汽车自动变速器维修

自动变速器的工作原理与故障检修,1、自动变速器的工作原理2、自动变速器故障的维修思路及故 障排除,1、自动变速器的工作原理,1、自动变速器的工作过程 1、全液压控制方式（AT） 2、电液控制方式 （ECT）2、自动变速器的基本组成 1液力变矩器 2.变速机构 3.控制机构,1、自动变速器的工作过程,动力传递过程见图1-4：控制过程分全液压控制方式和电液控制方式全液压控制方式见图1-5：电液控制方式见图1-6：,2、自动变速器的基本组成,1液力变矩器 液力变矩器一般多为三组件综合式。它的主要作用是把发动机输出的转矩和转速柔性地传递给自动变速器的变速机构。 2.变速机构 在自动变速器中紧接在液力变矩器之后的便是变速机构。它由行星轮系和换档执行机构组成。 3.控制机构 自动变速器的控制机构是一个复杂的液压（或电液） 控制系统，它是整个自动变速器的心脏。,1液力变矩器,1、泵轮：（输入）2、涡轮：（输出）3、导轮：（增扭装置，通过单向离合器安置在输入轴上）4、单向离合器：允许导轮单向转动，不允许逆向转动）5、锁止离合器：高速时，将泵轮与涡轮刚性联结，动力直接输出，提高动力性与经济性。,2.变速机构（1）行星齿轮机构的结构与原理,下图所示为一个单排行星齿轮机构的基本结构简图。从图中可以看出，一个单排行星齿轮机构由太阳轮1、行星轮和行星架2及内齿圈3组成。 由于行星轮和行星架是一个整体（以下简称行星架），所以，在一个行星排中只有三个基本组件：太阳轮、行星架和内齿圈。,单排行星齿轮机构的组合方式 由于单排行星轮机构有两个自由度。因此，它没有固定的传动比，不能直接用于变速传动，也就不能传递功率（空挡）。所以，行星排在传递功率时，三组件中的一个必须被锁止，使其他二个组件中的一个为主动件，另一个为从动件。通过这两个组件才可能传递功率，也才有固定的传动比。,2.变速机构（2）变速机构中的换档执行机构,通过对行星排基本独立组件采取不同的约束，就可以改变传动关系而得到不同的传动比，使自动变速器得到不同的档位。对行星排各基本独立组件进行约束的机构，就是换档执行机构。换档执行机构由离合器、制动器、单向离合器组成。,（2）变速机构中的换档执行机构 a离合器：是换档执行机构中进行连接的主要组件。,离合器连接输入轴与行星齿轮机构，把液力变矩器输出的的动力传递给行星齿轮机构，或把行星排的某两个组件连接在一起，使之成为一个整体。1、直接档离合器2、前进档离合器3、超速档离合器 直接档离合器和前进档离合器都是把动力由输人轴传递至行星排，而超速档离合器co则是可以实现行星排中两个独立组件之间的连接。在超速档行星排中，如果超速档离合器啮合，则把超速档行星架和超速档太阳轮连接为一体。使超速档行星排形成直接传动。,b.单向离合器,单向离合器在液力变矩器与行星排中均有运用。在行星排中，用于锁止某个组件的某种转向。当与之相连组件的受力方向与锁止方向相同时，该组件被锁止，当受力方向与锁止方向相反时，该组件被释放。,c、制动器,自动变速器中的制动器是用来固定行星排中的某个基本组件。通过制动器的结合，把行星排中的某个组件和变速器壳体连接起来，使之不能转动。自动变速器中的制动器有两种，一种是片式制动器；一种是带式制动器。带式制动器又称制动带。,3.液压控制系统的工作原理(全液、电液）,1.液压控制系统的动力源2.液压控制系统的信号源3.液压控制系统中的液压控制机构 4.液压控制系统执行机构,1.液压系统的动力源,液压系统是一个应用油泵把机械能转化为液压油的压力能的传动与控制系统。液压系统的动力源通过能量传递介质自动变速器油（ATF)向整个液压系统提供能量。自动变速器油既是能量传递的介质，也是自动变速器机械部件润滑的主要介质。自动变速器中的油泵一般应用齿轮泵、转子泵或叶片泵（变量泵）。,2.电液控制系统的信号源,信号源向电液控制系统提供各种换档控制需要的控制信号。在全液压式自动变速器中，这种信号源主要是节气门阀（Throttle valve）和调速器阀（Governor）。节气门阀用于得到节气门踏板位置信号，调速器阀检测自动变速器输出轴速度，它传感车速，并把车速转换为油压信号，油压信号随车速的增高而增大，并传送至换档阀。 在电控式的自动变速器中，信号源是各种类型的传感器。它们把各种控制用信号，诸如节气门开度、油温、发动机转速、车速等信号转换为电信号后输人电脑，供电脑决策控制。信号源是控制系统的关键部分之一。在现代的自动变速器中，这类传感装置所收集的信号参数有三种形式，即机械信号、液压信号和电信号。,3.电液液压控制系统中的液压控制机构,无论是全液压式自动变速器或是电控式自动变速器，都有液压控制机构部分。液压控制机构主要由换档机构和缓冲安全机构组成。无论在全液压式自动变速器或电控式自动变速器中，液压控制机构均占有相当重要的地位。液压控制机构主要由手动阀、换档阀、调压阀、电磁阀（含脉宽调制比例阀）及一些辅助控制阀组成。自动变速器的换档主要通过液压控制机构控制主油路的流向，推动和改变液压执行机构，然后，使行星齿轮机构的啮合关系发生变化而得到不同的传动比。,4.执行机构,在普通液压控制系统中，进行直线往复运动的执行机构一般是双作用活塞液压缸。而在自动变速器的液压控制系统中，其执行机构却一般是柱塞式单作用液压缸（或双作用液压缸）。它的回程一般必须用弹簧来保证。液压控制系统中的执行机构主要用来推动各种离合器和制动器。所以，在实际制作中，把液压缸和离合器或制动器作为一个部件。,自动变速器电子控制系统,1、什么是电子控制自动变速器 2、如何识别电控自动变速器（ECT) 3、电控系统与全液压控制系统的比较,1、什么是电子控制自动变速器,2、如何识别电控自动变速器（ECT),电控自动变速器(ECT)的基本形状与全液压控制变速器是一样的，所以识别它的唯一方法是判断是否有车速传感器。全液压控制自动变速器有一个调速器阀，而ECT没有调速器阀，而是使用了一个车速传感器。全液压控制变速器的工作原理是，用机械的方法将车速转变为调速器阀液压，将节气门开度转变为节气门阀液压，并且使用了这些液压控制行星齿轮机构中的离合器和制动器的工作，从而控制变速器的换档正时，这叫做“液压控制方法。”电控自动变速器中，传感器用电子的方法检测车速和节气门开度，并且将该信息以电信号的形式传至电子控制单元（以后简称ECU）。然后ECU根据这些数据控制换档电磁阀的工作，从而控制换档正时（见图5-3）。,3、电控系统与全液压控制系统的比较,自动变速器最初是全液压控制式，随着技术的发展，正在向电控式转变，而且它的控制方式也越来越简单。电控自动变速器是在传统自动变速器基础上应用先进的电子控制技术，通过电子控制单元控制电、液执行机构实现车辆动力系统的操纵。电控自动变速器具有成本低、易于操作、传动效率高等优点。传统自动变速器主要由液压装置和机械装置组成。在传统自动变速器中，由于工作油液流动产生热量，会损失相当大的发动机转矩；同样，由于换档也取决于油液的运动，故升档和降档都有延迟。因此传统自动变速器已不能响应汽车快速行驶的需要。采用电子控制可降低动力损失，使变速器的工作响应更迅速、更可靠。电控自动变速器还可以减少变速器的液压阀。由于结构简单化，也提高了可靠性，降低了成本。,自动变速器故障的维修思路及故障排除,第一部分 自动变速器故障的维修思路一、维修思路(微机控制自动变速器维修的总原则)二、微机控制自动变速器故障检测与诊断程序三、微机控制自动变速器故障检测与诊断前的准备工作四、微机控制自动变速器的性能检测（一）基础检验、（二）失速试验、（三）油压实验、（四）时滞试验、（五）道路试验第二部分 典型故障排除一、汽车不能行驶二、自动变速器打滑三、自动变速器有异响四、自动变速器油易变质五、频繁跳档六、无倒档,一、维修思路(微机控制自动变速器维修的总原则),1）分清故障部位。2）坚持先易后难、逐步深人的原则。3）区分故障的性质4 ）充分利用自动变速器各实验项目5 ）充分利用微机控制自动变速器的故障自诊断功能。6 ）必须在拆检之后才能确诊的故障，应是故障诊断的最后步骤，因为微机自动变速器一般是不允许轻易分解的。7）在进行检测与诊断前，应先阅读有关故障检测指南、使用说明书和该车型的自动变速器维修手册，掌握必要的结构原理图、油路图、微机控制系统电路图等有关技术资料。,1）分清故障部位。,分清故障是发动机微机控制系统还是自动变速器液压控制系统，故障是由微机控制系统引起的、还是机械系统（液力变矩器或行星齿轮机构）引起的。只有分清了故障部位，才能有针对性地去查找故障根源，少走弯路。,2）坚持先易后难、逐步深入的原则。,按故障的难易程度，先从最简单、最容易检查的部位入手，如开关、拉杆、自动变速器油状况等；从那些最易于接近的部位入手、易被忽视的部位和影响较大的因素开始；最后再深入到实质性故障。,3）区分故障的性质。,自动变速器故障是机械部分的，还是电气部分；是液压系统的，还是微机控制系统的；是只需维护就可排除，还是需要拆卸自动变速器彻底修理才能排除的。,4 ）充分利用自动变速器各实验项目,基础检验、手动换档试验、液压实验、失速实验、时滞实验、电液控制系统工作过程检验，为查清故障提供思路和线索。,二、微机控制自动变速器故障检测与诊断程序,三、微机控制自动变速器故障检测与诊断前的准备工作,微机控制自动变速器故障检测与诊断前的准备工作主要包括故障征兆的确认、读取故障码和查对故障诊断表等三项内容。1) 微机控制自动变速器故障征兆的确认。2）读取故障码。3）查看故障诊断表。,四、微机控制自动变速器的性能检测,1、微机控制自动变速器的性能检测目的： 是判断微机控制自动变速器故障的基础。微机控制自动变速器的故障往往可以通过相应的性能检测判断出故障类型和故障所在部位。微机控制自动变速器的性能检测的目的是发现故障部位，以确定维修方法。2、微机控制自动变速器的性能检测内容： 基础检验、手动换档试验和机械试验等三个项目。（机械试验又包括液压试验、失速试验、时滞试验、道路试验和液力变矩器试验）,（一）基础检验,1、WHY？ 自动变速器的油位不当、油质不佳、联动机构调节不当及发动机怠速不正常，是引起自动变速器故障的最常见原因。通常把对这些部件的检查与重新调整，叫做自动变速器的基础检验。2、基础检验中的检查和调整项目包括： 油面检查、油质检查、液压控制系统漏油检查、节气门拉索检查和调整、换档操纵手柄位置检查和调整、空档起动开关检查、超速档（O/D）开关的检查和发动机怠速检查等。3、基础检验的前提条件： 发动机工作正常、底盘性能良好，特别是汽车制动系统正常。,（二）失速试验,1、失速试验目的：检查发动机功率大小、液力变矩器性能好坏及自动变速器中有关换档执行元件的工作是否正常的一种常用方法。用来诊断可能的机械故障部位，如离合器、制动器的磨损情况等。2、失速试验方法：检测失速状态下的发动机转速。（看录象）3、失速试验结果分析（1）所有档位失速转速均低：发动机功率不足。（2）所有档位失速转速均高：如油压正常，则说明液力变矩器损坏。（3）某一档位失速转速偏高：如油压正常，则说明该档液压执行元件打滑。,（三）油压实验,1、油压实验目的：通过测量液压控制系统各回路的压力来判断各元件的功能是否正常，目的是检查液压控制系统各管路及元件是否漏油，及各元件（液力变矩器、蓄压器等）是否工作正常，是判断故障在液压控制系统还是在机械系统的主要依据。2、试验方法测量主油路油压（应分别测出前进档与倒档主油路油压）（看录象）3、油压试验结果分析（1）所有档位油压均高：主油路调压阀故障。（2）所有档位油压均低：油泵或主油路调压阀故障。（3）某一档位油压偏低：该档油路堵塞或泄漏。,（四）时滞试验,1、自动变速器换档的迟滞时间：在发动机怠速运转时将手柄从N位置拨至前进档D或R位置后，需一短暂时间迟滞才能完成档位的结合（此时汽车会产生轻微的振动），这一短暂的时间迟滞称为自动变速器换档的迟滞时间。2、试验方法测量换档的迟滞时间3、失速试验结果分析标准值：N到D档的迟滞时间应小于1.01.2秒， N到D档的迟滞时间应小于1.21.5秒。（1） 若N到D档的迟滞时间过长，说明前进档主油路油压过低，前进档离合器摩擦片磨损过多或前进档单向离合器工作不良。（2）若N到R档的迟滞时间过长，说明倒档主油路油压过低，倒档离合器摩擦片磨损过多或倒档制动器磨损过多或工作不良。,（五）道路试验,1、道路实验目的：（1）用以检验各制动器、离合器是否打滑，并观察换档情况。（2）作为变速器修复后的维修质量评价指标。2、试验方法（1）升档检查（2）升档车速检查（3）升档发动机转速检查（4）换档质量的检查（5）锁止离合器工作状况的检查（6）发动机制动作用的检查（7）强制换档功能的检查,第二部分 典型故障排除,典型故障一、汽车不能行驶二、自动变速器打滑三、自动变速器有异响四、自动变速器油易变质五、频繁跳档六、无倒档排版结构：1、故障现象2、故障原因3、故障诊断思路,一、汽车不能行驶 的故障现象与故障原因,1故障现象：换档操纵手柄置于倒档或任一前进档汽车均不能行驶。2故障原因（思路：油路或机械系统）油路1 )因泄漏而使变速器油过少或漏光，从而导致变矩器不能传递动力或变速器换档执行机构不能正常工作。2）油泵损坏或油泵进油滤网严重堵塞，导致自动变速器主油路不能建立正常油压，而使汽车不能行驶。3）液压控制系统中的主油路油压调节器堵塞而导致变矩器不能传递动力，或变速器换档执行机构不能正常工作。机械系统4）变速器损坏或不能传递动力。5）变矩器损坏或不能传递动力。6）操纵手柄与手动阀之间的连接杆或拉索松脱，使得操纵手柄置于倒档或前进档时，手动阀仍然在空挡或驻车档位置。,一、汽车不能行驶 的故障诊断,3故障诊断 1)检查自动变速器的油面高度。如果油面过底或无油，应检查变速器油底壳、自动变速器油散热器及油管等处有无破损漏油；如果油面正常，进行下一步检查。 2）检查自动变速器操纵手柄与手动阀摇臂之间有无松脱，应予以装复并调整好操纵手柄的位置；如果无松脱，进行下一步检查。 3）检查主油路油压。拆下主油路侧压孔上的螺栓，起动发动机，将操纵手柄置于倒档或前进档，看侧压孔有无自动变速器油流出。如果侧压孔无自动变速器油流出，或虽有油流出但油量很小（油压过低），应打开变速器油底壳，检查油泵的滤网有无堵塞。若滤网无堵塞，则需拆开变速器检查油泵、油压调节器及有关油路。如果侧压孔有大量油喷出，说明变速器不能传递动力，不是由于主油路无油压造成的。（转入机械系统检查）这时，可拆下油底壳，检查手动阀摇臂轴和摇臂之间是否松脱，若无，则需拆检齿轮变速机构。如果齿轮变速机构无故障，则需检查或更换液力变矩器。,二、自动变速器打滑的故障现象与故障原因,1、故障现象1 )在起步踩下加速踏板时，发动机转速上升很快但车速上升很慢。2）在加速时，发动机转速很高但车速不能很快提高。3）在上坡时，行驶无力，但发动机转速很高。 2、故障原因油压过低l）变速器油面过低而导致主油路油压过低，导致离合器和制动器打滑。2）油泵磨损严重或主油路有泄漏而造成主油路油压过低。3）离合器或制动器活塞密封圈损坏而漏油，导致油压过低。机械系统4）离合器或制动器摩擦片（或制动器制动带）磨损严重或已烧焦而引起打滑。5）自动变速器中单向离合器打滑。,二、自动变速器打滑的故障诊断,1 ）首先检查变速器油面和油的品质。如果只是油面过低，添加变速器油至油面适当后再检查自动变速器是否打滑。如果变速器油呈棕黑色或有烧焦味，则可能是离合器或制动器摩擦片已烧坏，应拆修自动变速器。如果油面或油品质均正常，则进行下一步检查。,2）进行道路试验，根据其打滑的规律判断故障的大致所在，以4前进档辛普森式行星齿轮变速机构为例，打滑的规律和可能的故障部位如下：,若在前进档时都有打滑现象而在倒档时不打滑，则为前进档离合器打滑。若在D位时的I档打滑而在L位时的I档不打滑，则为前进档单向离合器打滑。若在D位和L位下的I档都打滑，则为低速档及倒档制动器打滑。若在D位时的2档打滑而在S位时的2档不打滑，则为2档单向离合器打滑。若在D位和L位下的2档都打滑，则2档制动器打滑。若只是在3档时有打滑现象，则为倒档及高速档离合器打滑。若只是在超速档时有打滑现象，则为超速档制动器打滑。若在倒档及高速档时有打滑现象，则为倒档及高速档离合器打滑。若在倒档及1档时有打滑现象，则为低速档及倒档制动器打滑若在前进档和倒档时均有打滑现象，则可能是主油路的油压过低。,3)检查主油路的油压。在拆检自动变速器前，先检测一下主油路的油压。,如果油压正常，更换已打滑（磨损过度或已烧焦）的换档执行元件即可；如果油压过低，则应检查油泵滤网、油泵主油路和主油路油压调节阀等。,三、自动变速器有异响故障现象与故障原因,1、故障现象 汽车在行驶过程中自动变速器有异响，停车挂空挡后异响消失或不消失。 2、故障原因油面1)变速器油面过高或过低。机械故障2）油泵磨损严重。3)变矩器锁止离合器、导轮单向离合器等损坏而产生异响。 4)行星齿轮机构损坏而产生异响。5)变速器换档执行元件产生异响。,3自动变速器有异响故障诊断与排除,1)检查自动变速器油油面的高度。如果过高或过低，应将油面调整至正常的高度。2）用举升机将汽车举起，起动发动机，分别在空档、前进档和倒档时检查自动变速器的异常情况。 如果在任何档位下自动变速器前部始终有连续的异 响，则可能是油泵或液力变矩器发出的异响，应拆检油泵和变矩器。如果在挂入空档后自动变速器异响就消失，则为行 星齿轮变速机构发出的异响，应拆检齿轮变速机构。,四、自动变速器油易变质的故障现象与故障原因,1、故障现象更换后的自动变速器油在较短的时间里就会变质，自动变速器油温度过高（自动变速器油有焦味或可从加油口看到冒烟）。2、故障原因1)使用不当造成油温过高而导致自动变速器油过早变质，如过于频繁的急加速、经常超负荷行驶、经常超速行驶等。 2）自动变速器油本身质量不佳，使用的自动变速器油本身质量达不到要求或受到污染。 3)变速器至自动变速器油散热器的通道堵塞，如通向散热器的油管堵塞、散热器的限压阀卡滞等，使自动变速器油得不到及时的冷却而温度过高。4)主油路油压过低，使得离合器或制动器在工作时打滑而造成油温过高。5）变速器中离合器或制动器的间隙过小，在不工作时摩擦打滑，造成油温过高而变质。,四、自动变速器油易变质的故障诊断思路,3.故障诊断1)使汽车以中低速行驶5一10min,当自动变速器达到正常工作温度时，