子情境3.3：换档冲击油路系统故障诊断讲解

《自动变速箱诊断与维修》子情境3.3换挡冲击油路系统故障诊断2.3-1换挡冲击机械故障诊断基础

1、换挡品质

2、换挡品质影响因素

3、改善换挡品质途径2.2-2换挡冲击机械故障分析2.2-3典型故障案例分析2.2-4点评与总结2.3-1换挡冲击机械故障诊断基础1)换挡品质定义：指换挡过程的平顺性，即换档过程平稳而无冲击地进行;2）换挡过程的具体要求：（1）换挡过程应尽量迅速地完成，以减少摩擦元件的磨损；—执行元件分离要快、彻底。（2）换挡过程应尽量缓慢平稳过渡，以使车速过渡圆滑，避免颠簸和冲击，以提高乘坐舒适性，减小传动系的冲击载荷，延长机件寿命。—执行元件结合要慢、平缓。—矛盾体？1、换挡品质—换挡冲击2.3-1换挡冲击机械故障诊断基础2、换档品质的影响因素1）换档机构动作定时问题：（1）出档的分离过早、入档的结合过迟→

出现空档；（2）出档的分离过迟、入档的结合过早→

同时进档；比如：F4A42的D-1档（UD、L/R）→D-2档（UD、2ND）；（1）L/R未退出而2ND已结合，同时入2个档位，阻力增加→发动机转速骤降，随后L/R完全退出，进入D-2档，阻力骤减→发动机转速骤升→车速骤降、骤升（车速剧变）—换挡冲击；（2）L/R退出而2ND未结合→发动机空转—转速骤升，随后2ND结合→发动机转速骤降，造成车速剧变—换挡冲击；2.3-1换挡冲击机械故障诊断基础2、换档品质的影响因素2）惯性能量引起的冲击：发动机与变速器刚性连接时，速比的变化→发动机转速骤变（瞬间车速未变）→发动机、变速器的旋转惯性能量→反作用转矩→车辆→车辆换挡冲击；3）执行机构中磨擦力矩剧变的影响：离合器结合时，磨擦力矩急剧增加造成。---与压力（结合快慢），磨擦系数有关。

MC=µ

r

P

Sµ—摩擦元件的摩擦系数，与摩察片、ATF等有关；P—离合器油缸的油压；S—离合器油缸活塞面积；r—摩擦面的平均半径。2.3-1换挡冲击机械故障诊断基础3、改善换档品质的途径1）换档机构动作定时问题解决：（1）执行机构交替过程的定时控制---定时阀—执行机构外部（2）采用单向离合器—执行机构本身2）惯性能量引起的冲击问题解决：（1）采用锁定离合器的变矩器—执行机构本身（2）换档时减少扭矩输出（动力输出）—推迟点火时间，减少油门—动力源控制2.3-1换挡冲击机械故障诊断基础3、改善换档品质的途径3）执行机构中磨擦力矩剧变的影响问题解决（1）保证执行机构平稳结合的缓冲控制①措施：节流孔、蓄压器、限流阀与缓冲阀—执行机构外部

②措施：增加碟型弹簧—改进离合器、制动器结构—执行机构本身（2）对执行机构油压控制—执行机构外部（3）采用分阶段作用液压缸—执行机构本身2.3-1换挡冲击机械故障诊断基础3、改善换档品质的途径☆摩擦元件的接合过程①充油开始阶段（线段1—2）：接通液压缸的油道，向液压缸及油道充油，该段时间短，油压也低。②初步升压阶段（线段2—3）：液压缸剩余空间充油完成后，油压突然上升，直到活塞开始压缩回位弹簧为止。一般瞬时完成，时间可略。③自由行程阶段（线段3—4）：活塞克服弹簧张力开始移动，直到消除摩擦片间隙为止，该段压力变化不大，时间由相应容积与供油流量定。④升压接合阶段（线段4—5）：活塞停止移动，油压不断升高，摩擦片逐渐压紧，直到最后闭锁为一体，完成接合。此过程增压很猛，是造成换档冲击的关键，是换挡品质控制的重点。虚线所示可缓解升压速度，改善换挡品质。2.3-2换挡冲击机械故障分析１、“换挡冲击”概念

１）“换挡冲击”定义：

指车辆在入档，行驶过程中1-2-3-4间换挡以及锁止离合器动作期间所产生的不顺、发喘症状；

２）“换挡冲击”—故障症状（现象）（１）入档冲击：车辆停止时，挂入R、D时刻产生的冲击；☆Ｒ档—入档冲击；☆D档—入档冲击；☆R、D档—入档冲击。（２）换挡冲击：行驶过程换挡时刻产生的冲击；☆1-2档换档冲击；☆2-3档换档冲击；☆3-4档换档冲击；☆所有档位均冲击；（３）

锁止离合器结合时冲击（发喘）：2.3-2换挡冲击机械故障分析

3）、“换挡冲击”原因（1）机械—执行机构本身：离合器、制动器间隙，滑塞与鼓变形发卡、缓冲碟型弹簧；单向离合器发卡；变矩器—本身；（2）油路—执行机构外部：缓冲控制—节流孔、蓄压器等；定时控制—定时阀；油压控制—主油压；

变矩器—油路。（3）电控—动力源控制：

换档时减少扭矩输出—点火时间、油门；对“油路”的综合控制—换挡电磁阀、换挡品质电磁阀、油压电磁阀、锁止电磁阀。2.3-2换挡冲击机械故障分析２、“换挡冲击—机械故障”概念

１）“换挡冲击—机械故障”定义：指换挡冲击是由于执行机构本身—离合器、制动器间隙，滑塞与鼓变形发卡，缓冲碟型弹簧；单向离合器发卡；变矩器本身等造成；。

２）“换挡冲击—机械故障”症状（现象）（１）入档冲击：车辆停止时，挂入R、D时刻产生的冲击；☆P-Ｒ、N-R—入档冲击；☆N-D—入档冲击；。（２）换挡冲击：行驶过程换挡时刻产生的冲击；☆1-2档换档冲击；☆2-3档换档冲击；3-4档换档冲击；（３）

锁止离合器结合时冲击（发喘）：2.3-2换挡冲击机械故障分析

３）“换挡冲击—机械故障”原因原因：（1）离合器、制动器间隙；（2）滑塞与鼓变形发卡；（3）缓冲碟型弹簧；（4）单向离合器；（5）变矩器；（１）入档冲击原因：☆Ｒ档入档冲击—Ｒ档对应的执行元件；☆D档入档冲击—D-1档对应的执行元件；（２）换挡冲击：☆1-2档换档冲击—1、2档对应的执行元件；☆2-3档换档冲击—2、3档对应的执行元件；☆3-4档换档冲击—3、4档对应的执行元件；（３）

锁止离合器结合时冲击（发喘）—变矩器2.3-2换挡冲击机械故障分析3、CR-CR（F4A42）“换挡冲击—机械故障”分析换档杆位置传动比UD离合器OD离动器REV离合器L/R制动器2ND制动器P驻车○R倒档-2.48○○N空档○D12.842○○21.529○○31.000○○40.712○○F4A42变速器换挡表2.3-2换挡冲击机械故障分析3、CR-CR（F4A42）“换挡冲击—机械故障”分析ODREV2NDLRUD输入输出L/R：低倒制动器—前齿圈、后行星架（倒档、1档制动）；2ND：第二制动器—后太阳轮（2档制动）；UD：低速离合器—前太阳轮（1-2-3-4档输入）；OD：高速离合器—前齿圈、后行星架（4档输入）；REV：倒档离合器—后太阳轮（倒档输入）2.3-2换挡冲击机械故障分析3、CR-CR（F4A42）“换挡冲击—机械故障”分析

(１）入档冲击：☆P-Ｒ、N-R入档冲击（仅）；分析：P-Ｒ/N-R档（REV、L/R），L/R在P、R、N、D均结合，因此挂入R档只有REV结合，REV本身有可能不良；可能原因：UN—间隙，缓冲弹簧，活塞与鼓变形、发卡

；☆N-D入档冲击（仅）；分析：N-D，D-1档（UD、L/R）；L/R在N位已结合，N-D只有UN结合-UN本身有可能不良可能原因：REV—间隙，缓冲弹簧，活塞与鼓变形、发卡

；3、CR-CR（F4A42）“换挡冲击—机械故障”分析

（２）换挡冲击：☆2-3档换档冲击:分析：D-2档（UD、2ND）、D-3档（UD、OD）；2-3换挡时，2ND分离、OD结合，2ND分离快、OD结合慢或2ND分离慢、OD结合快均为产生冲击，因此2ND、OD本身有问题。可能原因：

2ND—间隙，缓冲弹簧，活塞与鼓变形、发卡

；

OD—间隙，缓冲弹簧，活塞与鼓变形、发卡

；3、CR-CR（F4A42）“换挡冲击—机械故障”分析

（２）换挡冲击：☆3-4档换档冲击:分析：D-3档（UD、OD）、D-4档（2ND、OD）；3-4换挡时，UD分离、2ND结合，UD分离快、2ND结合慢或UD分离慢、2ND结合快均为产生冲击，因此2ND、OD本身有问题。可能原因：

2ND—间隙，缓冲弹簧，活塞与鼓变形、发卡

；

UD—间隙，缓冲弹簧，活塞与鼓变形、发卡，球阀；3、CR-CR（F4A42）“换挡冲击—机械故障”分析

（２）换挡冲击：☆3-4档换档冲击:分析：D-3档（UD、OD）、D-4档（2ND、OD）；3-4换挡时，UD分离、2ND结合，UD分离快、2ND结合慢或UD分离慢、2ND结合快均为产生冲击，因此2ND、OD本身有问题。可能原因：

2ND—间隙，缓冲弹簧，活塞与鼓变形、发卡

；

UD—间隙，缓冲弹簧，活塞与鼓变形、发卡，球阀；2.3-2换挡冲击机械故障分析3、分组讨论分析、上台讲解—根据症状—分析可能原因3-1

F4A23分析（１）入档冲击：☆P-Ｒ、N-R—入档冲击—☆N-D—入档冲击—（２）换挡冲击：☆1-2档换档冲击—☆2-3档换档冲击—☆3-4档换档冲击—（３）

锁止离合器结合时冲击（发喘）—2.3-2换挡冲击机械故障分析3、分组讨论分析、上台讲解—根据症状—分析可能原因3-2

A140E分析（１）入档冲击：☆P-Ｒ、N-R—入档冲击—☆N-D—入档冲击—（２）换挡冲击：☆1-2档换档冲击—☆2-3档换档冲击—☆3-4档换档冲击—（３）

锁止离合器结合时冲击（发喘）—2.3-2换挡冲击机械故障分析3-2、拉维娜（F4A23）“换挡冲击—机械故障”分析F4A23变速器换挡表

执行元件档位C1C2C3B1B2FD1OO2OO3OO4OOLO◎OROOC1：倒档(前)离合器—大太阳轮；C2：1-3档(后)离合器—小太阳轮；C3：3-4档(终端)离合器—行星架；B1：2-4档(跳合)制动带—大太阳轮；B2：低/倒制动器—行星架；F：单向离合器—行星架；2.3-2换挡冲击机械故障分析3-1、拉维娜（F4A23）“换挡冲击—机械故障”分析C1C2C3B1B2FC1：倒档(前)离合器—大太阳轮；C2：1-3档(后)离合器—小太阳轮；C3：3-4档(终端)离合器—行星架；B1：2-4档(跳合)制动带—大太阳轮；B2：低/倒制动器—行星架；F：单向离合器—行星架；3-2、辛普森（A140E）“换挡冲击—机械故障”分析A140E变速器换挡表

离合器挡位

超速排辛普森排C0B0F0C1C2B1B2B3F1F2R○○○○D1○○○○2○○○○○3○○○○◎4○○○◎21○○○○2○○○⊙○○L1○○○⊙○⊙--发动机强制制动作用。◎—结合但不起作用3-2、辛普森（A140E）“换挡冲击—机械故障”分析C1C2B1B2B3F1F2C0B0F0C0：超速离合器—超速排太阳轮、行星架；B0：超速制动器—超速太阳轮；F0：超速单向离合器—超速排太阳轮、行星架；C1：前进离合器—前齿圈；C2：直接离合器—太阳轮；B1：2档滑行制动带—太阳轮；B2：2档制动器—固定F1—太阳轮；B3：倒档制动器—后行星架；F1：D2档时—太阳轮—B2；F2：D1档时—后行星架；2.3-3典型故障案例分析1、CR-CR（F4A42）锁档诊断步骤内容描述备注故障症状确认主症状：起步困难、不能换挡，锁于3档；其他症状：AT灯亮，检查、试验结果分析1、初步检查：清码后，起步后有1档，升入2档即空转-AT灯亮-锁于3档行驶；可能原因分析分析：锁档D-3档（UD、OD）-UD、OD-正常，

1档（UD、L/R）正常、2档（UD、2ND）空转-2ND-不正常；可能原因：2ND—结合不良—摩察片、钢片，活塞、油封。检测过程步骤分解变速器，检查摩察片、钢片，活塞、油封；故障排除与检验更换不良的摩察片、钢片、油封；装车试验升档正常。2.3-3典型故障案例分析1、CR-CR（F4A42）锁档诊断步骤内容描述备注故障症状确认主症状：起步困难、不能换挡，锁于3档；其他症状：AT灯亮，检查、试验结果分析1、初步检查：清码后，起步后有1档，升入2档即空转-AT灯亮-锁于3档行驶；可能原因分析分析：锁档D-3档（UD、OD）-UD、OD-正常，

1档（UD、L/R）正常、2档（UD、2ND）空转-2ND-不正常；可能原因：2ND—结合不良—摩察片、钢片，活塞、油封。检测过程步骤分解变速器，检查摩察片、钢片，活塞、油封；故障排除与检验更换不良的摩察片、钢片、油封；装车试验升档正常。