第三章 自动变速器故障诊断

第三章液力自动变速器故障诊断、修理

第一节液力自动变速器故障诊断液力自动由液力传动装置、齿轮转动装置、液压控制系统和电子控制系统四大部分组成，结构复杂。若按常规机械装置的修理方式，只进行分解修理不能达到彻底排除故障。在出现故障时，应该按照诊断工艺流程步骤进行，先进行液力自动变速器的系统检查。自动变速器诊断步骤一、问诊问诊目的是了解：何型：车型及A/T型号何时：发生故障及次数何地：道路状况如何：运行条件、症状二、基本检查１、发动机怠速检查２、自动变速器油检查３、节气门位置检查４、换档杆位置检查５、空档起动开关检查三、道路试验自动变速器的道路行驶试验是自动变速器各项性能的综合试验测试。包括：机械变速器内部各离合器和制动器工作情况；液压控制系统和电子控制系统的自动换档点；换档时车辆平顺性，变速器内有无异响；各行驶模式车辆行驶性能、液力变矩器的锁定、换档杆在各位置时的换档范围和发动机制动状况；道路试验是自动变速器性能检验、故障现象发现和故障部位判断的最主要试验。１、试验要点：试验前必须经过基本检查；对车辆各种状况都进行试验；（档位、模式）检查换档平顺性、换档点的车速及锁止离合器；密切注意打滑现象：表明离合器、制动器或单向离合器故障。打滑会烧损摩擦片。强制降档时发动机转速突然升高是正常现象；在了解执行元件工作情况，路试打滑可确切知道是哪个元件在打滑；加速性能差且失速试验时失速转速低于规定值，可能：发动机功率不足；导轮单向离合器打滑。为区分电子控制系统、液压控制系统和变速器内部故障，可进行脱开控制单或电磁阀，然后再做路试。此时变矩器不锁定、系统油压和蓄压器背压为最高（当这两压力是由电磁阀控制时）。可采取“松油门提前升档和踩油门降档”的方法在短距离内完成试验；车未停下之前，不能换入Ｐ档和Ｒ档；在车速较高时，不能把换档杆从Ｄ位换入２位置或Ｌ位置进行发动机的制动试验。升档线降档线Ｌ位降档线锁止及解除锁止线２、锁止点、换档点试验锁止点试验演示锁止点试验流程（２）换档点试验以50%节气门开度起步加速；由D1→D2→D3；放松油门，使得D3→D4再将油门踩到底，使得D4→D2保持油门，使得D2→D3放松油门，使得D3→D4（３）超速档和低档制动试验升档线降档线Ｌ位降档线锁止及解除锁止线超速档和低档制动试验４、强制降档试验在不同档位的不同车速（按厂家要求的规定车速试验），试验时将油门踩到底，在65-80Km/h，看是否能从D3→D2。在40Km/h时，从D2→D1或D3→D1。四、故障检查故障码的读取清除五、手动换档试验六、油压分析油压分析是在自动变速器工作时，通过测量液压控制系统各油路的压力，来判断液压控制系统及电子控制系统各零部件的功能是否正常。目的：检查油泵、油压调节阀、节气门阀、油压电磁阀、速控阀及变速器油等的工作状况。测试内容：系统油路压力测试、各离合器和制动器的蓄压器油压测试，各档离合器油压测试、速控阀油压测试和节气门油压的调整。七、失速试验失速试验是指汽车在停止状态下，变速器换入Ｄ档或倒档，当发动机处于全负荷时检查发动机在该状态下的转速。此时，发动机产生的所有驱动力作用于行星齿轮、离合器、制动器等装置上。若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。若正常，发动机产生的能量只有由变矩器液体循环来吸收，发动机根据变矩器的容量维持在一定转速。失速试验是检查发动机、变矩器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方法。１、试验步骤（１）检查机油、冷却水和自动变速器油；（２）预热发动机；（３）固定车轮，拉紧手制动；（４）在发动机转速表上标出标准失速转速的标记，以便观察转速；（５）起动发动机，踏下制动踏板，挂入Ｄ档（６）安全踩下油门踏板（注：不要超过5s），读取并记下发动机失速转速；（７）挂入Ｎ档，在1200r/min，直到自动变速器油冷却，再次重复执行R、2和1档的失速试验。注：试验不超过三次。如果在50Km/h时速下加速性能不好，可能是变矩器的单向离合器卡住，如果变矩器单向离合器卡住，车速将不会超过80Km/h。如果自动变速器在任何车速下都不正常，这可能是发动机性能不良。失速试验分析表八、时滞试验在发动机怠速运转时，将换档杆从空档拨至前进档或倒档时，需要有一短暂时间的迟滞或时，才能使自动变速器完成档位的接合（此时汽车会有一个轻微的振动），这一短暂时间称为自动变速器换档的迟滞时间。根据迟滞时间的长短来判断主油路油压及换档执行元件的工作是否正常。一般Ｎ－Ｄ延时时间小于1.0-1.2s，N-R延时时间小于1.2-1.5s。结果说明若N-D延时时间过长，说明主油路油压过低，前进离合器摩损过度或前进单向离合器工作不良；若N-R档延时过长则说明倒档主油路过低，倒档离合器或倒档制动器磨损过度或是工作不良。九、症状分析１、挂档后发动机熄火２、自动变速器打滑３、汽车不能行驶４不能升档５、升档过迟６、换档冲击过大７、无前进档８、无超速档９、无倒档１０、频繁跳档１１、无发动机制动１２、无锁止１３、不能强制降档１４、液压油易变质第二节液力自动变速器修理自动变速器的修理主要包括自动变速器的拆装与分解及齿轮传动装置、离合器、制动器、控制阀体的分解、组装、调整和检修工艺。一、自动变速器的拆卸１、拆下与自动变速器相接的外部件，包括节气门拉索、所有线束接头。拆除车速表软轴、液压油加油管、散热器油管等。２、拆去排气管中段，拆除自动变速器下方的护罩、护板等。３、松开传动轴与自动变速器输出轴的连接螺栓、拆下传动轴。４、拆下飞轮盖板，用起子撬动飞轮，逐个拆下飞轮与变矩器的连接螺栓。５、拆下起动机。６、拆下自动变速器与车架的连接支架，用千斤顶托住自动变速器。７、拆下自动变速器和飞轮壳的连接螺栓，将变矩器和自动变速器一同抬下。在抬下时，应扶住变矩器，以防止滑落。二、自动变速器的分解１、拆除自动变速器前后壳体、油底壳及阀体（１）从自动变速器前方取下变矩器；（２）拆除所有安装在自动变速器壳体上的部件，如加油管、档位开关、车速传感器、输入轴传感器；（３）松开紧固螺栓，拆下自动变速器前端的变矩器壳；（４）拆除输出轴凸缘和变速器后端壳；（５）拆下油底壳，松开进油滤网与阀体之间的固定螺栓，从阀体上拆下进油滤网。（６）取下阀体上所有连接，取下阀体。注意有些螺栓是上下阀体之间的螺栓。阀板固定螺栓阀板与壳之间的油管（７）取出变速器壳体油道中的止回阀和弹簧。（８）取出自动变速器壳体上的减振器活塞。方法：用手指按住减振器活塞，从减振器活塞周围相应的油孔中吹入压缩空气，将减振器活塞吹出。止回阀２、拆卸油泵总成（１）拆下油泵周围的固定螺栓；（２）用专用拉具拉出油泵总成。用拉具拉出油泵用惯性锤拉出油泵３、分解行星齿轮变速器（１）从自动变速器前方取出超速行星齿轮架和直接离合器组件及超速齿圈。（２）拆卸超速制动器。（３）拆卸２档强制制动带。（４）取出中间轴、高档及倒档离合器和前进离合器组件。（５）拆出２档强制制动带销轴，取出制动带。（６）拆出前行星排。（７）取出前后太阳轮组件和低档单向超越离合器。（８）拆卸２档制动器。（９）拆卸输出轴、后行星排和低档及倒档制动器组件。

在分解自动变速器时，应将所有组件和零件按分解顺序依次排放，以便于检修和组装。要特别注意各个止推垫片、止推轴承的位置，不可错乱。三、液力变矩器的检修维修工作主要是清洗和检查。１、液力变矩器的检查：（１）检查变矩器轴部有无损坏和裂纹、轴套外径有无磨损、驱动油泵的轴套缺口有无损伤。（２）用千分表检查变矩器轴套的偏摆量。偏摆量小于0.03mm。（３）检查导轮的单向离合器：液力变矩器轴套偏摆的检查导轮单向离合器的检查２、液力变矩器的清洗（１）普通清洗法利用变矩器油循环路线及原理、用压缩空气进行排污。（２）钻孔清洗法四、油泵的检修油泵故障可引起：在前进档和倒档，车辆均不能移动；前进档和倒档起步无力；自动变速器打滑；叶片泵故障能引起自动变速器换档冲击；异响。１、损坏形式及原因：（１）油泵齿轮或叶片折断；（２）泵壳裂纹；（３）转子的定位套磨损；（４）叶片泵回位弹簧折断或弹性不足；（５）油泵传动轴损坏；（６）叶片泵发卡；（７）油泵磨损；（８）油泵泄漏。２、油泵的分解（１）拆下油泵后端轴颈上的密封环；（２）按照交叉顺序依次松开油泵螺栓，打开油泵；（３）用油漆在小齿轮和内齿轮上作一记号，取出小齿轮及内齿轮；（４）拆下油泵前端盖上的油封。分解时注意：不要损伤铝合金的油泵前端盖；不可用冲子在油泵齿轮和油泵上作记号。油封油泵前端盖小齿轮内齿轮油泵后端盖密封环Ｏ形密封圈３、油泵零件的检验（１）测量油泵齿轮外圆与油泵壳体之间的间隙、小齿轮及内齿轮的齿顶与月牙板之间的间隙、小齿轮及内齿轮端面与泵壳平面的端隙。（２）检查油泵小齿轮、内齿轮、泵壳端面有无肉眼可见的磨损痕迹。油泵测量标准４、油泵的组装（１）在油泵前端盖上装入新的油封；（２）更换所有的Ｏ形密封圈，并在新的Ｏ形圈上涂液压油；（３）按分解相反的顺序组装油泵各零件；（４）按照对称交叉的顺序，依次拧紧油泵盖螺栓，拧紧力矩为10N·m；（５）在油泵后端轴颈上的密封环槽内涂上凡士林，安装新的密封环；（６）检查油泵运转性能：将组装后的油泵插入变矩器中，转动油泵，油泵齿轮转动应平顺，无异响。五、离合器、制动器的检修车辆在任何档位不能移动、不升档、换档冲击、打滑、发动机无制动功能、加速无力等故障均可由离合器和制动器引起。１、常见损坏形式及原因（１）离合器常见损坏形式及原因摩擦片烧焦：油温过高、离合器打滑；摩擦片剥落：更换摩擦片没有浸泡、摩擦片质量摩擦片弯曲变形（碟形）：局部工作温度过高或其他机械原因引起摩擦片与钢片烧结在一起：温度过高或过度磨损（２）离合器活塞损坏形式及原因活塞密封圈破损：油温过高使橡胶密封圈老化活塞变形：温度过高或装配不当活塞回位弹簧不良：弹簧数目少，弹性不足或折断活塞上单向阀卡滞或密封不严：油中有杂质或阀球磨损（３）制动器常见损坏形式及原因制动带耐磨材料烧焦、制动带耐磨材料剥落和制动带变形：原因与摩擦片一样制动带推杆磨损、推杆弯曲变形和推杆调整不当：外力作用或调整过度造成。２、离合器、制动器的分解（１）直接离合器的分解从超带行星齿轮架和直接离合器组件上取下直接离合器；用起子拆除卡环，取出挡圈、摩擦片、钢片使用专用工具，将活塞回位弹簧座圈压下，拆下卡环，取出弹簧座圈和回位弹簧；将油泵装在变矩器上，再将直接离合器装在油泵上，从油道内吹入压缩空气，取出活塞拆下活塞上的Ｏ形密封圈。直接离合器鼓Ｏ形密封圈活塞回位弹簧及弹簧座圈卡环钢片摩擦片挡圈（２）超速制动器的分解使用专用工具，将活塞回位弹簧座圈压下，用起子拆下卡环，取出回位弹簧的弹簧座圈将超速制动鼓装在倒档及高档离合器上，从油道内吹入压缩空气，取出活塞；拆下活塞内外圆上的Ｏ形密封圈及制动鼓后端轴颈上的密封环和止推轴承座。超速制动器的分解取回位弹簧和弹簧座圈取活塞（３）倒档及高档离合器分解（４）前进离合器分解（５）２档制动器的分解（６）低倒档制动器分解３、离合器、制动器的检验（１）检查摩擦片烧焦、表面粉末冶金层脱落或翘曲变形。测量摩擦片厚度或检查表面上符号是否磨掉。（２）检查制动带（内容同摩擦片）（３）检查钢片：如有磨损或翘曲变形，更换（４）检查挡圈的摩擦面，如有磨损，更换（５）检查离合器、制动器活塞，表面应无损伤或拉毛。（６）检查离合器活塞上的单向阀，阀球应能在阀座内活动自如。（７）检查离合器和制动器鼓，其液压缸表面应无损伤或拉毛，与钢片配合的花键槽应无磨损。（８）测量活塞回位弹簧的自由长度，若弹簧变形或自由长度过小，更换新弹簧。离合器活塞单向阀密封性检查：从液压缸一侧往单向阀内吹气（９）更换所有离合器、制动器及制动带液压缸活塞上的Ｏ形密封圈及轴颈上的密封环。新的密封圈或密封环应涂上少许液压油或凡士林后装入。４、离合器、制动器的装配装复注意：（１）装配前在配合零件表面涂少许涂液压油；（２）更换新的摩擦片或制动带时，应将新的浸泡15min以上；（３）安装回位弹簧座圈的卡环时安装要到位；（４）摩擦片和钢片要按拆卸时的顺序交错排列。安装挡圈时，有台阶的一面应朝上，让平整的一面与摩擦片接触。有蝶形环的离合器或制动器应将碟形环放置在下面第一片的位置上，使之与活塞接触，并使碟形环的凹面向上。（５）每个离合器或制动器装配后，应检查活塞工作是否正常。（用吹入压缩空气检查）（６）用厚薄规测量离合器和制动器的自由间隙（可换用不同厚度的挡圈的方法调整）。六、齿轮变速机构检修主要是齿轮折断、轴承磨损１、异响（１）行驶中突然产生很大异响，然后车辆不能行驶：输入、输出轴断裂；齿圈、太阳轮鼓、齿轮等断裂；行星齿轮从行星齿轮架中脱出（２）车辆能行驶，但自变内有异响检查止推轴承是否烧结、散架。止推垫片固定爪脱落，可引起异响。２、撞击声（１）在起动状态踩住制动踏板，将选档手柄从Ｐ档或Ｎ档挂入Ｄ档或Ｒ档时，变速器内部发出撞击声（２）行驶中急加速或急减速时原因：各部配合间隙过大；止推垫片磨损过度；止推垫片或止推轴承漏装３、不能升档齿圈与离合器组烧结在一起，离合器组失去其应有的作用，从而引起不能升档。４、常见损坏形式及原因（１）行星齿轮从行星齿轮架上脱落。原因：配件质量差。（２）行星轮与行星齿轮架间隙过大，主要原因是自然磨损。（３）止推轴承或止推垫片破碎。原因：装配时受伤或配件质量差。（４）卡环脱落。原因：质量差或拆卸时将卡环撬变形。５、行星齿轮、单向超越离合器的分解分解前，要先认明各个单向超越离合器的锁止方向。方法：用手握住与单向超越离合器内外圈连接的零件，分别朝不同方向作相对转动，检查并记下内外圈相对锁止方向。直接单向超越离合器锁止方向的检查（１）超速行星齿轮、直接单向超越离合器的分解超速行星齿轮的分解挡圈挡环单向超越离合器外圈单向超越离合器卡环止推垫片齿圈凸缘盘齿圈止推轴承止推垫片行星轮组件（２）前行星齿轮、２档单向超越离合器的分解２档单向离合器锁止方向检查前行星齿轮和２档单向离合器的分解止推垫片止推轴承前齿圈密封环２档单向离合器止推垫圈太阳轮驱动鼓太阳齿轮（３）后行星齿轮、低档单向超越离合器的分解用左手握住后行星齿轮架，右手转动低档单向超越离合器内圈，检查其锁止方向，应使内圈相对于外圈在顺时针方向锁止、在逆时针方向可以自由转动。低档单向离合器锁止方向的检查单向离合器内圈卡环后排太阳轮止推垫圈后行星齿轮架止推垫片低档单向离合器止推轴承齿圈凸缘盘密封环输出轴６、行星齿轮、单向超越离合器的检验（１）检查太阳轮、行星轮、齿圈的齿面，如有磨损或疲劳剥落，应更换整个行星齿轮。（２）检查行星轮与行星齿轮架之间的间隙，其标准间隙为0.2-0.6mm，否则应更换止推垫片或行星齿轮架和行星轮组件。（３）检查太阳轮、行星齿轮架、齿圈等零件的轴颈或滑动轴承处有无磨损，如有异常，应更换新件。（４）检查单向超越离合器，如滚柱破裂、滚柱保持架断裂或内圈滚道磨损起槽，应更换新件。如果在锁止方向上有打滑或在自由转动方向上有卡滞，也应更换。７、行星齿轮、单向超越离合器的装配（１）将行星轮和单向离合器清洗干净，涂上少许液压油，按分解相反顺序进行装配。（２）装好单向超越离合器之后，应再次检查，保证其锁止方向正确，在自由转动方向上转动灵活。行星齿轮与行星齿轮架间隙的检查七、控制阀体的检修１、常见损坏形式及原因（１）阀体柱塞卡滞或拉伤。原因：油中有杂质（２）弹簧长度变化或折断。原因：弹簧疲劳或受伤等（３）阀体内单向阀滚珠与阀座密封不严。原因：滚珠磨损、阀座磨损（４）滤网堵塞。原因：油中有杂质（５）泄油孔堵塞。原因：油中有杂质（６）油路泄漏。原因：螺栓扭紧力矩不足，螺栓滑丝或阀体变形（７）阀体铸件有砂眼。原因：配件质量差（８）油道之间有腐蚀、变形处。原因：腐蚀或维修时将油道损伤。２、阀体的检修在自动变速器换档规律失常或摩擦片严重烧毁、阀体内沾有大量摩擦粉末时，才对阀体进行拆检修理。３、阀体的分解分解注意：（１）在拿起上阀体时，为防止阀体油道内的单向阀球掉落，应将上下阀体之间的隔板和上阀体一同拿起，并半上阀全油道一面朝上放置后再取下隔板。分开上下阀体（２）注意拆装时螺栓的不同长度，必要时画图做记号。（３）注意油道内所有单向阀球的位置。（４）若阀芯在孔中有卡滞不可用铁丝或钳子伸入阀体中去取，可用木锤或橡皮锤敲击阀体，将阀芯震出。４、阀体零件的检修（１）将上下阀体和所有控制阀的零件用清洁的煤油或汽油清洗干净；（２）检查控制阀阀心表面，如有轻微刮伤痕迹，可用金相砂纸抛