如修理厂、4S店、管理部门等）的资料；4、自己或他人的实践积累；5、互联网等。毕业设计（论文）工作进度计划1、2011年11月9日：指导老师布置编写课题及编写要求；2、2011年11月18日12月15日：前期论文初步检查；3、2012年3月16日：初步答辩；4、2012年3月23日31日：论文收缴；5、2012年4月18日19日：集中答辩。接受任务日期 2011年11月9日要求完成日期2012年3月 10日学生签名： 崔 宝 玉2011年 11月 10日指导教师签名：罗富坤2011年11月 10 日系（分院）主任（院长）签名：年 月 日15毕业设计（论文）指导教师评阅意见表姓 名 崔 宝 玉学 号09183004性 别男专 业汽车电子技术班 级091毕业设计（论文）题 目汽车自动变速器检测与维修评阅意见成绩指导教师签字年 月 日毕业设计（论文）答辩意见表姓 名崔 宝 玉学 号09183004性 别男专 业汽车电子技术班 级091毕业设计（论文）题 目汽车自动变速器检测与维修答辩时间 地 点答辩小组成员姓 名职 称学 历从事专业组 长罗富坤教授大本汽车类教学成 员王贤高讲师硕士汽车类教学 高 云讲师大本汽车类教学万 弢讲师大本汽车类教学王 彪助讲大本汽车类教学秘 书王 彪答辩小组意见 答 辩 成 绩：答辩小组组长签名：年 月 日汽车自动变速器检测与维修汽车电子技术专业091班 崔宝玉摘要：由于装用自动变速器的车辆操控简单，无需人力操纵换挡，对驾驶人员的操纵能力要求较低。特别是在交通繁忙路段行驶时，有利于行车安全。因此，国内外新生产的乘用汽车越来越多的使用自动变速器。自动变速器一般采用液力传动，能吸收、衰减传动系统的震动和冲击，降低传动系统的动载。同时使起步平稳，驾驶舒适，行驶系统良好。在不良路面行驶时，自动变速器车辆传动轴上的最大动载转矩峰值只有手动变速器的20%40%;原地起步时最大动载转矩峰值只有手动变速器的50%70%，故能大大延长发动机及传动系的使用寿命。正因如此，自动变速器在乘用车和商用车上都得到了广泛应用，在国外某些车型的装车率接近100%。在我国，自动变速器的装车率也越来越高，上海通用、上海大众、一汽大众、长安福特、东风日产、奇瑞、北京现代等在我国生产的汽车，均有自动变速器的车型。但由于国内的机油品质、驾驶员的驾驶习惯、环境及道路状况等因素，自动变速器出现了各种各样的故障。所以掌握自动变速器的原理、结构与维修是当代汽车维修人员的必要要求和基本功底。 关键词：自动变速器 原理 结构 维修一、自动变速器的组成：汽车自动变速器由液力变矩器、齿轮变速机构、液压操纵机构、电子控制系统。 （一）液力变矩器的组成主要由泵轮（b)、涡轮(w)、导轮(d)组成。 在液力偶合器的基础上，增设导轮。导轮介于泵轮和涡轮之间，通过单向离合器，单向固定在输出轴上。（可顺转，不能逆转） 图一 液力变矩器结构示意图泵轮与壳连成一体为主动元件；壳体做成两半，用螺栓连接，壳外有起动齿圈涡轮悬浮在变矩器内与从动轴相连；导轮悬浮在泵轮与涡轮之间，通过单向离合器及导轮固定套固定在变速器外壳上，单向离合器使导轮可以顺时针方向转动而不能逆时针方向转动。（二）齿轮变速机构齿轮变速机构包括普通齿轮机构和行星齿轮机构：1、普通齿轮机构普通齿轮机构包括输入轴、输出轴、倒档轴、轴承和变速齿轮组成。 2、行星齿轮机构 多数自动变速器是采用多排行星齿轮机构提供不同的传动比。传动比可以由驾驶员手动选择，也可以由电控系统或液压控制系统通过接合和释放换挡离合器和制动器自动选择。 （）单行星排 单排行星齿轮机构是由一个太阳轮、一个带有两个和多个行星齿轮的行星架和一个齿圈组成的。 图 二1-太阳轮；2-齿圈；3-行星架；4-行星齿轮 行星齿轮机构工作时将太阳轮、齿圈和行星架这三者中的任一元件作为主动件，使它与输入轴联结，将另一元件作为被动件与输出轴联结，再将第三个元件加以约束制动。这样整个行星齿轮机构即以一定的传动比传递动力。 （）组合式行星齿轮系统 图 三 由于单排行星齿轮机构不能满足汽车行驶中变速变矩的需要。为了增加传动比的数目，可以通过增加行星齿轮机构来实现。在自动变速器中，两排或多排行星齿轮机构组合在一起，用以满足汽车行驶需要的多种传动比。目前，常见的复合式行星齿轮机构有：辛普森式齿轮机构和拉维娜式行星齿轮机构。 行星齿轮机构与外啮合齿轮机构相比具有以下优点： 1）所有行星齿轮均参与工作，都承受载荷，行星齿轮工作更安静，强度更大。 2）行星齿轮工作时，齿轮间产生的作用力由齿轮系统内部承受，不传递到变速器壳体，变速器可以设计得更薄、更轻。 3）行星齿轮机构采用内啮合与外啮合相结合的方式，与单一的外啮合相比，减小了变速器尺寸。 4）行星齿轮系统的齿轮处于常啮合状态，不存在挂挡时的齿轮冲击，工作平稳，寿命长。 （三）换挡执行机构 行星齿轮变速器中的所有齿轮都处于常啮合状态，挡位变换必须通过以不同方式对行星齿轮机构的基本元件进行约束(即固定或连接某些基本元件)来实现。能对这些基本元件实施约束的机构，就是行星齿轮变速器的换挡执行机构。 执行机构主要由离合器、制动器和单向离合器三种执行元件组成，离合器和制动器是以液压方式控制行星齿轮机构元件的旋转，而单向离合器则是以机械方式对行星齿轮机构的元件进行锁止。 （四）液压控制系统 自动变速器的自动控制是由液压控制系统控制完成。液压控制系统由三部分组成： 动力源液压泵； 执行机构离合器、制动器、单向离合器； 控制机构调压阀、手动阀、换档阀、锁止离合器控制阀。（五）电子控制系统 信号输入装置、ECU、执行机构 1信号输入装置 传感器：节气门位置传感器、发动机转速传感器、车速传感器、输入轴转速传感器、油温传感器。 信号开关：超速挡开关、模式选择开关、多功能开关、空挡起动开关和制动开关。 2.执行器 电控系统的执行元件是电磁阀。 按其作用不同可分为：换挡电磁阀、锁止电磁阀、调压电磁阀。 按其工作方式不同可分为：开关式电磁阀、脉冲式电磁阀。 3.电子控制器ECU ECU工作原理 中央处理器CPU每隔一定时间取一次输入信号，处理这些信息（车速、节气门开度等），并从存储器中“读出”预置的该节气门开度下的最佳换挡点速度，与当时采样的车速比较后，判断是否换挡，如需换挡则通过接口发出换挡指令，再通过电磁阀实现升挡或降挡。 人为干预： 快松油门，提前换高挡 急踩油门，提前降低挡二、 自动变速器的常见故障诊断 1、换挡冲击造成换挡冲击的根本原因是离合器或制动器结合过快、换挡时间过短所致，试验表明，换挡时间低于0.15时，会产生明显的震动感觉，造成换挡冲击的有几种原因：（1）主油路油压高，造成所有档位换挡时间过短。（2）换挡阀或换挡电磁阀卡滞，造成相应档位换挡冲击。（3）离合器或制动带间隙调节不当，离合器、制动器活塞密封不良，造成相应档位换挡冲击。（4）车速信号不良。（5）发动机怠速过高，调整不当。（6）节气门位置传感器信号不良。2、汽车不能行使（1）油泵油压过低或没有油压。检查自动变速器油面是否过低，滤清器是否堵塞，油泵密封件是否损坏或油泵过度磨损。（2）离合器或制动器摩擦片严重烧损。（3）变矩器内涡轮花键毂严重磨损或断裂，使发动机的输出动力不能输入自动变速器。（4）手动阀操作机构连接不正常。（5）如果只是没有前进挡，检查前进挡换挡执行元件及单向离合器是否正常。如果只是没有倒档，检查倒档执行元件是否正常。（6）如果是冷车正常，但热车后汽车不能行驶，检查阀体扭紧力矩是否正常，是否有换挡阀卡滞；检查油路、蓄压器或执行元件活塞是否泄漏。3频繁跳档（1）节气门位置传感器故障。（2）车速传感器信号不良。（3）换挡电磁阀故障或卡滞。（4）传感器线路接错。（5）自动变速器控制ECU故障。4.加速迟缓或达不到最高车速加速迟缓或达不到最高车速的根本原因可分为三个方面：一是换挡执行元件打滑；二是变矩器内部故障；三是自动变速器工作在不正确的档位。5离合器、制动器打滑烧蚀离合器和制动器烧蚀是片组打滑造成的，片组间隙不正确或离合器工作油压过低都会造成离合器打滑。6自动变速器过热（1）离合器或制动器打滑。（2）单向离合器打滑。（3）变矩离合器琐止转矩不足或变矩器内单向离合器卡滞。（4）自动变速器油液冷却管堵塞或发动机散热不良。三、自动变速器解体前的检查、诊断1.检查或更换自动变速器液油。2.时滞试验发动机怠速运转时，变速杆由N位拨到D或R位后，要有一段时间的延时才能完全结合，此时汽车会有轻微的振动，这一短暂的时间称为自动变速器换挡的时滞时间，根据这一时滞时间可以判断变速器油压及换挡执行元件工作是否正常。做时滞试验时，变速器应达到正常工作温度，N D时滞时间正常时约为0.71.2s；N R位时滞时间约为1.21.5s。 3.失速实验失速实验是指在涡轮不转的情况下（如汽车挂档且踩下制动），泵轮所能达到的最高转速。失速实验是自动变速器故障判断时最常用的一种试验，它可以帮助区分故障实在发动机还是在自动变速器，帮助分析发动机功率大小、液力变矩器性能好坏及变速器内换挡执行元件工作是否正常。做失速实验时，变速器应达到正常工作温度，拉紧手制动，将变速杆置于D位，左脚踩住制动踏板，右脚将加速踏板踩到底，此时的发动机转速即为失速转速。在做失速实验时，变速器油温会迅速上升，所以，试验时间不可超过五秒，试验后，要让发动机在运转约两分钟，使变速器油温得到冷却然后再做R、L等不同档位的失速实验。(1)如果失速转速低，故障原因可能使发动机动力不足或变矩器内导轮的单向离合器工作不良。（2）如果失速转速过高，说明发动机负荷小，自动变速器内部有换挡执行元件在打滑，检查离合器片或制动带是否烧蚀，检查主油路油压是否过低。4.油压试验在不同工况下，变速器各部分应有自正常的油压。这些油压包括主油路、各档位油压、速控油压、变矩器油压、蓄压器油压等，对于电控自动变速器来说，我们一般测试的是P、R、N和D位时的主油路油压。5.道路试验道路试验是维修自动变速器不可缺少的步骤，修前路试是为了再现和验证故障，进一步分析故障的原因；修后路试是为了检查自动变速器工作是否恢复正常。路试的主要项目是为了检查换挡点是否正确，以及有无换挡冲击、变速器有无异响、不同模式换挡是否正常、强制降档功能的检查等。四、案例分析故障现象 一辆2001款雅阁2.3 VTI轿车，当倒车速度接近20 k mh，时无法继续行驶。故障诊断 接车后，首先进行路试。将换挡杆拨D4位，4个前进挡均能顺利切换。将换挡杆拨至R位，急踩加速踏板至发动机转速为2 000 rm i n，当倒车速度接近20 k mh时，车辆不能继续行驶；瞬间把加速踏板踩到底，发动机最高转速为2 5 00 rm i n，车辆仍不能继续行驶，明显感觉到自动变速器内部有制动力存在，像失速试验一样；松开加速踏板，踩下制动踏板，先将换挡杆拨至P位或N位，然后再拨至R位，缓慢踩加速踏板至发动机转速为1 200 rmi n，车辆以1 0 kmh的倒车速度能正常行驶，但当倒车速度接近20 kmh时，车辆又不能继续行驶。结合MAXA自动变速器工作原理对路试的结果进行分析，得出3点结论：一是由于将换挡杆拨D4位时，4个前进挡均能顺利切换，说明各离合器不会存在严重的故障；二是由于仪表板上的D4挡指示灯不闪烁，且各前进挡均能正常工作，说明自动变速器各传感器和电磁阀不会存在严重的故障；三是由于缓慢踩加速踏板至发动机转速为1 200 rmin，车辆以1 0 kmh的倒车速度能正常行驶，但当倒车速度接近20 km时，车辆又不能继续行驶，而倒挡与l挡是共用离合器的，说明与倒挡相关的伺服系统或液压系统可能存在故障。为了确认故障原因，找出故障部位，对该车进行了以下检查o(1)换挡杆位置的检查。当换挡杆处在P位或N位时，能够顺利起动发动机；将换挡杆从P位拨到其他各挡位，均能平顺换挡，而且仪表板上的挡位指示灯对应点亮；将换挡杆拨至R位，倒车灯正常点亮。由此判断换挡杆位置符合技术要求，无需进行调整。(2)ATF品质的检查。将车辆停在水平路面上，让发动机怠速运转。当ATF温度达到正常工作温度(约80)时，踩下制动踏板，操作换挡杆在各挡位之间进行循环换挡，两个循环后将换挡杆停在P位，拨出ATF标尺，其液位在上限事在使用范围内，但ATF有焦糊味，呈黄褐色。由此判断自动变速器内部有离合器被烧蚀。(3)动态信号的检查。将车辆举升，起动发动机，用故障检测仪查看相关数据流。怠速状态下，发现各传感器和开关输入到动力系统控制模块(Pc M)的信号均正常；然后将挡杆拨至R位，换挡电磁阀B接收到PC M倒挡信号后能立即接通，换挡电磁阀AC能按时关闭，倒挡信号处于良好状态；最后将换挡杆拨至D4位，松开制动踏板，缓慢踩下加速踏板，发现各换挡信号输出和各换挡电磁阀通断均正常。由此判断该车自动变速器电控系统工作正常。(4)手动换挡试验 进行该试验的目的是为了进一步确认故障是发生在电控系统还是发生在其他系统，如液压系统、换挡执行机构等。脱开所有换挡电磁阀的导线连接器PC M失去控制换挡功能后将车辆举升，起动发动机。将换挡杆拨至R位，模拟倒车故障的发生条件，急踩加速踏板至发动机转速为2 000 rmin，当倒车速度接近20 kmh时，车轮停止转动。由此判断该车故障与电控系统确实无关联。(5)失速试验 由于自动变速器电控系统工作正常，进行倒挡失速试验目的是为了检查4挡(倒挡)离合器是否打滑经试验，倒挡的失速转速为3000 rnin(标准值为2550min)，明显偏高。由此判断4挡离合器有打滑迹象。 (6)油压试验 用一个量程为25 MPa的油压表测得各挡管路油压均为830 kPa，各离合器油压均为820 kpa明显偏低，标准油压为840kPa920kPa。在测试倒挡油压时，模拟倒车故障的发生条件，发现在4挡离合器油压建立以后。随着节气门开度的增加，3挡离合器油压在逐渐建立。车速度在缓慢下降，当3挡离合器油压达到420kPa,车轮停止转动。至此，故障原因初现端倪。在倒车过程中，当节气门开度达到某一数值时，3挡和4挡离合器同时参与工作，导致主轴3挡齿轮和主轴倒挡齿轮同时传递转矩，最终中间轴在正向转矩和反向转矩的共同作用下停止转动，如同在做失速试验，车辆不能继续行驶。l一液力变矩器；2一主轴3挡齿轮；3挡离合器；4挡离合器；5一主轴；6一主轴倒挡齿轮；7一主轴齿轮；8一中间轴齿轮；9一中间轴2挡齿轮；1O一中间轴倒挡齿轮；ll一倒挡齿轮；12一倒挡接合套；13一倒挡滑套花键毂；144挡接合套；15一中间轴4挡齿轮；16一中间轴3挡齿轮；l7一中间轴1挡齿轮；18中间轴输出齿轮；19一主减速器总成；20副轴1挡齿轮；211挡离合器；222挡离合器；23一副轴2挡齿轮；24一副轴齿轮 图 四MAXA自动变速器原理图例(7)自动变速器的解体检查。 为了找出故障位置，对自动变速器进行解体检查。在拆检3挡和4挡离合器时，发现3挡和4挡离合器的摩擦片均已被烧蚀，而O形密封圈密封性良好，并没发现引起倒车故