技师论文福克斯轿车FE自动变速器的结构与检修

1、福克斯轿车4F27E自动变速器的结构与检修摘要：本文讲述了长安福特生产的福克斯轿车所配备的4F27E自动变速器，它是一种设计用于前轮驱动车辆的电子控制4速变速驱动桥，目前此款变速器装配在1.8L和2.0L排量的福克斯上，本文分析了该变速器的组成、结构、工作原理和故障诊断程序。关键词：福克斯轿车，4F27E型自动变速器，结构原理，故障诊断1、 概述自动变速器具有操作容易、驾驶舒适、能减少驾驶者疲劳的优点，已成为现代轿车配置的一种发展方向。装有自动变速器的汽车能根据路面状况自动变速变矩，驾驶者可以全神贯注地注视路面交通而不会被换挡搞得手忙脚乱。自动变速器之所以能够实现自动换挡是因为工作中驾驶员踏下

2、油门的位置或发动机进气歧管的真空度和汽车的行驶速度能指挥自动换挡系统工作，自动换挡系统中各控制阀不同的工作状态将控制变速齿轮机构中离合器的分离与结合和制动器的制动与释放，并改变变速齿轮机构的动力传递路线，实现变速器挡位的变换。传统的液力自动变速器根据汽车的行驶速度和节气门开度的变化，自动变速挡位。其换挡控制方式是通过机械方式将车速和节气门开度信号转换成控制油压，并将该油压加到换挡阀的两端，以控制换挡阀的位置，从而改变换挡执行元件（离合器和制动器）的油路。这样，工作液压油进入相应的执行元件，使离合器结合或分离，制动器制动或松开，控制行星齿轮变速器的升挡或降挡，从而实现自动变速。电控液力自动变速器

3、是在液力自动变速器基础上增设电子控制系统而形成的。它通过传感器和开关监测汽车和发动机的运行状态，接受驾驶员的指令，并将所获得的信息转换成电信号输入到电控单元。电控单元根据这些信号，通过电磁阀控制液压控制装置的换挡阀，使其打开或关闭通往换挡离合器和制动器的油路，从而控制换挡时刻和挡位的变换，以实现自动变速。4F27E型自动变速器是长安福特汽车公司装配在福克斯轿车上的一款变速器，4F27E代表的是4-4个前进驱动档位，F-前轮驱动，27-最大输入扭矩365Nm(270Ib-ft),E-全电子控制，换挡控制上较多地应用了计算机控制技术。正是通过计算机的控制，使安装了自动变速器的车辆行车更舒适、更具人

4、性化。 4F27E型自动变速器结构紧凑、布局合理且传动效率高。变速器的壳体为整体式，内部结构包括行星齿轮组、阀体、离合器及制动器等。各挡的传动比分别为：1挡2.816，2挡1.498，3挡1.000，4挡0.726 倒档2.649 主减速比4.203。本文主要介绍了该变速器的组成、结构、工作原理和故障诊断程序.2、 福克斯4F27E型自动变速器的结构 4F27E型自动变速器总体结构 如图1所示。图1 4F27E型变速器结构 4F27E变速器的内部结构(1)液力元件：包括液力变扭器及油泵等, 用于动力传递及提供液压元件如各离合器和制动器的动力源。(2)控制机构：采用电子、液压混合控制, 电控部分

5、包括电子控制单元及其相应的传感器和执行元件液压控制部分包括滑阀箱等。(3)变速机构：采用了一组复合式行星齿轮组，该类型的行星齿轮组的特点是前行星轮架与后齿轮齿圈一体运转，而后行星轮架与前齿圈一体运转。前后的行星轮和太阳轮则是互相独立的。3、 福克斯轿车4F27E 型自动变速器工作原理。4F27E型自动变速器的差速器与普通变速器相同, 这里不再介绍, 下面只介绍变速器部分的工作原理。1、液力变扭器液力变扭器由壳体、锁止离合器、涡轮、导轮和泵轮组成, 分解图见图2所示。图2 液力变扭器1-变扭器壳体； 2-锁止离合器（带扭转减震器）；3-涡轮； 4-导轮； 5-泵轮 泵轮与壳体焊接为一体, 由发动

6、机飞轮驱动, 工作时其内充满自动变速器油(ATF油), 其动力传递路线是:发动机飞轮变扭器壳体泵轮涡轮变速器输入轴, 导轮的作用是增大低转速时的输出扭矩。涡轮和泵轮之间是靠液压油传递动力的,两者之间有一定的转速差, 不但使油温升高, 还降低了传动效率, 锁止离合器可以把涡轮和泵轮连接为一体, 形成刚性连接。2、油泵4F27E变速器采用转子式齿轮油泵，由变矩器直接驱动。3、变速齿轮机构及液力传递4F27E型自动变速器采用复合式行星轮式变速机构, 基本的机械结构包括：一组行星齿轮组，一组制动器，一组制动带，一组单向离合器，三组摩擦片式离合器，输出轴差速装置。4F27E型自动变速器的液压动力传递路线

7、见图。图3 P-N档图4 R档图5 D1图6 D2图7 D3图8 D4图9 D4 4、电子控制系统4F27E型变速器电控系统包括电控单元、各传感器和执行元件。电控单元TCM不断接受来自各传感器的信号, 经分析计算后发出指令, 控制执行元件动作. 各传感器及执行元件的作用如下:1）TCM：TCM作为控制中枢接收到各类信号之后，对信号进行处理，将换挡信息传递到电磁阀，实现自动换挡。TCM除了对信息的输入输出要处理外，也提供相关的警告信息和诊断信息。2）TSS涡轮轴转速传感器：TSS位于变速箱输入轴之上的变速箱外壳上，TSS时一种电磁应式传感器它能够感应变速箱输入轴转动的速度。3）OSS输出轴转速传

8、感器：OSS传感器位于差速器转子上的变速箱外壳上。OSS传感器也是一种电磁式传感器，它能够利用差速器上的转子侦测车速。 4)TFT变速箱油温度传感器：变速箱油温传感器是一个热敏电阻，TFT传感器是电路的一部分，TCM监控该电路的电压以确定变速箱油温。在极冷和极热的变速箱油温下，TCM根据从TFT传感器信号电路中所测得的电压值来控制管路压力，换挡规律和TCC. 5）TR档位开关：TR传感器是位于变速箱外壳的手动轴上如果连接被切断，车辆将无法启动。6）制动开关F：当点火开关开启后，手动排挡杆换挡锁电磁阀会在踩下制动踏板后作动，这会使锁定销后缩，使手动排挡杆能够从位置P 中移出。5、滑阀箱自动变速器

9、电控单元收到与换档有关的传感器信息后, 经计算向位于滑阀箱上的电磁阀发出动作指令, 电磁阀操纵滑阀箱内的滑阀运动,从而控制各离合器和制动器动作。滑阀箱外形见图, 它是三层结构, 每层都有弯弯曲曲的油道, 解体时应注意层间有钢珠, 不要丢失或记错位置,并一定要按规定顺序和力矩装配。如果受力不均,会产生变形和应力, 各阀的动作受阻,造成人为故障。图中标出了由变速器TCM控制的6个电磁阀。图10 滑阀箱表1 电磁阀作用表电磁阀名称类型1换挡电磁阀SSA开关阀2换挡电磁阀SSB开关阀3电子压力控制电磁阀EPC主油压调节4换挡电磁阀SSC占空比控制5换挡电磁阀SSD占空比控制6换挡电磁阀SSE占空比控制

10、 四、福克斯轿车4F27E自动变速器的维护保养实践证明, 自动变速器的故障率要高于手动变速器, 这主要是由于我国的路况条件不佳及国内缺乏及时、正确的保养, 如更换ATF油不及时,换油量不正确或多种ATF油混用等。1、换油周期 在美欧，4F27E型自动变速器的换油里程是80000km, 使用时限是不超过两年, 因我国的使用环境所限, 建议换油里程适当缩短。所用液压油(ATF油)在福特维修站能购买到, 颜色是红色, 一般条件下自动变速器油不能完全更换, 且两种不同型号的ATF油不能混用。更换时只能用专用油, 零件号是:WSS M2C938AA(1L装） 4F27E型变速器ATF油总量是6.5L，大

11、修后应加足；因正常情况下ATF油不能完全更换，所以换油量约为3.5L。2、油面检查 因自动变速器的ATF油量非常重要, 且ATF油的热膨胀系数较大,所以检查油面时要严格按以下步骤进行。（1）变速器正常, 在非应急状态。（2）车辆达到正常工作温度。（3）踩住刹车，启动发动机并将排挡杆移过所有档位。期间需有足够的时间使齿轮结合。（4）将排挡杆置于P位置并让发动机运转。（5）取出油面高度指示器，并用没有线头的布将它擦拭干净。（6）安装油面高度指示器，确认它完全的与添加管密和。（7）取出油面高度指示器。油面应在指定的范围之内。5、 福克斯轿车4F27E自动变速器电控系统自诊断 福克斯轿车自动变速器控制单元TCM有一个故障储存器，若被监控的传感器或其部件出现故障，该故障连同故障说明一起被存入储存器中。只出现一次的故障属于偶然故障，作为附加故障识别，自动变速器控制单元按信号综合分析结果，区分是偶然还是稳定故障，并将该故障存入储存器。车辆运行5km/h或6min（最多20km/h或24min）后，自动从故障存储器中消除。若故障仍然存在，则控制单元即认为稳定故障。福克斯轿车自诊段系统存储的故障信息需要借助故障阅读仪解读，如IDS故障解读仪.1、TFT设置了7个