汽车运行材料课件 模块八 自动变速器油

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模块八活塞连杆组故障诊断与修复

自动变速器油

汽车自动变速器中所用的液力传动油称为汽车自动变速器油，简称ATF（AutomaticTransmissionFluid）。自动变速器油是一种多功能、多用途的特殊高级润滑油，自动变速器油用于自动变速器中，能自动适应汽车行驶时的阻力变化，提高汽车的动力性能，使发动机处于最佳工作状态，确保运转均匀、起步平稳、加速迅速、乘坐舒适。如今使用的自动变速器专用油液既是液力变矩器的传动油，又是行星齿轮结构的润滑油和换挡装置的液压油。自动变速器油主要具有下列功用：（1）传力作用。液力变矩器通过自动变速器油将发动机的动力传递给变速器。（2）控制作用。液压控制系统利用自动变速器油传递压力和运动，从而完成对换挡元件的操控。（3）润滑作用。自动变速器油对行星齿轮机构、执行元件以及轴承进行润滑，防止部件磨损。

（4）冷却作用。自动变速器油在流动中将变速器内产生的热量带出并传递给冷却系统，以控制自动变速器内部的温度。（5）清洁作用。自动变速器油能对自动变速器内各部件表面进行清洁。（6）密封作用。自动变速器油能对变速器内的摩擦副进行密封。一、（一）黏温性因自动变速器油的实际工作温度范围较宽（一般为-40～170℃），且自动变速器的工作性能受自动变速器油的黏度影响较大，所以黏度是自动变速器油最重要的性能之一。自动变速器油作为动力传动介质，其黏度对变矩器的效率影响极大。黏度越小，其传动效率就越高。但黏度也不能过小，否则又会导致液压系统中油的泄漏增加，引起换挡不正常；相反，若采用黏度过大的油液，虽然在一定程度上可满足液压控制和润滑的要求，但又会影响液力变矩器的传动效率，同时还会造成低温情况下车辆起动困难。为保证自动变速器的正常工作，要求自动变速器油在正常工作温度变化范围内，其黏度变化越小越好。为兼顾高温和低温工况对黏度的不同要求，常用自动变速器油在100℃时的运动黏度一般在7mm2/s左右。为改善自动变速器油的黏温特性，使其黏度随工作温度的变化不过于明显，通常在基础油中加入一定量的黏度指数改进剂。自动变速器油的使用性能一、（二）热氧化安定性自动变速器油的使用温度很高，如果其热氧化安定性不好，则会生成油泥、漆膜、沉淀物以及酸性物质。即使是少量沉淀物，也会使自动变速器压力控制机构的管路和阀门的工作受到严重影响，如堵塞滤清器，使液压控制系统失灵、离合器和制动器打滑等，甚至造成自动变速器损坏；油内氧化生成的酸性物质对轴承、橡胶密封材料也有损害。因此，对自动变速器油的热氧化安定性有较严格的要求，为此，需要向油中加入抗氧化剂。（三）抗磨性为确保自动变速器的行星齿轮机构、轴承、垫圈和油泵等长期正常工作，要求自动变速器油必须润滑良好。变速机构中主要零件的接触面多为钢和钢、钢和青铜等，要求自动变速器油应保证对这些不同材料的摩擦副都能有良好的抗磨性。抗磨性还与离合器的传动问题、自动变速器的寿命及特性有关。要求自动变速器油既能可靠地传力，又能良好地润滑各运动部件，摩擦系数又不能太小，否则离合器将难以接合。自动变速器油的使用性能一、（四）抗泡沫性自动变速器油产生泡沫对液力传动系统危害极大。油液中的泡沫使自动变速器油的润滑性能变差，使液力变矩器传递效率下降，导致自动控制系统的准确性变差，其可压缩性导致液压系统压力波动和下降，甚至供油中断。起泡不太严重时，换挡动作可能出现延迟或反复无常；起泡严重时，执行机构中的离合器和制动器会出现打滑，伴随大量摩擦热的产生，引起机件磨损增加甚至烧毁。为提高自动变速器油的抗泡沫性，一般在其中加入抗泡沫添加剂。（五）摩擦特性自动液力变速器换挡执行机构的离合器属于湿式多片摩擦离合器，自动变速器油作为摩擦介质，要求有与摩擦片相匹配的静、动摩擦系数；否则，会影响换挡性能。自动变速器油的使用性能一、（六）对橡胶材料的适应性自动变速器油不应使自动变速机构中使用的丁腈橡胶、丙烯橡胶和硅橡胶等密封材料过分膨胀、收缩和硬化，否则将会产生漏油和其他危害。在传动装置和冷却器中安装有铜接头、黄铜轴瓦、黄铜过滤器、推力垫圈等部件，均含有大量易锈蚀金属，因此，自动变速器油必须具有防腐、防锈性能。自动变速器油的使用性能二、自动变速器油是由基础油与多种添加剂调和而成。在主要的几种润滑剂中，例如发动机润滑油、液压油、齿轮油和自动变速器油，自动变速器油是配方最复杂、调配最困难的一种润滑剂，也是技术含量最高的润滑剂。其各添加剂组分相互作用，对油品性能影响相当复杂，因此，正确选用添加剂并平衡每一种添加剂的效能和对其他性能影响的关系，是调配自动变速器油的关键。（一）基础油基础油的性能主要影响自动变速器油的黏度指数、低温流动性、氧化安定性和密封材料适应性。石蜡基基础油黏度指数较高，但低温流动性较差，对橡胶有收缩作用；环烷基基础油的橡胶密封指数特别好，但黏度指数较低，影响油品的高温性能；加氢精制油及合成基础油除橡胶密封指数外，其他各方面的性能均优于石蜡基和环烷基基础油，但其价格较高。液力传动油多采用溶剂精制或加氢精制的基础油。自动变速器油的组成二、（二）添加剂由于对自动变速器油的性能要求非常严格，因而仅基础油是远远不够的，还必须向基础油中加入各种各样的添加剂。常用的添加剂有黏度指数改进剂、抗氧剂、极压剂、抗磨剂、油性剂、抗泡剂、防锈剂、清净分散剂、金属钝化剂和抗橡胶溶胀剂等，表8-1所列为自动变速器油常用的添加剂种类及化合物名称。自动变速器油的组成三、截至目前，自动变速器油尚没有统一的国际标准，市面上的自动变速器油无论是哪家制造商的产品，基本上是用通用汽车公司（GM）的Dexron、DexronⅠ、DexronⅡ型和福特汽车公司的Mercon型规格标准来标称的。ISO6743/A分类标准把液力传动系统工作介质分为适用于自动传动装置的HA油和适用于功率转换器的HN油。美国材料试验协会（ASTM）和美国石油学会（API）把液力传动油按使用条件，分为PTF-1、PTF-2和PTF-3三个类别。由于汽车自动变速器油属于液力传动油，所以自动变速器油也使用该分类方法，具体见表8-2。自动变速器油的规格三、

在美国，主要由各大汽车公司或液力传动装置制造厂制定自己的专用汽车自动变速器油规格。如美国通用汽车公司的GMDexron、福特公司的FordMercon、通用汽车公司阿里森分部的AllisonC系列和卡特皮勒公司的CaterpillarTO系列，其中以通用和福特两家汽车公司的自动变速器油居主导地位。自动变速器油的规格三、我国现生产的自动变速器油，按100℃运动黏度分为8号和6号两种。8号自动变速器油在分类上相当于表82中的PTF-1类油或通用汽车公司的Dexron，主要用于各种小轿车、轻型货车的液力自动传动系统，也曾作为过去生产的国产轿车的自动变速器油，其中加有黏度指数改进剂、摩擦改进剂、抗磨剂、抗氧化剂、降凝剂等，其外观呈红色透明状（也有不加着色剂的国产8号自动变速器油）。国产6号自动变速器油相当于PTF-2类油，它主要用于内燃机车、重负荷卡车、履带车、越野车等大型车辆液力变矩器和液力耦合器。还可用于工程机械的液力传动系统。国产8号和6号自动变速器油的规格分别见表8-3和表8-4。目前，世界各国主要使用GM公司的Dexron、DexronⅠ、DexronⅡ型和Ford公司的E、F型。自动变速器油的规格三、

自动变速器油的规格三、

自动变速器油的规格四、（一）自动变速器油的选择做好了自动变速器油的使用、检查和更换，实际上就是做好了自动变速器的维护。自动变速器油一般每6万～12万km更换一次，恶劣行驶情况每6万km更换一次。在选择自动变速器油时，应尽量选用汽车维护手册规定的品种型号，因为这是汽车厂家根据汽车变速器的技术指标设计出有针对性的油品，使用这样的油品可以保持变速器良好的力学性能，延长使用寿命。不使用原厂油还可能造成索赔权利的丧失。在没有原厂油品的情况下，自动变速器油的选用也应严格遵循使用规定，不同牌号、不同品种的ATF不能混用，同牌号不同生产厂家的也不宜混用。例如，美国通用、福特和克莱斯勒三大汽车公司所有原厂加注的自动变速器油均为石油基产品，而日本和欧洲的汽车公司却使用了部分乃至全合成的自动变速器油。即便同是石油基产品，通用汽车公司使用的是DEXRON系列油品，而福特汽车公司却是F型和MERCON自动变速器油。自动变速器油的选择与使用四、（一）自动变速器油的选择自动变速器油也可按照以下方法选用：日本、欧洲车系，推荐使用DexronⅡ/Ⅲ/ⅣATF；福特车型常选ATF-F，其他美国车系多使用DexronⅡ/Ⅲ；国产车则选用8号或者DexronⅡ。表8-5是我国部分常见乘用车型所用自动变速器油的情况。自动变速器油的选择与使用四、（二）自动变速器油的使用自动变速器油是一种长寿命油，按时间计其换油周期一般为1～2年，与发动机润滑油及齿轮油不同，它没有黏度级别，选择时不需要考虑气温。因为自动变速器油的性能规格中就已经规定它为通用油，有严格的低温要求，可四季通用，一般它的适用温度范围为-30～50℃。因此，选用ATF时只需根据车辆类型及性能选用合适的规格即可。自动变速器油使用寿命的长短，性能发挥得如何，都与使用有着密不可分的关系，在使用中应注意以下几点。自动变速器油的选择与使用四、（二）自动变速器油的使用1.严格控制加注量若油面低于标准，机油泵会吸入空气，导致空气混入工作液，降低油压，造成各控制阀和执行元件动作失准，操纵失灵，离合器片、制动器会早期磨损，加速自动变速器油的氧化变质，运动件得不到充分可靠的润滑，就有可能因过热而引发运动件卡滞及产生噪声。当油面过高时，会由于机械搅拌而产生大量泡沫，这些泡沫进入液压控制系统，也会引发润滑不良等一系列问题；如果控制阀体浸没于自动变速器油中，则液压管路中的制动器、离合器的泄油口会被自动变速器油阻塞，施加于离合器、制动器的油压不能完全释放或释放速度太慢，使离合器、制动器动作迟缓；在坡路行驶时，由于过多的油在油底壳中晃动，还可能从加油管往外窜油，容易引起火灾。自动变速器油的选择与使用四、（二）自动变速器油的使用2.精准检查油量生产厂家不同，自动变速器油量的检查条件也不同，油尺的刻度标准也不完全相同。检查时一般要求：变速器处于热态（油温50～80℃），汽车停放在水平路面上，发动机怠速运转，使自动变速器在各挡位轮换停留短暂时间，使油液充满变矩器和油缸，然后将发动机熄火，挡位放于P位或N位。此时抽出油尺，用干净的抹布擦净后重新插入，再拔出油尺检查，油面应达到油尺上规定的上限刻度附近为准。需要注意的是：油尺上的冷范围（COOL）用于常温下检测，只能作为参考，而热范围（HOT）才是标准的。如果油量超出允许范围，则应添加或排出部分油液。自动变速器油的选择与使用四、（二）自动变速器油的使用3.正确加注（1）将变速器预热至工作温度（或行车后停车时换油），以便降低油的黏度，确保油内杂质和沉淀物随油一起排出。（2）将汽车停放在水平路面上，拉紧驻车制动器操纵杆，选挡杆放在P位上。（3）打开放油口将油放出，注意检查自动变速器油的状态，以便分析自动变速器的情况。（4）放完油后，应视情况拆下油盘，彻底清洗油盘和过滤器滤网，然后分别安装好。（5）加油时，应关闭放油口，从加油口缓慢注入，使油面达到规定标准。（6）起动发动机，在发动机怠速情况下，在所有挡位稍作运转后回到P位。（7）待变速器充分热起后（油温50～80℃），检查油量，然后视情补加。（8）废油须密封保存，交由环保部门指定的厂家集中处置，不能自行处理。自动变速器油的选择与使用四、（二）自动变速器油的使用4.判断品质正常的自动变速器油，其颜色应清澈略带红色。但自动变速器内的工作温度很高（可达170℃），使得自动变速器油随时间推移，其质量因高温氧化等原因逐渐下降，油的颜色也由红色逐渐变为暗红或褐色，并逐渐丧失其功能，使变速器内机件磨损增加，离合器和制动器出现打滑现象。因此，必须加强对油液品质的检查。油质的检查，可用检测仪器进行；如无检测设备时，可通过检查油质、颜色、气味和杂质等手段确认其是否过热变质。具体方法为在发动机怠速运转状态下，挡位放在P位，抽出油标尺观察油标尺上的油，油质应清澈纯净略带红色，如颜色变黑、气味大、有烧焦味且含有杂质而浑浊，或用手捻时感觉有杂质，说明油已变质，应及时更换。自动变速器油的选择与使用四、（二）自动变速器油的使用5.确定换油周期由于自动变速器结构复杂精密，要想保持其良好的技术状况，维护很关键，最好按照汽车厂家的规定进行换油维护。如果不及时换油，脏油中的油泥积炭会形成颗粒，从而加大各摩擦片及各部件的磨损，严重的还会堵塞滤网；还会使各阀体油管中的油流动不畅，影响动力传递，从而使自动变速器提速慢或失速，严重者会使某个挡位无油压导致烧片；脏油还会使各缸之间的密封胶圈过早老化，使各缸卸油油压受影响，造成提速慢、失速等故障。据美国变速器协会(ATSG）统计，在美国每年有1300万个自动变速器出故障，90％以上是由于换油不及时造成的。每个汽车制造厂家都会为自己生产的汽车制定相应的换油周期。不同的生产厂商，规定的换油周期不尽相同，不同用途的汽车换油周期也不同。汽车制造厂家换油周期一般都规定有两个指标，即里程数和时间，以先到者为准。自动变速器油的选择与使用四、（二）自动变速器油的使用5.确定换油周期汽车厂家均为自己生产的汽车制定了相应的换油周期。如上海大众、一汽大众、广州本田、东风标致雪铁龙、长安福特等厂家普遍规定每6万km或2年更换自动变速器油；奔腾用户手册规定4万km或24个月更换自动变速器油。对换油周期，虽然汽车厂家已经规定了时间和里程间隔，但长期在苛刻的条件下使用的车辆，行驶2万km或12个月，应根据检查情况及时更换自动变速器油；当然，对于工作环境比较优越的车来说，在确保油品质量良好的情况下，也可适当推迟换油。自动变速器油的选择与使用四、（二）自动变速器油的使用6.判断变速器的工作状况自动变速器的工作状况是否正常，与自动变速器油质量的好坏有很大的关系。经验表明，可以通过自动变速器油颜色的变化，可初步判断自动变速器的工作是否正常。（1）颜色清淡且含有气泡。造成这种情况有两种原因