汽车传动系部件与故障诊断 毕业论文.doc

汽车传动系部件与故障诊断学 生： 学 号： 专业班级： 级汽车检测与维修技术 系院名称： 汽车工程系 指导教师： 二一一 年 六 月 三十 日摘 要 随着汽车结构的不断轻量化和人们对汽车乘座舒适性要求的提高，使得汽车动力传动系的扭振问题越来越突出，成为汽车结构振动和噪声的主要根源之一。但长期以来研究人员对汽车传动系的设计仅仅考虑其结构而忽虑了其内在的性能。汽车自动换档系统是在手动 在手动变速箱和干式离合器的基础上，应用自动变速理论，由电控单元（tcu）控制液压执行机构实现车辆换档自动操纵。关键词：汽车，动力传动系，结够 i目 录摘 要i目 录ii1 传动系简介（1）2 汽车传动系功用（2）2.1减速和变速（2）2.2实现汽车倒驶（3）2.3必要时中断传动 (3)3 手动变速箱的工作原理 (4)3.1手动变速箱的工作原理 (4)3.2 cvt. (4)3.3简单的变速箱模型. (5)3.4真正的变速箱 (6)四 汽车传动系故障诊断方法4.1离台器故障诊断(8)4.2机械变速器故障诊断(11)4.3自动变速器故障诊断(13)参考文献. （15）iii1 传动系简介传动系一般由离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器和半轴等组成。传动系的基本功用是将发动机发出的动力传给汽车的驱动车轮，产生驱动力，使汽车能在一定速度上行驶。 机械式传动系各总成的基本功用分别是：离合器：按照需要适时地切断或接合发动机与传动系之间的动力传递；变速器：改变发动机输出转速的高低、转矩的大小以及输出轴的旋转方向，也可以切断发动机向驱动轮的动力传递；万向传动装置：将变速器输出的动力传给主减速器，并适应两者之间距离和轴线夹角的变化；主减速器：降低转速，增大转矩，改变动力的传递方向(90)；差速器：将主减速器传来的动力分配给左右两半轴，并允许左右两半轴以不同角速度旋转，以满足左右两驱动轮在行驶过程中差速的需要；半轴：将差速器传来的动力传给驱动轮，使驱动轮获得旋转的动力。对于前置后驱的汽车来说，发动机发出的转矩依次经过离合器、变速箱、万向节、传动轴、主减速器、差速器、半轴传给后车轮，所以后轮又称为驱动轮。驱动轮得到转矩便给地面一个向后的作用力，并因此而使地面对驱动轮产生一个向前的反作用力，这个反作用力就是汽车的驱动力。汽车的前轮与传动系一般没有动力上的直接联系，因此称为从动轮。 械式传动系常见布置型式主要与发动机的位置及汽车的驱动型式有关。可分为： 前置前驱fr：即发动机前置、后轮驱动 这是一种传统的布置型式。国内外的大多数货车、部分轿车和部分客车都采用这种型式。后置后驱rr：即发动机后置、后轮驱动 在大型客车上多采用这种布置型式，少量微型、轻型轿车也采用这种型式。发动机后置，使前轴不易过载，并能更充分地利用车箱面积，还可有效地降低车身地板的高度或充分利用汽车中部地板下的空间安置行李，也有利于减轻发动机的高温和噪声对驾驶员的影响。缺点是发动机散热条件差，行驶中的某些故障不易被驾驶员察觉。远距离操纵也使操纵机构变得复杂、维修调整不便。但由于优点较为突出，在大型客车上应用越来越多。 前置前驱ff：发动机前置、前轮驱动 这种型式操纵机构简单、发动机散热条件好。但上坡时汽车质量后移，使前驱动轮的附着质量减小，驱动轮易打滑；下坡制动时则由于汽车质量前移，前轮负荷过重，高速时易发生翻车现象。现在大多数轿车采取这种布置型式。 越野汽车的传动系 越野汽车一般为全轮驱动，发动机前置，在变速箱后装有分动器将动力传递到全部车轮上。目前，轻型越野汽车普遍采用44驱动型式，中型越野汽车采用44或66驱动型式；重型越野汽车一般采用66或88驱动型式。 二、汽车传动系功用汽车发动机所发出的动力靠传动系传递到驱动车轮。传动系具有减速、变速、倒车、中断动力、轮间差速和轴间差速等功能，与发动机配合工作，能保证汽车在各种工况条件下的正常行驶，并具有良好的动力性和经济性。 汽车传动系的基本功能就是将发动机发出的动力传给驱动车轮。它的首要任务就是与汽车发动机协同工作，以保证汽车能在不同使用条件下正常行驶，并具有良好的动力性和燃油经济性，为此，汽车传动系都具备以下的功能： （一）减速和变速 我们知道，只有当作用在驱动轮上的牵引力足以克服外界对汽车的阻力时，汽车才能起步和正常行驶。由实验得知，即使汽车在平直得沥青路面上以低速匀速行驶，也需要克服数值约相当于1.5汽车总重力得滚动阻力。以东风eq1090e型汽车为例，该车满载总质量为9290kg（总重力为91135n），其最小滚动阻力约为1367n。若要求满载汽车能在坡度为30的道路上匀速上坡行驶，则所要克服的上坡阻力即达2734n。东风eq1090e型汽车的6100q-1发动机所能产生的最大扭距为353nm（1200-1400rpm）。假设将这以扭距直接如数传给驱动轮，则驱动轮可能得到的牵引力仅为784n。显然，在此情况下，汽车不仅不能爬坡，即使在平直的良好路面上也不可能匀速行驶。 另一方面，6100q1发动机在发出最大功率99.3kw时的曲轴转速为3000rpm。假如将发动机与驱动轮直接连接，则对应这一曲轴转速的汽车速度将达510km/h。这样高的车速既不实用，也不可能实现（因为相应的牵引力太小，汽车根本无法启动）。为解决这些矛盾，必须使传动系具有减速增距作用（简称减速作用），亦即使驱动轮的转速降低为发动机转速的若干分之一，相应地驱动轮所得到的扭距则增大到发动机扭距的若干倍。 （二）、实现汽车倒驶汽车在某些情况下，需要倒向行驶。然而，内燃机是不能反向旋转的，故与内燃机共同工作的传动系必须保证在发动机选择方向不变的情况下，能够使驱动轮反向旋转。一般结构措施是在变速器内加设倒档（具有中间齿轮的减速齿轮副）。 (三)、必要时中断传动 内燃机只能在无负荷情况下起动，而且启动后的转速必须保持在最低稳定转速上，否则即可能熄火，所以在汽车起步之前，必须将发动机与驱动轮之间的传动路线切断，以便起动发动机。发动机进入正常怠速运转后，再逐渐地恢复传动系的传动能力，即从零开始逐渐对发动机曲轴加载，同时加大节气门开度，以保证发动机不致熄灭，且汽车能平稳起步。刚学驾驶车的朋友应该有比较深的认识吧，起动时忘踩离合或者离合放得太快就会“死火”。此外，在变换北京翻译公司传动系传动比档位（换档）以及对汽车进行制动之前，都有必要暂时中断动力传递。为此，在发动机与变速器之间，可装设一个依靠摩擦来传动，且其主动和从动部分可在驾驶员操纵下彻底分离，随后再柔和接合的机构离合器。 同时，再汽车长时间停驻时，以及在发动机不停止运转情况下，使汽车暂时停驻，传动系应能较长时间中断传动状态。为此，变速器应设有空挡，即所有各档齿轮都能自动保持在脱离传动位置的档位。 三 手动变速箱的工作原理(一)、手动变速箱的工作原理发动机的物理特性决定了变速箱的存在。首先，任何发动机都有其峰值转速：其次，发动机最大功率及最大扭矩在一定的转速区出现。比如，发动机最大功率出现在5500转。变速箱可以在汽车行驶过程中在发动机和车轮之间产生不同的变速比，换挡可以使得发动机工作在其最佳的动力性能状态下。理想情况下，变速箱应具有灵活的变速比。无级变速（cvt）就具有这种特性，可以较好的发挥发动机的动力性能。(二)、cvt无级变速箱有连续的变速比。其一直因为价格、尺寸及可靠性的关系而没有大量装备汽车。现在，改进的设计使得cvt的使用已比较普遍。 国产audi2.8cvt变速箱通过离合器与发动机相连，这样，变速箱的输入轴就可以和发动机达到同步转速。一个5档的变速箱提供5种不同的变速比，在输入轴和输出轴间产生转速差。奔驰c级sport coupe 6速手动变速箱(三)、简单的变速箱模型 为了更好的理解变速箱的工作原理，下面让我们先来看一个2档变速箱的简单模型，看看各部分之间是如何配合的：输入轴（绿色）通过离合器和发动机相连，轴和上面的齿轮是一个部件。轴和齿轮（红色）叫做中间轴。他们一起旋转。轴（绿色）旋转通过齿合的齿轮带动中间轴的旋转，这时，中间轴就可以传输发动机的动力了。轴（黄色）是一个花键轴，直接和驱动轴相连，通过差速器来驱动汽车。车轮转动会带着花键轴一起转动。轴（蓝色）在花键轴上自由转动。在发动机停止，但车辆仍在运动中时，齿轮（蓝色）和中间轴都在静止状态，二花键轴依然随车轮转动。轴（蓝色）和花键轴是由套筒来连接的，套筒可以随着花键轴转动，同时也可以在花键轴上左右自由滑动来齿和齿轮（蓝色）。1档：挂进1档时，套筒就和右边的齿轮（蓝色）啮合。见下图如图所示，输入轴（绿色）带动中间轴，中间轴带动右边的齿轮（蓝色），齿轮通过套筒和花键轴相连，传递能量至驱动轴上。在这同时，左边的齿轮（蓝色）也在旋转，但由于没有和套筒啮合，所以它不对花键轴产生影响。当套筒在两个齿轮中间时（第一张图所示），变速箱在空挡位置。两个齿轮都在花键轴上自由转动，速度是由中间轴上的齿轮和齿轮（蓝色）间的变速比决定的。(四)、真正的变速箱如今，5档手动变速箱应用已经很普遍了，以下是其模型。 换档杆通过三个连杆连接着三个换档叉，见下图在换挡杆的中间有个旋转点，当你拨入1档时，实际上是将连杆和换档叉往反方向推。你左右移动换档杆时，实际上是在选择不同的换档叉（不同的套筒）；前后移动时则是选择不同的齿轮（蓝色）。 倒档 通过一个中间齿轮（紫色）来实现。如图所示，齿轮（蓝色）始终朝其他齿轮（蓝色）相反的方向转动。因此在汽车前进的过程中，是不可能挂进倒档的，套筒上的齿和齿轮（蓝色）不能啮合，但是会产生很大的噪音。同步装置同步是使得套筒上的齿和齿轮（蓝色）啮合之前产生一个摩擦接触，见下图套筒齿轮（蓝色）上的锥形凸出刚好卡进套筒的锥形缺口，两者之间的摩擦力使得套筒和齿轮（蓝色）同步，的外部滑动，和齿轮啮合。四 汽车传动系故障诊断方法（一）、离台器故障诊断 离合器的主要故障有分离不 良、打滑、接合不平顺、异响等。 1、分离不良。分离不良的故障现象，是在发动机回转中，踏下离合器踏板进行变速操作时，出现困难。这种故障出现后，严重时可导致发动机不能运转 ，并可使变速器齿轮早期磨损。检查方法 发动机起动后踩下踏板，试进行变速器齿轮啮合操作。此时，如果齿轮发出异响合时，即可判断为离合器分离不良。诊断程序 踩下离合器踏板无反应说明操纵机构不良。 有反应 检查离合器踏板自由行程正常说明离合器本体不良 过大 调整 自由行程 脱开仍然不良说明离合器本体不良。 故障原因 踏板自由行程过大 操纵机构 油管进入气体 主缸或分离缸不良、泄漏 分离叉支点磨损 分离杆高度不一致或过低 (对于膜片弹簧式为弹簧损坏或前端磨损) 离合器本体 加压盘或飞轮变形 合器本体一一l离合器园盏振动 离合器摩擦片损伤 离合器园盘与离合器轴花键滑动不良 分离轴承磨损2、打滑 所谓离合器打滑，是指在接合离合器时，发动机的扭矩不能充分传递给离合器园盘的现象。这种故障可导致离合器摩擦片早期磨损、烧蚀 ，还可同时出现如下故障：汽车在行驶中，踏下加速踏板后 无法获得与发动机转速相应的车速；燃料消耗量增大；发动机过热； 爬坡时 ，车辆无力。打滑故障诊断检查方法 当拉紧手制动器以后，脱开离合器，挂上低速档，试在发动机缓慢提高转速的同时接合离合器。这时，如果发动机不停止转动，这说明离合器打滑 。 诊断程序 检查离合器踏板自由行程若正常则属离合器本体不良。 过小 调节踏板自由行程 打滑试验 离合器本体不良故障原因 踏板无自由行程操纵机构 分离叉部分无自由行程 摩擦片磨损或表面硬化离合器本体 摩擦片沾油 离合器弹簧衰损或折断 加压板或飞轮变形磨损3、接合不平顺所谓接合不平顺，是指车辆从半接合状态起步时，车身整体发生不正常的振动，或平缓接合离合器时车辆骤然冲出的故障现象。这种故障可导致起步不平稳或对前车追尾。同时，由于传递发动机扭矩的动作过于剧烈，故可造成动力结构的冲击及有关部件早期磨损 。检查方法 反复以低速档或倒车档缓慢起步，判断离合器接合状态是否平顺、车身有无振动。当感觉不明显时可改为陡坡道起步。诊断程序 检查接合状态不明显时，进行陡坡试验 发动机前后支架固定状态的检查 离合器本体的检查故障原因摩擦片表面硬化摩擦片沾油 离合器圆盘摆动大 接合不平顺 飞轮或加压板变形 摩擦片铆钉脱落 减震弹簧或橡胶块衰损、折断 离合器弹簧衰损或折断 后钢板弹簧骑马螺栓过松4、异响离合器异响为分两种情况：脱开时异响与接台时异响。检查方法使发动机怠速运转，检查下列状态中有无异响：a未踏离合器踏板；b缓慢踏下或放开离合器踏板；c踏下离合器踏板。故障原因 分离轴承润滑不良 分离轴承磨损脱开异响 导向轴承润滑不良 导向轴承磨损 离台器踏板轴套润滑不良 减震弹簧老化或折断接合时异响 离合器圆盘毂松脱 离合器圆盘裂损 离合器踏板轴套润滑不良（二）、机械变速器故障诊断机械变速器故障主要表现为换挡困难(齿轮难以啮合)、掉档、异响、漏油等。其中、换档困难的原因、有变速器自身缺陷与离台器脱开不良两种情况，因此发生换档困难时宜首先检查离台器。1、换挡困难这是指在进行正常变速操作时，变速杆过于沉重，或不能平稳地实现齿轮变速的象 。检查方法首先应确认离合器脱开状态正常，然后使发动机怠速运转 ，踏下离台器踏扳，试进行各档位变速动作，检查变速杆是否卡滞、沉重等。当用这种方法不易判断时，可进行宴车行驶试验 。故障诊断齿轮难以啮合的原 固一般有两种 ：操纵机构不 良与变速器本体不良，在诊断作业中要认真加以区别。并且 ，作业前宜检查变速器中的油液量及污损状态等。 故障原因 变速杆销磨损 变速杆前端磨损操纵机构 变速杆套磨损 控制杆弯曲 控制联杆机构动作不良(远程控制式机构) 同步机构不 良 齿轮磨损 花键轴磨损变速器本体 轴承磨损 变速叉或变速叉轴磨损、拴旷 防止双重啮合机构磨损诊断要点当同步机构不良时,可进行下述检查 ： a、同步环与锥体的接触状态;在锥体上,涂上齿轮油,再把同步环推上锥体并回转环与锥体可紧密接合即为良好。 b、同步环油槽与锥体的磨损状态。测量同步环与锥体贴合后的间隙，如该值与规值相符合即为良好 。 同步环与毂套 安装面的位置关系。掉档(跳档) 检查 使车辆行驶、反复加速、减速 ，检查在各档位上变速杆是否容易脱出。如这种方法效果不明显时，可在爬陡坡等条件下用发动机制动进行检查。 判断 首先确认容易掉档的档位； 然后检 查并调速操纵机构 ； 最后再分解 、检查变速器本体。 故障原因 变速叉轴轴向自由行程太 变速差球草磨损操纵机构 变速叉定位球磨损或变形 程控制杆机构磨损或调整不良 控制杆弯曲 轴承磨损变速器本体 各齿轮或衬套磨损 主轴弯曲或轴向间隙过大3、异响 变速器异响有两种：因齿轮与轴承磨损以及因轴弯曲或轴向间隙过大而引起的。其中，对于因齿轮磨损而引起的异响诊断，需判断变速杆在何种变速挡位时出现异响。 故障诊断 当发动机怠速运转时，使变速杆处于空档，检查接合离合器过程中有无异响。如离合器接合时发出异响，离合器脱开时异响消失，说明异响发生在变速器，也可进行实车行驶，检查在各变速档位上有无异响。此时，应区别驱动时与怠速时的异响。故障原因 异响故障分析起来有以下几方面的原因： 轴承磨损、齿轮磨损、齿轮轴向间隙过大、轴弯曲、油液不足等。 4、油液泄漏 检查在车离台器壳体、变速器结合部位、加油塞、排油塞、速度表线缆连接处、后油封、加长壳结合部位检查有无油液泄漏现象。 判断程序油量检查 过多 调整通气口 堵塞 清除 检查各部位的泄漏故障原因 油液泄漏的原因大致有：油封磨耗、变形或损伤变速器壳龟裂或损伤；通气口堵塞垫片破。（三）、自动变速器故障诊断 1、故障特点 自动变速器由变扭器与行星齿轮机构所组成，变扭器可传递动力并增大扭矩，为了使车辆具有平稳行驶的能力而采用行星齿轮机构变速。当然，动力传递与扭矩增大的全部功能，都是在自动变速器上以油液为介质来实现的。因此当自动变速器发生故障时，必须首先检查因油液的原因而产生的故障。对于行星齿轮机构来说，它不象机械变速器那样，以成对的齿轮相互滑动来实现啮合，而是在各部分装有盘式离合器、单向离合器、轴承、变速阀等摩擦与滑动部件、由于这些部件的磨耗与损伤将产生故障。 自动变速器的主要故障可分为两方面，一是因介质油液异常而产生的故障；另一个是因摩擦、滑动部件异常而产生的故障。 具体故障如下：1、打滑、振动2、无法变速 ； 3、变速点不良4、冲击大 ； 5、不能行驶 ； 6、油液泄漏 ； 7、异响 2、就车诊断液水平面的检查 进行此项检查时，应将车辆停置在平坦地面上 ，使发动机处于怠速状态。此时，应把变速杆从 p档位划到 l档位各位置变换一遍后，再放置到 n或 p档位上。 用油液水平尺测量时，如暖机前该尺处于“cold 位置 ，暖机后处于“hot”位置，即为正常 。 油液不足：盘式离台器打滑、磨耗、动作不良、从油泵吸入气体； 油液过多 ：油液发泡、盘式离合器动作不良；油液胶化：控制阎粘固、油路封闭； 油液黑化 ：盘式离合烧损 ，混入污物 。 油液泄漏检查 检查部位：一是变扭器壳体、油封、变扭器壳体与变速器壳体连接处；二是变速器包括 变速器与油泵连接处；油管接合处、油盘村垫，油压检查孔 ，换档电磁阀安装处，通气孔，加油管安装处 高档换低档开关与换低档电磁阀的检查调整。 在无法从高档换低档与变速点过高时，可检查高档低档开关 ，换