典型自动变速器检测诊断论文

浅谈自动变速器失速试验与故障分析论文

摘 要：自动变速器操作简单省力，运行平稳，在一定范围内能实现无级变速，能自动适应车速和行车阻力的变化。具有提高汽车的动力性和燃油经济性等优点。但自动变速器结构复杂，零件精密度高，造成维修困难。在遇到自动变速器故障时不能轻易解体，首先进行常规检查分析，然后通过自动变速器试验重现故障现象再进行故障分析排除。自动变速器试验有失速试验、迟滞试验、油压试验和道路试验等。

关键词：自动变速器；故障分析；试验

一、失速试验定义

失速试验是指汽车处于停止状态下，变速器换入D挡或倒挡，踩住制动踏板并完全踩下加速踏板，发动机处于全负荷时发动机在该状态下的转速。失速试验时，发动机在特定转速下变矩器输出转速为0,这时的变矩比最大。

发动机全负荷下产生的驱动力通过自动变速器及传动系统作用于车轮，由于汽车在行车制动器与驻车制动器作用下停止不动，变矩器的涡轮不动，只有变矩器壳及泵轮随发动机一同转动，此时所有的驱动力作用在行星齿轮、离合器、制动器等装置上。假如某个离合器或制动器打滑，由于阻力矩减小，发动机的转速将升高。如果传动系统中各装置均处于正常工作状态，则发动机产生的能量只能由变矩器液体循环来吸收，此工况成为失速工况。此时发动机转速称为失速转速。

二、失速试验注意事项

由于失速试验时，发动机和变速器为满负荷，所以应严格注意以下几点：

①应在进行基本检查和调整后进行试验。

②怠速运行一段时间，使油温升至正常行驶温度（70℃~80℃）。

③变速器油温过高会加快变速器油液和密封件的老化，加剧离合器摩擦材料的磨损，所以连续实验时间不要超过5s,重复试验，时间间隔3min左右，防止变速器油压过高。

④试验中如发现发动机超过失速转速太多时，说明变速器中离合器打滑，应立即停止试验，否则将造成变速器损坏。

三、失速试验步骤

①将汽车停放在宽阔的水平地面上，前后车轮用三角木块塞住；

②拉紧手制动，左脚用力踩住制动踏板；

③启动发动机；

④将操纵手柄拨入D位置；

⑤在左脚踩紧制动踏板的同时，用右脚将油门踏板踩到底，在发动机转速不再升高时，迅速读取此时的`发动机转速；

⑥读取发动机转速后，立即松开油门踏板；

⑦将操纵手柄拨入P或N位置，让发动机怠速运转1分钟，

以防止液压油因温度过高而变质。

四、失速试验故障分析

影响失速转速的因素较多，不同厂家生产的不同型号的发动机或不同型号的变速器的失速转速不同，进行失速试验前应先了解该产品的失速转速的标准值。

①在D挡与R挡取得的失速转速与给定的标准失速转速相符，则系统基本正常。

②在D挡与R挡取得的失速转速均比给定的标准失速转速低时，有可能是发动机动力不足或变矩器工作不良。

可通过断开动力的方法区分发动机是否有故障。方法是将变速杆置于P或N挡，发动机进行急加速，如发动机转速上升迅速且顺畅，则可说明发动机工作正常。

当失速转速比基准失速转速低，且转速差值大于600r/min时，可判断是变矩器导轮的单向离合器出现故障。

③D挡失速转速高于标准失速转速时，产生故障的原因可能有以下几个方面。

自动变速器内离合器打滑（摩擦材料异常磨损、烧损）。

单向离合器工作不良。

制动带打滑（异常磨损、烧损）。

油压过低。

究竟是哪些执行元件出现故障，可利用自动变速器离合器及制动器参与工作情况帮助判断。当进行D挡失速试验，汽车没有行驶，变速器内并不会进行换挡，所以这类试验只检测低速挡执行元件而不检测高速挡执行元件。如下表所示，在行驶挡时只有低速挡的后离合器C2和单向离合器F在工作，如果出现失速转速过高、执行元件打滑现象，则应对上述元件进行检查。而在2挡进行失速试验时，除后离合器外，还有制动器B2参加工作，如出现打滑现象，应对上述两个元件进行仔细检查。

离合器、制动器工作表

④在R挡进行失速试验，如出现打滑现象，从表中可知，可能是由于高速挡——倒挡离合器故障所致。

⑤如果在D挡和R挡时的失速转速都比标准转速高，则应检查液压系统压力是否过低。否则是变速器执行装置损坏极其严重。

特别需要注意的是，不宜过多进行失速试验。因为进行此项试验时发动机功率全部由变矩器内液体吸收，会产生大量的热，且对各个元件也产生极大的作用力或扭矩，必然造成损坏。在不掌握所修的自动变速器离合器及制动器操作表或不熟悉所试验的自动变速器执行元件工作状况的情况下，盲日进行此项试验，即使出现前述故障现象，也无法正确判断是哪些执行元件出现了问题。

参考文献：

尹万建。轿车自动变速器结构原理与检修。北京：人民交通出版社，2001.

任东。汽车底盘构造与维修。北京：中国劳动和社会保障出版社，2004.

装有自动变速器的汽车如果发现自动变速器油变色或有焦味，或者在行驶中最高车速明显下降，发动机转速偏高，加速或爬坡无力，这些现象表明自动变速器可能损坏。自动变速器损坏程度较低时不会使汽车立即丧失行驶能力，故障不易被察觉，不及时修理而使损坏程度加重，甚至导致重要零件严重损坏，失去修理价值，最后只能更换总成。因此，自动变速器一旦有故障，应及时送厂检修，不可带故障运行，以免造成更大的损失。 一、汽车自动变速器的维修工具 维修汽车自动变速器使用的工具很多，大致可以归纳为以下几类： ①常用工具：内六角扳手、外六角扳手、套筒及力矩扳手、钳子、铳子、锉 刀、丝锥与板牙等。 ②专用工具：轴承、衬套及齿轮专用拉器、定位环钳等。 ③动力工具：气动或电动扳手、棘轮等。 ④提升工具：千斤顶、安全支架、液压或电动升降机等。 ⑤测量工具：内径千分尺、外径千分尺、百分表、塞尺等。 ⑥检测仪器：万用表、示波器、监测器及故障检测仪等。 二、汽车自动变速器的常规检查项目 汽车自动变速器的常规检查项目有：自动变速器油的油面高度检查、油质检查、自动变速器油液泄漏情况检查、发动机节气门开启情况检查、选档手柄档位检查、自动变速器各控制开关工作情况检查、发动机怠速转速检查等。 三、汽车自动变速器故障的一般检修程序 故障诊断与检测程序：初步检查→故障代码检查→手动换档试验→机械系统试验→液压系统试验→电控系统试验→查对常见故障及原因分析与排除方法。 ①根据故障现象分析，进行故障现象确认。 ②如果是电控自动变速器，而且故障指示灯亮，首先进行自我诊断读取故障码，排除故障码所代表的故障。 ③进行自动变速器和发动机的常规检查，主要项目有： a．检查油面高度和油质。 b．检查并调整加速踏板拉线和节气门位置传感器。 c．检查选档手柄连动杆系。 d．检查空档起动开关及档位开关。 e．检查发动机怠速。 f．检查轮胎气压及传动系其他相关部位。 ④进行失速试验，检查发动机和自动变速器内部机械技术状况。 ⑤手动换档试验；确定故障是在电控部分还是在自动变速器内部。 ⑥进行时滞试验，检查日动变速器的离合器、制动器的磨损情况。 ⑦电子控制系统自我诊断和组件及线路检测。 ⑧油压测试，检查油泵、调压阀、调速器油压和油路压力。 ⑨进行道路试验，检查自动换档点、有无异常噪声、振动、打滑以及发动 机的制动作用等。 ⑩综合各项测试结果，分析和判断故障原因和部位。 四、检修自动变速器应注意事项 ①自动变速器发生故障，与发动机、电控系统和自动变速器有关，因此应确认故障在自动变速器内部后，方可对其进行拆卸检修。 ②举升或支撑车辆，若只需顶起汽车前端或后端，必须用三角木塞住车轮。 ③拆检电气元件，应先拆下蓄电池负极接线。拆下蓄电池负极接线后，可能导致音响系统、防盗系统等锁死，并可引起某些系统设定参数的消失，因而在断电前必须做好有关记录。 ④更换熔丝时，新熔丝必须具有相当的电流强度，不能用超过或低于规定电流值的熔丝；检查电气元件应使用量程合适的数字万用表，以免损坏零件。 ⑤分解自动变速器之前应对其外部进行彻底的清洗，以防脏物污染内部零件。因为即使是细小的杂物，也会引起自动变速器液压系统的故障。 ⑥拆卸自动变速器时，所有零件应按顺序放好，以利装复。特别是分解阀体总成时，其阀门应与弹簧放在一起。 ⑦对分解后的自动变速器各零件进行彻底清洗，各油道、油孔用压缩空气吹通，确保不被堵塞。建议用自动变速器油或煤油清洗零件。清洗后用风干的方式使其干燥。 ⑧总成装配前，仔细检查各零件与总成，发现损坏零件应更换。若总成 ⑨一次性零件不可重复使用，如开口销、密封元件等。 ⑩衬套因磨损需更换时，配套零件必须一同更换。 ⑾滚针轴承和座圈滚道磨损或损坏应予更换。 ⑿更换新的离合器、制动器摩擦片时，在装配前必须将其放人自动变速器油中浸泡至少15min。 ⒀所有密封圈、旋转件和滑动表面，在装配前都要涂抹自动变速器油。 ⒁可利用润滑脂(黄油)将小零件粘在相应的位置上，以便组装。 ⒂所有滚针轴承与座圈滚道都应有正确的位置和安装方向。 ⒃在密封垫或类似零件上不能用密封胶。 ⒄各零件、总成按拆卸的相反顺序进行装配；螺钉应按规定力矩拧紧。 ⒅所有拆装过程应尽量使用专用工具。 ⒆检查软管与电线端子，确保连接正确可靠。 五、检修技巧 ◆自动变速器换档冲击大故障的排除 (1)故障现象 起步时，选档手柄从p或n挂人d或r位时，汽车振动大；行驶中，自动变速器升档瞬间产生振动。 (2)故障原因 发动机怠速过高；节气门拉线或节气门位置传感器调整不当，主油路油压高；升档过迟；真空式节气门阀真空软管破损；主油路调压阀故障，使主油路油压过高；减振器活塞卡住，不起减振作用；单向阀球漏装，制动器或离合器接合过快；换档组件打滑；油压电磁阀故障；电控单元故障。 (3)排除方法 检查发动机怠速；检查、调整节气门拉线和节气门位置传感器；检查真空式节气门阀的真空软管。路试检查自动变速器升档是否过迟，升档过迟是换档冲击大的常见原因。 检测主油路油压。如果怠速时主油路油压高，说明主油路调压阀或节气门阀存在故障；如果怠速油压正常，而起步冲击大，说明前进离合器、倒档及高档离合器的进油单向阀损坏或漏装。 检查换档时主油路油压。正常情况下，换档时主油路油压瞬时应有下降。若无下降，说明减振器活塞卡住，应拆检阀体和减振器。 检查油压电磁阀的工作是否正常；检查电控单元在换档瞬间是否向油压电磁阀发出控制信号。如果电磁阀本身有问题则应更换；如果线路存在问题则应修复。 ◆自动变速器打滑故障的排除 (1)故障现象 起步时踩下加速踏板，发动机转速上升很快但车速升高缓慢；上坡时无力，发动机转速上升很高。 (2)故障原因 液压油油面太低；离合器或制动器磨损严重；油泵磨损严重，主油路漏油造成主油路油压低；单向超越离合器打滑；离合器或制动器密封圈损坏导致漏油；减振器活塞密封圈损坏导致漏油。 (3)排除方法 检查液压油油面高度和油的品质；若液压油变色或有烧焦味，说明离合器或制动器的摩擦片烧坏，应拆检自动变速器。 路试检查，若所有档都打滑，原因出在前进离合器。 若选档手柄在d位的2档打滑，而在s位的2档不打滑，说明2档单向超越离合器打滑。若不论在d位、s位的2档时都打滑，则为低档及倒档制动器打滑。若在3档时打滑，原因为倒档及高档离合器故障。若在超速档打滑，则为超速制动器故障。若在倒档和高档时打滑，则为倒档和高档离合器故障。若在倒档和1档打滑，则为低档及倒档制动器打滑。 在前进档或倒档都打滑，说明主油路油压低。此时应对油泵和阀体进行检修。若主油路油压正常，原因可能是离合器或制动器摩擦片磨损过度或烧焦，更换摩擦片即可。 ◆自动变速器不能升档故障的排除 (1)故障现象 行驶途中自动变速器只能升1档，不能升2档及高速档；或可以升2档，但不能升3档或超速档。 (2)故障原因 节气门拉线或节气门位置传感器调整不当；调速器存在故障；调速器油路漏油；车速传感器故障；2档制动器或高档离合器存在故障；换档阀卡滞或档位开关故障。 (3)排除方法 电控自动变速器应先进行故障诊断。检查调整节气门拉线和节气门位置传感器；检查车速传感器；检查档位开关信号。测量调速器油压，如果车速升高后调速器油压为0或很低，说明调速器有故障或漏油。如果控制系统无故障，应拆检自动变速器，检查换档执行组件是否打滑，用压缩空气检查各离合器、制动器油缸或活塞有无泄漏。 ◆自动变速器升档缓慢故障的排除 (1)故障现象 汽车行驶中，升档车速较高，发动机转速也偏高；升档前必须松开加速踏板才能使自动变速器升入高档。 (2)故障原因 节气门拉线或节气门位置传感器调整不当；调速器存在故障；输出轴上调速器进出油孔的密封圈损坏；真空式节气门阀推杆调整不当；真空式节气门阀的真空软管或真空膜片漏气；主油路油压或节气门油压太高；强制降档开关短路；传感器故障。 (3)排除方法 电控自动变速器应进行故障诊断。检查、调整节气门拉线或节气门位置传感器，测量节气门位置传感器电阻，如不符合标准应更换。采用真空式节气门阀的自动变速器，应检查真空软管是否漏气。检查强制降档开关是否短路。 测量怠速主油路油压，若油压太高，应通过节气门拉线或节气门位置传感器予以调整。采用真空式节气门阀的自动变速器，应用减少节气门阀推杆长度的方法进行调整。若以上调整无效，应拆检油压阀或节气门阀。 测量调速器油压，调速器油压应随车速的升高而增大。将不同转速下测得的调速器油压与规定值比较，若油压太低，说明调速器存在故障或调速器 油路存在泄漏。此时应拆检自动变速器，检查调速器固定螺钉是否松动，调速器油路密封环是否损坏，阀芯是否卡滞或磨损过度。 如果调速器油压正常，升档缓慢的原因可能是换档阀工作不良。应拆卸阀体检查，必要时更换。 ◆自动变速器无前进档故障的排除 (1)故障现象 倒档正常，但在d位时不能行驶；在d位时汽车不能起步，在s、l位(或2、1位)时可以起步。 (2)故障原因 前进离合器打滑；前进单向超越离合器打滑；前进离合器油路泄漏；选档手柄调整不当。 (3)排除方法 检查调整选档手柄位置。测量前进档主油路油压。若油压太低(说明主油路油压低)，拆检自动变速器，更换前进档油路上各处密封圈。检查前进档离合器，如果摩擦片烧损或磨损过度应更换。若主油路油压和前进离合器均正常，应拆检前进单向超越离合器。 ◆自动变速器无超速档故障的排除 (1)故障现象 汽车行驶中，不能从3档升人超速档；车速已达到超速档工作范围，采用松加速踏板几秒钟再踩下加速踏板的方法，自动变速器也不能升人超速档。 (2)故障原因 超速档开关故障；超速电磁阀故障；超速制动器打滑；超速行星排上的直接离合器或直接单向超越离合器故障；档位开关故障；液压油温度传感器故障；节气门位置传感器故障；3—4换档阀卡滞。 (3)排除方法 对电控系统自动变速器应进行故障诊断，检查有无故障码输出。 检查液压油温度传感器电阻值；检查档位开关和节气门位置传感器的输出信号。档位开关，信号应与选档手柄的位置相符，节气门位置传感器输出电压应与节气门的开度成正比。 检查超速档开关。在on位时，超速档开关触点应断开，指示灯不亮；在off位时，超速档开关触点应闭合，指示灯应亮。否则检查超速档电路或更换超速档开关。 检查超速档电磁阀的工作情况。打开点火开关，不起动发动机，按下o／d开关，超速档电磁阀应有接合声音。若无接合声音，应检查控制电路或更换电磁阀。 用举升器举起车辆，使四轮悬空。起动发动机，使自动变速器在d档工作，检查在无负荷状态下自动变速器升档情况。如果能升人超速档，并且车速正常，说明控制系统工作正常。如果不能升人超速档是因为超速制动器打滑，所以在有负荷情况下不能升人超速档。如果能升人超速档，而升档后车速提不高，发动机转速下降，说明超速行星排中直接离合器或直接单向超越离合器故障。如果在无负荷情况下不能升人超速档，说明控制系统存在故障，应拆检阀体，检查3～4换档阀。 ◆自动变速器无倒档故障的排除 (1)故障现象 汽车在d档能行驶而倒档不能行驶。 (2)故障原因 选档手柄调整不当；倒档油路泄漏；倒档及高档离合器或低档及倒档制动器打滑。 (3)排除方法 检查并调整选档手柄位置。检查倒档油路油压。若油压太低，说明倒档油路泄漏，应拆检自动变速器。 如果倒档油路油压正常，应拆检自动变速器，更换损坏的离合器或制动器摩擦片或制动带。 ◆自动变速器频繁跳档故障的排除 (1)故障现象 汽车行驶中，自动变速器出现突然降档现象，降档后发动机转速升高，并产生换档冲击。 (2)故障原因 节气门位置传感器故障；车速传感器故障；控制系统电路故障；换档电磁阀接触不良；电控单元故障。 (3)排除方法 对电控自动变速器进行故障诊断。 测量节气门位置传感器；测量车速传感器。 拆下自动变速器油底壳，检查电磁阀连接线路端子情况；检查控制系统各接线端子电压。 ◆无发动机制动的故障排除 (1)故障现象 汽车行驶中，当选档手柄位于2、1或s、l档位时，松开加速踏板，发动机转速降至怠速，但汽车减速不明显；下坡时，自动变速器在前进低档，但不能产生发动机制动作用。 (2)故障原因 选档手柄位置调整不当；档位开关调整不当；2档强制制动器打滑或低档及倒档制动器打滑；控制发动机制动的电磁阀故障；阀体故障；自动变速器故障。 (3)排除方法 对电控自动变速器进行故障诊断。 路试检查自动变速器有无打滑现象。 如果选档手柄在s位时没有发动机制动作用，而在l位时有发动机制动作用，说明2档强制制动器打滑。如果选档手柄在l位时没有发动机制动作用，而s位时有发动机制动作用，说明低档及倒档制动器打滑。 检查控制发动机制动作用的电磁阀是否存在故障。拆检阀体，清洗所有控制阀。检查电控单元各接线端子电压，如果正常，再检查各个传感器电压。更换新的电控单元重新试验，如果故障消失，说明电控单元损坏。 ◆液力变矩器离合器无锁止故障的排除 (1)故障现象 汽车行驶中，车速、档位已经满足离合器锁止条件，但锁止离合器仍没有锁止作用；油耗增大。 (2)故障原因 锁止电磁阀故障；锁止控制阀故障；变矩器中锁止离合器损坏。 (3)排除方法 检查锁止电磁阀；检查清洗锁止控制阀；若控制系统无故障，则应更换变矩器。 ◆不能强制降档故障的排除 (1)故障现象 汽车以3档或超速档行驶时，突然把加速踏板踩到底，自动变速器不能立即降低一个档位，汽车加速无力。 (2)故障原因 节气门拉线或节气门位置传感器调整不当；强制降档开关损坏；强制降档电磁阀短路或断路；强制降档阀卡滞。 (3)排除方法 检查节气门拉线、节气门位置传感器的安装情况。 检查强制降档开关。在加速踏板踩到底时，强制降档开关触点应闭合；松开加速踏板时，强制降档开关触点应断开。如果加速踏板踩到底时，强制降档开关触