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2024/9/29汽車底盤構(gòu)造與維修(第4版)
全國交通運(yùn)輸職業(yè)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)周林福封建國“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材經(jīng)全國職業(yè)教育教材審定委員會(huì)審定組織編寫主
編2024/9/29汽車底盤總體構(gòu)造離合器手動(dòng)變速器自動(dòng)變速器萬向傳動(dòng)裝置單元一單元二單元三單元四單元五單元六單元七單元八驅(qū)動(dòng)橋汽車行駛系統(tǒng)汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)單元九汽車制動(dòng)系統(tǒng)
單元四自動(dòng)變速器概述液壓傳動(dòng)裝置機(jī)械傳動(dòng)裝置控制系統(tǒng)12345自動(dòng)變速器的維修6自動(dòng)變速器的故障診斷7無極變速器(CVT)8直接換擋變速器(DSG)知識(shí)目標(biāo)1.簡述自動(dòng)變速器的特點(diǎn)、類型及組成;
2.正確描述液控和電控自動(dòng)變速器的工作原理;
3.正確描述自動(dòng)變速器的典型結(jié)構(gòu)及工作原理;
4.正確描述自動(dòng)變速器的故障診斷與性能試驗(yàn)內(nèi)容及方法;
5.正確描述自動(dòng)變速器的維護(hù)與主要零件的檢修。
能力目標(biāo)1.會(huì)對(duì)自動(dòng)變速器進(jìn)行拆卸、檢驗(yàn)、裝配與磨合;
2.會(huì)做自動(dòng)變速器的二級(jí)維護(hù)作業(yè);
3.會(huì)分析自動(dòng)變速器一般故障的原因;
4.能解決自動(dòng)變速器一般故障的診斷與排除。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.1自動(dòng)變速器的發(fā)展概況
1940年美國通用汽車公司在奧茲莫比爾(Oldsmobile)汽車上裝了第一臺(tái)現(xiàn)代意義的自動(dòng)變速器。它是由液力耦合器和行星齒輪機(jī)構(gòu)組成的全自動(dòng)變速器,有4個(gè)擋位。從20世紀(jì)50年代起,美國三大汽車公司都開始批量生產(chǎn)自動(dòng)變速器。1968年法國雷諾公司率先在自動(dòng)變速器上使用了電子元件。1982年豐田公司生產(chǎn)出第一臺(tái)由微機(jī)控制的電控自動(dòng)變速器,它就是裝備在佳美汽車上的豐田A-140E型自動(dòng)變速器。1983年德國成功地研制了電噴發(fā)動(dòng)機(jī)和電控自動(dòng)變速器共用的電子控制單元。1984年美國的第一臺(tái)電控自動(dòng)變速器即THM440-T4,由通用汽車公司推出。美國福特公司和克萊斯勒公司在20世紀(jì)80年代末也都推出了兩種以上電控自動(dòng)變速器,目前自動(dòng)變速器在轎車上已普及。1概述
1.2自動(dòng)變速器的特點(diǎn)1.2.1操作簡化且提高了行車安全性在汽車起步和運(yùn)行時(shí),自動(dòng)變速器無需離合器操作和手動(dòng)換擋操作,減少了駕駛員操作的勞動(dòng)強(qiáng)度,可使駕駛員集中精力注意路面交通情況,因此,行車的安全性得以提高。1.2.2提高了發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)的使用壽命由于自動(dòng)變速器在自動(dòng)換擋過程中無動(dòng)力中斷,換擋平穩(wěn),減小了發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)零件的動(dòng)荷載;此外,液力變矩器這個(gè)“彈性元件”可以吸收動(dòng)力傳遞過程中的沖擊和動(dòng)荷載,因此,采用自動(dòng)變速器的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)零件的壽命比采用機(jī)械式變速器的要長。1.2.3提高了汽車的動(dòng)力性自動(dòng)變速器在起步時(shí),由于液力變矩器可連續(xù)自動(dòng)變矩,可使驅(qū)動(dòng)輪上的牽引力逐漸增加,換擋時(shí)動(dòng)力不中斷,發(fā)動(dòng)機(jī)可維持在穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速,因此,可使汽車平穩(wěn)起步性、加速性能和平均車速提高。2024/9/291.2.4提高了汽車的通過性能液力變矩器可以在一定的范圍內(nèi)自動(dòng)變速來適應(yīng)汽車行駛阻力的變化,在必要時(shí)又可自動(dòng)換擋以滿足牽引力的需要。因此,自動(dòng)變速器的使用顯著提高了汽車的通過性能。1.2.5減少了排氣污染由于自動(dòng)變速器是液力傳動(dòng)和自動(dòng)換擋,在換擋過程中發(fā)動(dòng)機(jī)可保持在穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速,發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒條件不會(huì)惡化。因此,自動(dòng)變速器的使用可減少發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染。1.2.6可降低燃料消耗由于自動(dòng)變速器換擋及時(shí),換擋過程中發(fā)動(dòng)機(jī)仍可在理想的狀態(tài)下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),因此,在需要頻繁換擋的市區(qū)行駛,自動(dòng)變速器汽車就比較省油一些。1.3自動(dòng)變速器的組成及功用1.3.1液力變矩器最初生產(chǎn)的自動(dòng)變速器上使用的都是液力耦合器,現(xiàn)在液力耦合器主要使用在工程機(jī)械上,自動(dòng)變速器目前只使用液力變矩器。1.3.1.1液力變矩器的組成液力變矩器內(nèi)有動(dòng)力輸入裝置———泵輪、動(dòng)力輸出裝置———渦輪、增矩裝置———導(dǎo)輪、還有固定導(dǎo)輪的鎖止離合器和單向離合器等。1.3.1.2液力變矩器的功用(1)驅(qū)動(dòng)油泵(2)低速區(qū)域內(nèi)增矩(3)變矩器和撓性板一起充當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪(4)柔和地傳遞轉(zhuǎn)矩2024/9/291.3.2液壓自動(dòng)換擋控制系統(tǒng)1.3.2.1液壓自動(dòng)換擋控制系統(tǒng)的組成液壓自動(dòng)換擋控制系統(tǒng)由自動(dòng)變速器油泵、控制閥、伺服裝置、蓄能器、制動(dòng)器和離合器等組成。1.3.2.2液壓自動(dòng)換擋控制系統(tǒng)的作用根據(jù)駕駛員的意圖和工況的需要,它利用液壓使離合器和制動(dòng)器在一定條件下工作,并在單向離合器的配合下,使行星齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋。1.3.3自動(dòng)變速器的電子控制裝置1.3.3.1電控裝置的組成電控裝置由傳感器、自動(dòng)變速器控制單元(TCU)以及執(zhí)行器3部分組成。1.3.3.2電控裝置的作用在換擋控制方面用電信號(hào)代替油壓信號(hào)。用微機(jī)處理代替換擋閥進(jìn)行換擋控制,可實(shí)現(xiàn)換擋規(guī)律的最佳控制,使換擋及時(shí)、準(zhǔn)確,更好地適應(yīng)汽車的行駛要求,有利于改善發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況。2024/9/291.3.4行星齒輪機(jī)構(gòu)1.3.4.1行星齒輪機(jī)構(gòu)的組成(1)行星齒輪機(jī)構(gòu)由行星齒輪及行星架、太陽輪、齒圈組成,每一組行星齒輪機(jī)構(gòu)又被稱為1個(gè)行星排。(2)四速的自動(dòng)變速器一般有3個(gè)行星排,二速和三速的自動(dòng)變速器都是2個(gè)行星排。(3)兩排行星齒輪共用一個(gè)太陽輪的稱為辛普森(Simpson)機(jī)構(gòu)。(4)一長一短兩排行星輪,一大一小兩個(gè)太陽輪共用一個(gè)齒圈的稱為拉威挪(Rav-igneaux)結(jié)構(gòu)。1.3.4.2行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)特點(diǎn)和作用行星齒輪機(jī)構(gòu)是常嚙合傳動(dòng),嚙合齒數(shù)多,且是同向、同軸線傳動(dòng),結(jié)構(gòu)緊湊,換擋時(shí)動(dòng)力傳遞不中斷,齒輪不承受換擋沖擊(換擋沖擊作用在離合器和制動(dòng)器上),加速性好,簡化了操作,其作用是改變汽車的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。2024/9/291.3.5冷卻裝置和自動(dòng)變速器油濾清器自動(dòng)變速器冷卻裝置和發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器裝在一起,它由冷卻器、輸油管和回油管組成。1.3.5.1冷卻裝置的作用自動(dòng)變速器油溫以保持在80~90℃為最佳,但自動(dòng)變速器油在傳力過程中,因沖擊和摩擦生熱(離合器、制動(dòng)器接合時(shí)表面工作溫度通常在200℃左右),溫度會(huì)不斷升高,溫度升高會(huì)降低傳動(dòng)效率,利用冷卻器使自動(dòng)變速器油保持在正常溫度。1.3.5.2自動(dòng)變速器油濾清器的作用它可以將工作中產(chǎn)生的金屬或非金屬磨料及時(shí)分離。2024/9/291.4自動(dòng)變速器的分類1.4.1按照汽車驅(qū)動(dòng)形式分類自動(dòng)變速器可分前輪驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)變速器(又稱變速驅(qū)動(dòng)橋)和后輪驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)變速器兩大類。1.4.2按自動(dòng)換擋的控制方式分類自動(dòng)變速器可分為液控自動(dòng)變速器和電控自動(dòng)變速器兩種形式。1.4.3按前進(jìn)擋擋位的多少分類按自動(dòng)變速器前進(jìn)擋位數(shù)分有2擋、3擋、4擋、5擋、6擋、8擋自動(dòng)變速器,目前自動(dòng)變速器一般為4~6個(gè)擋,最高的那個(gè)擋一般是超速擋。1.4.4按齒輪變速部分的結(jié)構(gòu)類型分類按自動(dòng)變速器齒輪變速部分結(jié)構(gòu)的不同可分為:普通齒輪式(即非行星齒輪式)和行星齒輪式兩種。2024/9/291.5電控自動(dòng)變速器的基本控制原理如圖所示,電控自動(dòng)變速器上有各種傳感器。節(jié)氣門位置傳感器向TCU(自動(dòng)變速器電子控制裝置)傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號(hào);裝在自動(dòng)變速器輸出軸上的車速傳感器向TCU傳遞車速信號(hào)。TCU根據(jù)這些信息接通換擋電磁閥負(fù)極,換擋電磁閥通過液壓控制閥內(nèi)的換擋閥控制行星齒輪機(jī)構(gòu)中的離合器和制動(dòng)器,實(shí)現(xiàn)換擋。2.1液力變矩器的組成常用的汽車液力變矩器由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪組成,如圖所示,稱三元件液力變矩器。由若干曲面葉片組成的泵輪為主動(dòng)件,它與飛輪連接;由若干曲面葉片組成的渦輪為從動(dòng)件,它與自動(dòng)變速器輸入軸連接,由若干曲面葉片組成的導(dǎo)輪,介于兩輪的液流之間,通過單向離合器與自動(dòng)變速器的殼體導(dǎo)管連接。2液力傳動(dòng)裝置液力變矩器的實(shí)物圖2.1.1泵輪如圖表示拆去渦輪和導(dǎo)輪后,只剩下泵輪的示意圖。左邊薄盤是與飛輪相當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)盤。由于液力變矩器較重,可當(dāng)作飛輪使用,裝在外緣的齒圈與驅(qū)動(dòng)盤形成一體,驅(qū)動(dòng)盤用螺栓與泵輪連接,液力變矩器左邊與曲軸相連接。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),液力變矩器隨曲軸轉(zhuǎn)動(dòng),其內(nèi)部的自動(dòng)變速器油(ATF)由于離心力向外側(cè)射出,形成驅(qū)動(dòng)力。2.1.2渦輪如圖所示,渦輪是有很多葉片的圓盤,可以在液力變矩器內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。渦輪輪轂的花鍵與輸出軸(即自動(dòng)變速器的輸入軸)的花鍵相嚙合。它是液力變矩器的輸出元件,將液體的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。2.1.3導(dǎo)輪導(dǎo)輪是液力變矩器中的反作用元件,用來改變液體流動(dòng)的方向。導(dǎo)輪安裝在渦輪與泵輪之間,如圖所示,導(dǎo)輪與導(dǎo)輪軸之間裝有單向離合器。導(dǎo)輪結(jié)構(gòu)2024/9/292.2液力變矩器的工作原理
液力變矩器的基本工作原理就像兩臺(tái)對(duì)置的電風(fēng)扇,一臺(tái)電風(fēng)扇不接電源,另一臺(tái)電風(fēng)扇接通電源。后者轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生的氣流可以吹動(dòng)前者的扇葉使其轉(zhuǎn)動(dòng)。
發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵輪,泵輪葉片內(nèi)ATF由于離心力的作用沿葉片外側(cè)射出,并且流向渦輪。也就是ATF形成一環(huán)流(很像螺旋狀旋轉(zhuǎn)流動(dòng))來傳遞動(dòng)力。2024/9/29若在泵輪和渦輪之間安裝了導(dǎo)輪,ATF的流動(dòng)情況如圖所示。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),從渦輪流出的ATF有剩余的動(dòng)能,此動(dòng)能施加在泵輪上可以增大轉(zhuǎn)矩。泵輪與渦輪的轉(zhuǎn)速相差越大,即泵輪轉(zhuǎn)速越快而渦輪轉(zhuǎn)速越慢時(shí),由于單向離合器的作用,導(dǎo)輪固定在導(dǎo)輪軸上而不轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)矩隨之增大(約2.5倍)。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速逐漸加快與泵輪轉(zhuǎn)速接近時(shí),從泵輪葉片流過的ATF變成從葉片背面流過,流動(dòng)方向發(fā)生改變。由于單向離合器的作用,導(dǎo)輪在導(dǎo)輪軸上空轉(zhuǎn)。2024/9/292.3液力傳動(dòng)的特性液力傳動(dòng)的特性是指當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速(ne
)和轉(zhuǎn)矩(Me)一定,泵輪的轉(zhuǎn)速(N
B
)和轉(zhuǎn)矩(MB)也一定時(shí),渦輪與泵輪之間的變矩比(K)、轉(zhuǎn)速比(i)和傳動(dòng)效率(η)三者的變化規(guī)律。2024/9/292.3.1變矩比(K)與轉(zhuǎn)速比(i)的關(guān)系變矩比(K)隨轉(zhuǎn)速比(i)的增大而減小,又隨轉(zhuǎn)速比(i)的減小而增大。這一特性,對(duì)行駛阻力變化較大的汽車最有利,即適應(yīng)性強(qiáng),在一定的范圍內(nèi)能自動(dòng)無級(jí)變矩。例如:(1)怠速時(shí),液流速度慢,MW小,渦輪不動(dòng),汽車不能行駛。(2)起步時(shí),nw=0,nB
>nw,K>1,MW最大,能產(chǎn)生高能量來克服靜止慣性。(3)逐漸加速時(shí),nW增大,MW減小,達(dá)到耦合點(diǎn)時(shí),K=1,MW=MB。再加速時(shí),MW
<MB,而汽車經(jīng)常使用的轉(zhuǎn)速比(i)多為0.8~1,需采取措施來改進(jìn)耦合區(qū)的性能。2024/9/292.3.2變矩器的傳動(dòng)效率(η)與轉(zhuǎn)速比(i)的關(guān)系變矩器的傳動(dòng)效率(η)隨nw的增大而增大,在轉(zhuǎn)速比為0.8時(shí)最高,轉(zhuǎn)折點(diǎn)在耦合點(diǎn)附近(i=0.85時(shí))。由于導(dǎo)輪的存在,傳動(dòng)效率特性曲線呈拋物線形狀,超過耦合點(diǎn),在i=0.95時(shí)迅速下降。變矩器在低速區(qū)能自動(dòng)變矩,而在高速區(qū)傳動(dòng)效率降低?即出現(xiàn)液力損失和功率損失,兩輪的轉(zhuǎn)速差可達(dá)4%~5%。為了進(jìn)一步提高和擴(kuò)大變矩器的高效率范圍,改善變矩器的使用性能(提高傳動(dòng)效率,降低燃料消耗)。在液力變矩器中加裝單向離合器或鎖止離合器。2024/9/292.4單向離合器單向離合器分為滾柱斜槽式單向離合器和楔塊式單向離合器兩種,下圖為楔塊式單向離合器,處在固定的內(nèi)圈和轉(zhuǎn)動(dòng)的外圈之間,沖擊導(dǎo)輪的油液力圖使導(dǎo)輪逆泵輪的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)滾柱或楔塊鎖止,導(dǎo)輪不動(dòng),產(chǎn)生反作用力矩MD
(MD
>0),使Mw=MB+MD,K>1而增矩。2024/9/292.5鎖止離合器在渦輪的前面加裝一個(gè)液壓控制的摩擦式離合,采用升壓或降壓的控制辦法使其接合,轉(zhuǎn)矩從泵輪通過摩擦片直接傳給渦輪,傳動(dòng)效率達(dá)到100%。當(dāng)汽車在良好的路面上高速行駛時(shí),將其接合,此時(shí)即所謂的三相綜合式變矩器(變矩、耦合、鎖止)。當(dāng)汽車起步或在壞路上行駛時(shí),將其分離,液力變矩器起自動(dòng)變矩的作用(多為60km/h以下車速時(shí)),其工作原理如圖所示。a)分離狀態(tài)b)鎖止?fàn)顟B(tài)2024/9/293機(jī)械傳動(dòng)裝置3.1行星齒輪結(jié)構(gòu)式自動(dòng)變速器3.1.1行星齒輪系統(tǒng)的組成因?yàn)樽詣?dòng)變矩和傳動(dòng)效率之間存在著矛盾及變矩器尺寸的限制,變矩比K不能太大,只能在2~4之間,此值遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了汽車使用工況的需要。為此,變矩器后面再串聯(lián)行星齒輪系統(tǒng),使轉(zhuǎn)矩再增大2~4倍。自動(dòng)變速器一般采用行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu),它裝在變矩器后面,把發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給傳動(dòng)軸。簡單行星齒輪機(jī)構(gòu)如圖所示,它主要由太陽輪、行星輪及行星架、齒圈3個(gè)元件組成。位于行星齒輪機(jī)構(gòu)中央位置的是太陽輪,太陽輪周圍是行星輪。2024/9/29一般自動(dòng)變速器行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)由2~3排行星齒輪組成,每排包括太陽輪、齒圈、行星輪和行星架3個(gè)元件。行星排越多,自動(dòng)變速器的擋位就越多。2024/9/293.1.2行星齒輪系統(tǒng)的傳動(dòng)規(guī)律行星齒輪系統(tǒng)為軸轉(zhuǎn)式齒輪系統(tǒng),與定軸式齒輪系統(tǒng)一樣,也是降速增矩和升速降矩的原理,只不過由于自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的存在,傳動(dòng)比的計(jì)算方法不同。行星輪系統(tǒng)的傳動(dòng)比取決于齒圈齒數(shù)和太陽輪齒數(shù),與行星輪的齒數(shù)無關(guān)(惰輪)。如圖為行星齒輪組成的傳動(dòng)簡圖,設(shè)太陽輪的齒數(shù)為z1,齒圈齒數(shù)為z2,太陽輪、齒圈和行星架的轉(zhuǎn)速分別為n1、n2、n3,并令齒圈與太陽輪的齒數(shù)比為星輪機(jī)構(gòu)參數(shù),用α表示,即:由機(jī)械原理可知,單排行星齒輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性方程式為:n1+αn2-(1+α)n3=02024/9/293.1.3典型自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)3.1.3.1辛普森式(Simpson)自動(dòng)變速器在現(xiàn)代汽車自動(dòng)變速器中,兩排或多排行星齒輪機(jī)構(gòu)連接在一起,用以滿足汽車行駛及各種工況下所需要的多種傳動(dòng)比,辛普森式(Simpson)自動(dòng)變速器一般是兩排行星齒輪機(jī)構(gòu),它們共用一個(gè)太陽輪。如圖所示。2024/9/293.1.3.2拉威挪式(Ravigneaux)自動(dòng)變速器該自動(dòng)變速器有兩個(gè)太陽輪,兩排行星齒輪共用一個(gè)齒圈,一個(gè)行星架,行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)提供齒輪減速、超速、直接驅(qū)動(dòng)和倒擋的組合。如圖所示。拉威挪式自動(dòng)變速器有以下優(yōu)點(diǎn):(1)由于齒輪的接觸面積較大,轉(zhuǎn)矩加載能力增加。(2)拉威挪(Ravigneaux)式結(jié)構(gòu)緊湊。(3)可以由太陽輪、行星架或齒圈作為輸出元件。2024/9/293.2普通齒輪結(jié)構(gòu)式自動(dòng)變速器很多本田汽車采用本田CA、F4和G4自動(dòng)變速器,這些自動(dòng)變速器的每一個(gè)擋位上都有一組離合器加以控制,離合器接合前,常嚙合齒輪空轉(zhuǎn),接合后動(dòng)力才輸出?,按軸數(shù)不同可分為:雙平行軸式和3平行軸式兩種,以3平行軸式為例,其具體結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。2024/9/29執(zhí)行元件的工作情況見下表:2024/9/294控制系統(tǒng)4.1液壓控制系統(tǒng)液壓控制系統(tǒng)是液力自動(dòng)變速器的控制中心,是液力自動(dòng)變速器最復(fù)雜、最重要的組成部分。具有動(dòng)力傳遞、操縱控制和冷卻、過濾等功能。4.1.1液壓控制系統(tǒng)的組成液壓控制系統(tǒng)主要有油泵、主油路調(diào)壓閥、手控制閥,另外還有冷油器、濾油器、變矩器閥、緩沖閥、限流閥、止回閥等,主要元件如圖所示。2024/9/294.1.2液壓控制系統(tǒng)的構(gòu)造和工作原理4.1.2.1液力油泵
液力油泵定壓、定量地向變矩器、液壓操縱系統(tǒng)、齒輪系統(tǒng)、冷油器供油,以便完成傳動(dòng)、控制、潤滑、降溫等任務(wù)。4.1.2.2主油路調(diào)壓閥
利用彈簧和滑閥配合,使主油路油壓(pH
)穩(wěn)定,并控制在一定范圍內(nèi)(因機(jī)而異):在前進(jìn)擋時(shí)pH為0.3~0.8MPa,怠速、高速時(shí)pH為1.2~1.4MPa,在倒擋時(shí)pH為1.6~1.8MPa。2024/9/294.1.2.3離合器
合器用來連接輸入軸、中間軸、輸出軸和行星齒輪系的元件,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的傳遞。4.1.2.4制動(dòng)器制動(dòng)器在自動(dòng)變速器中作為執(zhí)行機(jī)構(gòu),常見的有帶式和濕式多片式制動(dòng)器兩種形式。制動(dòng)器將行星排中太陽輪、齒圈、行星架3個(gè)元件之一加以固定,使之不能旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)向或速比。4.1.2.5手控閥
手控閥是提供選擋操縱手柄位置信號(hào),控制液壓系統(tǒng)接通不同的操縱油路,使自動(dòng)變速器按照駕駛員的操縱意圖工作。統(tǒng)按照駕駛員選擇的擋位完成相應(yīng)的工作?4.1.2.6變矩器閥變矩器閥又稱二次調(diào)壓閥,是一個(gè)簡單的減壓閥,它與主油路相通,不受手控閥的控制。2024/9/294.2自動(dòng)變速器電控系統(tǒng)4.2.1自動(dòng)變速器電控系統(tǒng)的組成、功用及工作原理自動(dòng)變速器的電控系統(tǒng)由傳感器、控制單元(TCU)和執(zhí)行器組成,如圖所示。傳感器包括:節(jié)氣門位置傳感器(TPS)、1號(hào)車速傳感器(反映發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速)、2號(hào)車速傳感器(反映汽車行駛速度)、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器、自動(dòng)變速器油溫度傳感器(部分自動(dòng)變速器內(nèi)有)等。2024/9/294.2.2自動(dòng)變速器電控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理4.2.2.1傳感器的結(jié)構(gòu)與原理(1)節(jié)氣門位置傳感器。節(jié)氣門位置傳感器將節(jié)氣門開啟角度轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)送至電子控制裝置,作為決定換擋點(diǎn)和變矩器鎖止機(jī)構(gòu)的基本信號(hào)之一,按其結(jié)構(gòu)形式可分為直接型和間接型兩種。2024/9/29(2)車速傳感器。電控自動(dòng)變速器取消了離心調(diào)速器,利用車速傳感器提供速度信號(hào),常見的車速傳感器有兩種類型:一種是安裝在自動(dòng)變速器殼體上的常開式舌簧開關(guān),如圖所示。2024/9/29(3)空擋起動(dòng)開關(guān)??論跗饎?dòng)開關(guān)及其電路如圖所示,它是一個(gè)多功能開關(guān),通過多個(gè)接頭與電控單元相連,將選擋操縱手柄信號(hào)送至電控單元,空擋起動(dòng)開關(guān)具體功能如下:①確保只有當(dāng)選擋操縱手柄位于P位或N位時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)才能起動(dòng)。②當(dāng)操縱手柄位于D位,自動(dòng)變速器可由一擋按順序升至高擋。③當(dāng)操縱手柄位于2位時(shí),允許自動(dòng)變速器從3擋降至1擋,或由1擋升至2擋。④當(dāng)操縱手柄位于1位時(shí),自動(dòng)變速器被鎖止在1擋。⑤當(dāng)操縱手柄位于R位時(shí),自動(dòng)變速器接通倒車燈。2024/9/29(4)行駛模式選擇開關(guān)。行駛模式選擇開關(guān)位于儀表板或選擋操縱手柄支架附近,其形式主要有:①經(jīng)濟(jì)行駛模式(EconomyMode簡稱“E”或“ECO”)②跑車擋模式(Sport簡稱“S”)③動(dòng)力行駛模式(PowerMode)④正常駕駛模式(Normal)⑤冬季駕駛模式(Winter)(5)超速擋開關(guān)(O/D開關(guān))。超速擋開關(guān)一般設(shè)在換擋桿手柄上,超速切斷指示燈安裝在組合儀表板上,其工作情況如圖所示。(6)制動(dòng)燈開關(guān)。制動(dòng)燈開關(guān)位于制動(dòng)踏板支架上,它的主要作用是在駕駛員踩下制動(dòng)踏板后自動(dòng)接通制動(dòng)燈,同時(shí)確保液力變矩器鎖止離合器處于分離狀態(tài),避免出現(xiàn)“失速”現(xiàn)象。2024/9/29(7)巡航電控開關(guān)(或巡航電控裝置)。該裝置在工作時(shí)向自動(dòng)變速器的電控裝置傳遞在相應(yīng)車速下控制超速擋工作的輸入信號(hào)。(8)強(qiáng)制降擋開關(guān)。它位于加速踏板下邊,控制從4擋強(qiáng)制降到3擋,超車時(shí)使用,超車時(shí)前車讓位不減速,迅速踩下加速踏板,汽車強(qiáng)制從4擋降到3擋,原有的慣性力還在,降擋又增加了轉(zhuǎn)矩,牽引力大于行駛阻力,使汽車超速前進(jìn)。4.2.2.2自動(dòng)變速器電控單元(TCU)電控單元是電子控制系統(tǒng)的控制中心,由接收器、控制器和輸出裝置3部分組成。其主要功能是:(1)控制換擋時(shí)刻。(2)控制超速行駛。(3)控制鎖止離合器。(4)控制換擋品質(zhì)。(5)自我診斷。(6)失效保護(hù)功能。2024/9/294.2.2.3電控自動(dòng)變速器的執(zhí)行器電控自動(dòng)變速器中的執(zhí)行器就是電磁閥,在電控系統(tǒng)中各種作用的電磁閥的故障率是最高的,往往是維修檢查的重點(diǎn)。(1)電磁閥的作用。根據(jù)TCU的命令接通或切斷液壓回路,實(shí)現(xiàn)換擋時(shí)機(jī)、鎖止油壓、節(jié)氣門油壓、主油壓及發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)等的控制。(2)電磁閥的類型及工作原理:①按電磁閥控制形式分類。間接控制方式:電磁閥裝在控制閥上,絕大部分自動(dòng)變速器采用這種方式。直接控制方式:電磁閥位于行星齒輪系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的油路中,直接控制通向執(zhí)行元件的自動(dòng)變速器油。②按電磁閥作用不同分類。一般分為3類,即換擋電磁閥,鎖止電磁閥和調(diào)壓電磁閥。③按電磁閥通斷形式分類。分為常開式和常閉式兩種。2024/9/294.2.3自動(dòng)變速器電控系統(tǒng)的失效保護(hù)功能4.2.3.1TCU的失效保護(hù)功能電子控制單元(TCU)因接口接觸不良、發(fā)生腐蝕或其他故障,導(dǎo)致電阻值增大,造成控制單元電源電壓不足,或者測出自動(dòng)變速器有故障,如離合器或制動(dòng)器打滑,主油壓或其他油壓因內(nèi)部泄漏導(dǎo)致油壓下降,TCU便會(huì)采取自我保護(hù)措施,自動(dòng)切斷電子控制回路,于是自動(dòng)變速器只有P擋、N擋、R擋和2擋,不能升降擋。4.2.3.2傳感器的失效保護(hù)功能(1)節(jié)氣門位置傳感器的失效保護(hù)。(2)2號(hào)車速傳感器的失效保護(hù)。(3)輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器的失效保護(hù)。(4)自動(dòng)變速器油溫傳感器失效保護(hù)。4.2.3.3執(zhí)行器的失效保護(hù)功能(1)換擋電磁閥的失效保護(hù)(2)鎖止離合器電磁閥的失效保護(hù)2024/9/295自動(dòng)變速器的維修5.1自動(dòng)變速器的二級(jí)維護(hù)5.1.1檢查、更換自動(dòng)變速器油5.1.1.1檢查油位檢查油位的正確步驟是:(1)發(fā)動(dòng)機(jī)和自動(dòng)變速器達(dá)到正常的工作溫度(T=70~80℃)。
(2)車輛停穩(wěn),拉緊駐車制動(dòng)器操縱桿,在N位起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。(3)使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn),將手柄依次推入所有擋位,并在各擋位停留片刻,最后推至P位。(4)從自動(dòng)變速器加油管中拉出油尺,擦拭干凈,插入原位。(5)拉出油尺檢查油位(W:正常工作溫度標(biāo)準(zhǔn)范圍,HOT:溫度過熱范圍,COOL:溫度過冷范圍)。2024/9/295.1.1.2檢查自動(dòng)變速器油品質(zhì)判斷自動(dòng)變速器油的品質(zhì)可以從顏色、氣味和是否含有雜質(zhì)等方面入手,自動(dòng)變速器的顏色應(yīng)當(dāng)是鮮紅色。但是某些Dexron-Ⅱ型自動(dòng)變速器油在使用初期顏色會(huì)變暗,這是正?,F(xiàn)象。如果呈棕色或黑色,說明油液中含有燒蝕的摩擦材料等大量雜質(zhì),若油液呈紅色或白色,表明發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器的油冷卻器出現(xiàn)泄漏冷卻液的故障。5.1.1.3更換自動(dòng)變速器油自動(dòng)變速器油主要存在于油底殼、液力變矩器、執(zhí)行元件油缸及油道當(dāng)中,在常規(guī)維護(hù)時(shí)通常只換油底殼的油液。5.1.2檢查、調(diào)整節(jié)氣門連桿機(jī)構(gòu)節(jié)氣門連桿機(jī)構(gòu)位于節(jié)氣門與節(jié)氣門閥之間,傳遞節(jié)氣門開度信號(hào),控制節(jié)氣門閥的輸出油壓,如果節(jié)氣門連桿機(jī)構(gòu)不能提供正確反映發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的信號(hào),會(huì)造成換擋點(diǎn)不符合自動(dòng)換擋規(guī)律的故障,換擋品質(zhì)也將受到影響。2024/9/295.1.3檢查和調(diào)整手控連桿機(jī)構(gòu)檢查和調(diào)整手控連桿機(jī)構(gòu)的重點(diǎn)部位是手控連桿機(jī)構(gòu)位于自動(dòng)變速器殼體外的部分。調(diào)整步驟:(1)用千斤頂頂起汽車。(2)選擋操縱手柄推至P位,然后轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸,如果驅(qū)動(dòng)軸無法轉(zhuǎn)動(dòng),說明手控連桿機(jī)構(gòu)工作可靠,如果驅(qū)動(dòng)軸可以被轉(zhuǎn)動(dòng),表明手控連桿機(jī)構(gòu)需要進(jìn)行調(diào)整。(3)找到手控連桿機(jī)構(gòu)的調(diào)整部位,將其放松。(4)調(diào)整手控連桿機(jī)構(gòu),然后將調(diào)整部位擰緊。(5)重復(fù)步驟(2),檢查驅(qū)動(dòng)軸是否已可靠鎖止。(6)采取可靠的行車制動(dòng)。(7)將選擋操縱手柄推至各個(gè)擋位,起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),如果發(fā)動(dòng)機(jī)只有在N位或P位才能起動(dòng),說明空擋起動(dòng)開關(guān)工作正常,否則,需要檢查空擋起動(dòng)開關(guān)。2024/9/295.1.4調(diào)整制動(dòng)間隙制動(dòng)間隙的調(diào)整有內(nèi)部調(diào)整和外部調(diào)整兩種方式,調(diào)整原理基本相同。先將制動(dòng)帶支承座上的調(diào)整螺釘旋入,完全消除制動(dòng)間隙,再反向旋出若干圈?使制動(dòng)間隙調(diào)整到規(guī)定范圍(一般內(nèi)部調(diào)整為旋出2.5圈?外部調(diào)整為旋出3.5圈)。5.1.5檢查發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不同型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速各不相同,怠速過高會(huì)造成換擋沖擊,當(dāng)汽車換至前進(jìn)擋時(shí),車輛出現(xiàn)蠕動(dòng)現(xiàn)象,如果怠速過低。當(dāng)選擋操縱手柄從N位或P位換到其他位置時(shí),車身將振動(dòng),甚至熄火。因此,必須檢查發(fā)動(dòng)機(jī)怠速。2024/9/295.2自動(dòng)變速器的檢修5.2.1檢修程序自動(dòng)變速器的檢修程序可分為兩類:一類應(yīng)用于液控自動(dòng)變速器,另一類應(yīng)用于電控自動(dòng)變速器。5.2.1.1液控自動(dòng)變速器的檢修程序:(1)初步檢查。(2)失速試驗(yàn)。(3)時(shí)滯試驗(yàn)。(4)道路試驗(yàn)。(5)液壓試驗(yàn)。(6)主要零部件檢修。5.2.1.2電控自動(dòng)變速器的檢修程序:(1)初步檢查。(2)讀取故障碼。(3)手動(dòng)換擋試驗(yàn)。(4)機(jī)械系統(tǒng)試驗(yàn)[同液控自動(dòng)變速器的(2)~(5)項(xiàng)]。(5)電控系統(tǒng)檢查。(6)故障診斷表。(7)車上修理與車下修理。2024/9/295.2.2自動(dòng)變速器的檢驗(yàn)檢驗(yàn)的目的是發(fā)現(xiàn)故障部位,以確定修理方法。5.2.2.1初步檢查初步檢查的目的是檢驗(yàn)自動(dòng)變速器是否還具備正常工作的能力。它主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)怠速、自動(dòng)變速器液位、節(jié)氣門全開、節(jié)氣門閥拉索、空擋起動(dòng)開關(guān)及超速擋開關(guān)的檢驗(yàn)等。5.2.2.2失速試驗(yàn)(1)目的:檢查發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的大小,變矩器性能的好壞(主要是導(dǎo)輪)和自動(dòng)變速器的離合器和制動(dòng)器是否打滑(2)方法及步驟,如圖所示:①用駐車制動(dòng)和行車制動(dòng)將車輪制動(dòng)死;②手柄分別處在D位或R位的位置;③油溫應(yīng)在正常狀態(tài)(50~80℃)。
④發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn),猛踩一腳加速踏板,使節(jié)氣門全開,時(shí)間不超過5s,試驗(yàn)次數(shù)不多于3次;⑤讀出發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速值,該轉(zhuǎn)速稱為失速轉(zhuǎn)速,一般為2000r/min左右。(3)性能分析:①當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為2000r/min時(shí)為正常狀態(tài);②當(dāng)D位和R位轉(zhuǎn)速相同,低于規(guī)定值時(shí),說明發(fā)動(dòng)機(jī)功率不足,如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于規(guī)定值但高于600r/min時(shí),說明變矩器導(dǎo)輪的單向離合器打滑。③當(dāng)D位和R位轉(zhuǎn)速相同,都超過規(guī)定值時(shí),說明油泵油壓過低、油量不足、油質(zhì)過差、主油路壓力過低等原因,造成離合器和制動(dòng)器打滑,如果轉(zhuǎn)速過高,高于規(guī)定值500r/min以上,是變矩器損壞失效(葉片損壞)。④只在D位高于規(guī)定值時(shí),說明在D位位下工作的離合器或制動(dòng)器打滑,控制油壓過低,油泵或主調(diào)壓閥故障。⑤只在R位高于規(guī)定值時(shí),說明在R位位下工作的離合器或制動(dòng)器打滑,控制油壓過低,油泵或主調(diào)壓閥故障。5.2.2.3時(shí)滯試驗(yàn)(1)目的:進(jìn)一步檢查離合器、制動(dòng)器磨損情況和控制油壓是否正常。(2)方法及步驟,如圖所示。①手柄在N位位置,拉緊駐車制動(dòng)器操縱桿和踩下行車制動(dòng)器,起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),檢查發(fā)動(dòng)機(jī)怠速。使發(fā)動(dòng)機(jī)保持怠速運(yùn)轉(zhuǎn),油溫正常。②分別從N位換入D位和R位,間隔時(shí)間為1min?以便使離合器、制動(dòng)器恢復(fù)全開狀態(tài)。③用秒表測量有振動(dòng)感時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間(換擋沖擊)。
(3)性能分析:標(biāo)準(zhǔn)值:N→D:1.2s,N→R:1.6s。①時(shí)滯過長:片間和帶鼓間隙過大或控制油壓過低;②時(shí)滯過短:片間和帶鼓間隙調(diào)整不當(dāng)或控制油壓過高;③每次試驗(yàn)間隔時(shí)間為1min,?。炒纹骄禐閾?jù)。
2024/9/295.2.2.4液壓試驗(yàn)(1)目的:測量控制管路中的液壓,用來判斷各種泵、閥工作性能的好壞,以便調(diào)整或換件修理。(2)方法及步驟,如圖所示。主要測量主油路油壓、速控閥油壓、節(jié)氣門閥油壓、R位制動(dòng)器油壓等,一般在殼體上有各自的測壓孔,其多少因機(jī)而異,以主油路油壓的試驗(yàn)方法為例:①拉緊駐車制動(dòng)器操縱桿,起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),達(dá)到正常油溫(50~80℃)。②測出D位和R位在怠速時(shí)油壓數(shù)值,與規(guī)定值比較。(3)性能分析:①D位、R位都過高:主油路調(diào)壓閥有故障,可更換新彈簧或調(diào)節(jié)墊片的數(shù)量。②D位、R位都過低:主油路調(diào)壓閥有故障,調(diào)整或更換彈簧,如仍偏低,為油泵故障。③只有D位過低:D位油路有漏泄或前離合器漏油。④只有R位過低:R位油路有漏泄或后離合器漏油。
2024/9/295.2.2.5道路試驗(yàn)(1)目的:進(jìn)一步檢查自動(dòng)變速器的使用性能和換擋性能,集中在換擋點(diǎn)(升擋、降擋)、換擋沖擊、振動(dòng)、噪聲、打滑等方面。(2)方法:路試前必須排除發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤的故障,油溫正常,憑感覺和車速表及轉(zhuǎn)速表。檢查D位、O/D位、R位、P位的性能,試驗(yàn)后的結(jié)果要與示功圖對(duì)照。2024/9/295.2.3自動(dòng)變速器主要零件的檢修5.2.3.1拆卸與分解一般自動(dòng)變速器的拆卸步驟:(1)拆下蓄電池負(fù)極接線;拆下節(jié)氣門拉索;拆下空擋起動(dòng)開關(guān)等。(2)舉起車輛,放出自動(dòng)變速器油。(3)拆下傳動(dòng)軸、排氣管夾和排氣管等。(4)拆下變速桿、里程表軟軸、速度計(jì)從動(dòng)齒輪和兩根自動(dòng)變速器油冷卻管,拆下起動(dòng)機(jī),用千斤頂支承自動(dòng)變速器。(5)拆下發(fā)動(dòng)機(jī)后部的檢修孔蓋,轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸,依次拆下液力變矩器安裝螺栓,使變矩器緊固在自動(dòng)變速器上,然后拆下自動(dòng)變速器固定螺栓,把自動(dòng)變速器向后拉出,放在固定架或工作臺(tái)上。(6)一般分解步驟:先放一油盆在液力變矩器下面,拆下液力變矩器,放入油盆中,拆下油底殼、油管及濾清器?再分別拆下閥體、油泵、行星齒輪機(jī)構(gòu)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。2024/9/295.2.3.2主要零件的檢修(1)液力變矩器的檢修,檢查傳動(dòng)板是否有破裂、嚴(yán)重磨損及較大變形,用千分表測量。如圖所示。如果超過0.20mm或者齒圈損壞,則應(yīng)更換傳動(dòng)板,檢查其軸套的徑向擺差,如圖所示,如超過0.30mm,應(yīng)校正變矩器的安裝位置,如擺差無法校正時(shí),應(yīng)更換液力變矩器。(2)延伸殼及內(nèi)部零件,檢查延伸殼、速度計(jì)齒輪和輸出軸有無破裂、磨損或損壞,如有損壞則必須更換。(3)閥體和調(diào)速器,閥體和調(diào)速器要用專用設(shè)備進(jìn)行檢測,在一般情況下?lián)p壞較少,可根據(jù)故障現(xiàn)象修理或更換總成。2024/9/29(4)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。離合器和制動(dòng)器主要檢查摩擦片和鋼片的磨損,摩擦片可根據(jù)其顏色來判定磨損情況,若磨損嚴(yán)重則必須予以更換,活塞密封圈拆卸后,予以更換,并按規(guī)定的方向裝復(fù)。(5)行星齒輪機(jī)構(gòu)。行星齒輪機(jī)構(gòu)主要檢查齒輪磨損、嚙合情況,在自動(dòng)變速器所有零件中,行星齒輪機(jī)構(gòu)的壽命是最長的,它們不承受任何換擋沖擊,在正常使用的條件下它的工作壽命不低于40萬km。(6)油泵的檢修。油泵各零件之間的間隙分別為:①齒輪平面與殼體的間隙為0.02~0.05mm;②被動(dòng)齒輪外圓與殼體的間隙為0.10~0.15mm;③主動(dòng)齒輪與月牙板之間的間隙為0.10~0.30mm;④從動(dòng)齒輪與月牙板之間的間隙為0.05~0.10mm。2024/9/295.3自動(dòng)變速器的裝配自動(dòng)變速器大修完后,按下列原則進(jìn)行裝配:(1)將所有零件清洗干凈,按序擺放;(2)更換的離合器和制動(dòng)器摩擦片應(yīng)該放在盛有自動(dòng)變速器油的容器中浸泡30min以上再進(jìn)行裝配;(3)認(rèn)準(zhǔn)各種推力軸承和密封圈、油封的編號(hào)及安裝位置,推力軸承涂上凡士林,密封圈和油封刃口涂上自動(dòng)變速器油;(4)裝配自動(dòng)變速器時(shí)應(yīng)遵循從后向前逐次裝配的原則;(5)將自動(dòng)變速器殼體前端向上,依次裝配行星齒輪變速機(jī)構(gòu),并調(diào)整各執(zhí)行元件之間的間隙;(6)安裝油泵、閥體、油底殼及前后自動(dòng)變速器殼體;(7)安裝液力變矩器和所有外圍零件;(8)按照與從車上拆下的相反順序?qū)⒆詣?dòng)變速器裝車,連接操縱機(jī)構(gòu)和電氣線路。2024/9/295.4自動(dòng)變速器的使用5.4.1車輛的起動(dòng)裝有自動(dòng)變速器的汽車在起動(dòng)時(shí),要將變速桿置于P位或N位,然后起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后,按常規(guī)預(yù)熱、升溫,待冷卻液溫度及變速器油溫達(dá)到正常值后再起步。5.4.2自動(dòng)變速器各擋位的功用自動(dòng)變速器變速桿的布置如圖所示P位:停車擋,位于擋位面板最前端。變速桿處于該位置時(shí),自動(dòng)變速器的輸出軸被機(jī)械鎖止,驅(qū)動(dòng)輪不能轉(zhuǎn)動(dòng),防止汽車移動(dòng)。R位:倒擋,位于擋位面板第二位,變速桿處于該位置時(shí)可倒車。2024/9/29N位:空擋,位于倒擋和前進(jìn)擋之間,變速桿位于空擋時(shí),所有換擋執(zhí)行元件均不工作。行星齒輪機(jī)構(gòu)處于自由狀態(tài),變速器向外沒有動(dòng)力輸出。D位:前進(jìn)擋,位于空擋之后,變速桿位于前進(jìn)擋時(shí),汽車將會(huì)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車速、節(jié)氣門開度等條件的變化,在1、2、3、4擋之間自動(dòng)的變換。D位是汽車行駛過程中使用最多的擋位。S位和L位:前進(jìn)低擋,變速桿在S位(有些汽車標(biāo)注為3位)時(shí),自動(dòng)變速器在1、2、3擋之間自動(dòng)變換,變速桿在L位(有些汽車標(biāo)注為2位或1 ̄2位)時(shí),自動(dòng)變速器只在1、2擋之間變換,有些自動(dòng)變速器還有1位,則固定在1擋。前進(jìn)低擋主要用于不良路面行駛或坡道行駛。2024/9/295.4.3自動(dòng)變速器控制開關(guān)的使用(1)超速擋開關(guān)(O/D開關(guān))。變速桿在D位時(shí),打開超速擋開關(guān),自動(dòng)變速器隨車速的提高而升擋,最高可升4擋;關(guān)閉超速擋開關(guān),自動(dòng)變速器只能升至3擋,同時(shí)儀表板上的“O/D
OFF”指示燈點(diǎn)亮。(2)行駛模式開關(guān)。駕駛員可根據(jù)個(gè)人的駕駛習(xí)慣選擇行駛模式,在爬坡或超車時(shí)選擇動(dòng)力模式,可使汽車獲得最大的動(dòng)力性,在良好路面行駛時(shí)選擇經(jīng)濟(jì)模式,可使汽車獲得最佳的經(jīng)濟(jì)性,在冰雪路面行駛時(shí)選擇雪地模式,可以避免車輛起步時(shí)驅(qū)動(dòng)輪打滑。按下不同的行駛模式開關(guān),即可選擇相應(yīng)的行駛模式。2024/9/295.4.4自動(dòng)變速器使用注意事項(xiàng)(1)在將變速桿從P位換至其他任何擋位或從其他任何擋位換至P位,從任何擋位換至R位,按“D位→S位→L位”順序換擋等任一情況時(shí),必須按下變速桿手柄端部的鎖止按鈕,方可移動(dòng)變速桿。(2)禁止在汽車行駛中將變速桿換入N位或在下坡時(shí)空擋滑行。(3)當(dāng)汽車沒有完全停穩(wěn)時(shí),不允許從前進(jìn)擋換至倒擋,也不允許從倒擋換至前進(jìn)擋。(4)汽車行駛過程中,要根據(jù)路況和行駛條件選擇合適的擋位,充分發(fā)揮自動(dòng)變速器的性能,不要在任何情況下都采用D位行駛。(5)裝有自動(dòng)變速器的汽車因故障熄火不能行駛時(shí),嚴(yán)禁用其他車輛牽引,否則會(huì)因油泵沒有工作而造成零部件燒蝕。2024/9/296自動(dòng)變速器的故障診斷自動(dòng)變速器出現(xiàn)故障但無故障碼輸出時(shí),就應(yīng)根據(jù)故障的現(xiàn)象來分析可能出現(xiàn)的原因,以正確的方法查找故障的確切部位。診斷前,應(yīng)先通過與用戶的交流對(duì)故障的整個(gè)過程有全面的了解,這有利于對(duì)故障進(jìn)行正確判斷,特別是車輛以往的使用、維護(hù)、修理情況及故障開始發(fā)生的一些情況。診斷時(shí),一般先用直觀法檢查,主要依靠“望、聽、摸、聞”等方法。2024/9/296.1自動(dòng)變速器油易變質(zhì)6.1.1故障現(xiàn)象更換后的自動(dòng)變速器油在較短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)變質(zhì),且自動(dòng)變速器油溫過高(有焦味或可從加油口看到冒煙)。6.1.2故障原因(1)使用不當(dāng)造成油溫過高而導(dǎo)致自動(dòng)變速器油過早變質(zhì),如過于頻繁地急加速、經(jīng)常超負(fù)荷行駛、經(jīng)常超速行駛等。(2)自動(dòng)變速器油本身品質(zhì)不佳,使用的自動(dòng)變速器油品質(zhì)達(dá)不到使用要求或受到了污染。(3)自動(dòng)變速器到冷卻器的油管有堵塞,冷卻器的限壓閥卡滯,使自動(dòng)變速器油得不到及時(shí)冷卻而溫度過高。(4)自動(dòng)變速器中離合器或制動(dòng)器的間隙過小,在不工作時(shí)摩擦打滑,造成油溫過高而變質(zhì)。(5)主油路的油壓過低,使得離合器和制動(dòng)器在工作時(shí)打滑而造成油溫過高。2024/9/296.1.3故障診斷與排除使汽車以中、低速行駛5~10min,當(dāng)自動(dòng)變速器達(dá)到正常工作溫度時(shí),在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下檢查自動(dòng)變速器油冷卻器的溫度,冷卻器正常的溫度應(yīng)為60℃左右。(1)如果冷卻器溫度過低,說明自動(dòng)變速器至冷卻器通道有堵塞,應(yīng)檢修其油管和冷卻器限壓閥。(2)如果冷卻器溫度過高,說明離合器和制動(dòng)器間隙太小,應(yīng)拆檢自動(dòng)變速器。(3)如果冷卻器溫度正常,則需檢測主油路的壓力是否正常,若上述檢查均為正常,則可能是自動(dòng)變速器使用不當(dāng)或自動(dòng)變速器油本身的問題,應(yīng)將自動(dòng)變速器油全部放出,加入規(guī)定牌號(hào)的自動(dòng)變速器油。2024/9/296.2汽車不能行駛6.2.1故障現(xiàn)象操縱手柄置于任一前進(jìn)擋或倒擋,汽車均不能行駛。6.2.2故障原因(1)因泄漏而使自動(dòng)變速器油過少,從而導(dǎo)致變矩器不能傳遞動(dòng)力或自動(dòng)變速器換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)不能正常工作。(2)油泵損壞或油泵進(jìn)油濾網(wǎng)嚴(yán)重堵塞,導(dǎo)致自動(dòng)變速器主油路不能建立正常油壓而使汽車不能行駛。(3)操縱手柄與手控閥之間的連接桿或拉索松脫,使得操縱手柄置于倒擋或前進(jìn)擋時(shí)手控閥仍然在空擋或停車擋位置。(4)液控系統(tǒng)中的主油路或主油路油壓調(diào)節(jié)器有堵塞,從而導(dǎo)致變矩器不能傳遞動(dòng)力或自動(dòng)變速器換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)不能正常工作。(5)自動(dòng)變速器機(jī)械系統(tǒng)有損壞而不能傳遞動(dòng)力。(6)變矩器損壞而不能傳遞動(dòng)力。2024/9/296.2.3故障診斷與排除先檢查自動(dòng)變速器的油面高度,如油面過低,應(yīng)檢查自動(dòng)變速器油底殼、冷卻器及油管接頭處有無破損漏油,如油面正常,應(yīng)檢查自動(dòng)變速器操縱手柄與手控閥搖臂之間有無松脫,如無松脫,應(yīng)檢查主油路的油壓,拆下主油路測壓孔上的螺塞,起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),將操縱手柄置于倒擋或前進(jìn)擋,看測壓孔有無液壓油流出。(1)如果測壓孔無液壓油流出,或雖有油流出但流量很小(油壓很低),應(yīng)打開自動(dòng)變速器油底殼,檢查油泵的濾網(wǎng)有無堵塞。(2)如果在冷車起動(dòng)時(shí)有一定的油壓,而在溫度上升后油壓明顯下降,則說明是油泵磨損嚴(yán)重,應(yīng)更換油泵。(3)如果測壓孔有大量油噴出,說明自動(dòng)變速器不傳遞動(dòng)力不是由于主油路無油壓造成的。2024/9/296.3自動(dòng)變速器打滑6.3.1故障現(xiàn)象在汽車起步踩下加速踏板時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升很快但車速上升緩慢,在加速時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速很高但車速不能很快提高,在上坡時(shí),汽車行駛無力,但發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速卻很高。6.3.2故障原因(1)自動(dòng)變速器油平面過低而造成主油路的油壓過低,導(dǎo)致離合器和制動(dòng)器打滑。(2)離合器或制動(dòng)器摩擦片(或制動(dòng)帶)磨損嚴(yán)重或已燒焦而引起打滑。(3)油泵磨損嚴(yán)重或主油路有泄漏而造成主油路的油壓過低。(4)自動(dòng)變速器中單向離合器打滑。(5)離合器或制動(dòng)器活塞密封圈損壞而漏油,導(dǎo)致油壓過低。2024/9/296.3.3故障診斷與排除6.3.3.1檢查自動(dòng)變速器油平面和油的品質(zhì)如果是油平面過低,添加自動(dòng)變速器油至油平面適當(dāng)后再檢查自動(dòng)變速器是否打滑。如果自動(dòng)變速器油呈棕黑色或有燒焦味,則可能是離合器或制動(dòng)器摩擦片已燒壞,應(yīng)拆檢自動(dòng)變速器。如果油平面和油質(zhì)均正常,則進(jìn)行下一步檢查。6.3.3.2進(jìn)行道路試驗(yàn)根據(jù)其打滑的規(guī)律判斷故障的部位。6.3.3.3檢查主油路的油壓在拆檢自動(dòng)變速器前,先檢測一下主油路的油壓,如果油壓正常,更換已打滑(磨損過度或已燒焦)的換擋執(zhí)行元件即可,如果油壓過低,則應(yīng)檢查油泵濾網(wǎng)、油泵、主油路和主油路油壓調(diào)節(jié)閥等。2024/9/296.4換擋時(shí)有較大的沖擊6.4.1故障現(xiàn)象在自動(dòng)變速器操縱手柄從停車擋或空擋掛入前進(jìn)擋或倒擋時(shí),汽車會(huì)有明顯的振動(dòng),而在汽車行駛時(shí),自動(dòng)變速器升擋的瞬間,汽車也會(huì)有明顯的沖擊。6.4.2故障原因(1)發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速過高而引起換擋時(shí)的沖擊。(2)節(jié)氣門拉索調(diào)整不當(dāng)或節(jié)氣門位置傳感器有故障,使主油路的油壓過高導(dǎo)致?lián)Q擋沖擊。(3)主油路油壓調(diào)節(jié)器工作不良而使主油路的油壓過高導(dǎo)致?lián)Q擋沖擊。(4)主油路油壓電磁閥或其線路不良而使主油路油壓異常。(5)蓄能器工作不良(如活塞卡住)而使換擋瞬間油壓過高導(dǎo)致?lián)Q擋沖擊。(6)止回閥損壞或止回閥鋼球漏裝而導(dǎo)致?lián)Q擋執(zhí)行元件接合過快。(7)換擋執(zhí)行元件打滑。(8)升擋過遲而引起換擋沖擊。(9)自動(dòng)變速器電控單元有故障。2024/9/296.4.3故障診斷與排除6.4.3.1檢查發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速正常的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速一般為750r/min左右。如果怠速過高。應(yīng)將其調(diào)整至規(guī)定的怠速,再檢驗(yàn)換擋沖擊故障是否消失。6.4.3.2檢查節(jié)氣門拉索或節(jié)氣門位置傳感器如果節(jié)氣門拉索過緊或過松,應(yīng)利用調(diào)整螺母調(diào)整拉索長度,直至符合要求為止。6.4.3.3進(jìn)行路試判斷自動(dòng)變速器有無打滑或升擋過遲故障。6.4.3.4檢查發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)的主油路油壓如果怠速時(shí)的主油路油壓過高,應(yīng)拆檢主油路油壓調(diào)節(jié)器,如果怠速時(shí)主油路油壓正常,則應(yīng)拆檢前進(jìn)擋離合器或倒擋及高擋離合器的進(jìn)油止回閥是否損壞。6.4.3.5檢查換擋時(shí)的主油路油壓正常情況下,在換擋時(shí),主油路的油壓會(huì)有瞬間的下降。2024/9/296.5不能升擋6.5.1故障現(xiàn)象汽車行駛中,自動(dòng)變速器始終在1擋,不能升入2擋,或雖能升入2擋,但不能升入3擋和超速擋。6.5.2故障原因(1)節(jié)氣門拉索或節(jié)氣門位置傳感器有故障。(2)車速傳感器工作不良。(3)2擋制動(dòng)器或高擋離合器有故障。(4)換擋閥卡滯。(5)擋位開關(guān)工作不良。(6)換擋執(zhí)行元件打滑。(7)自動(dòng)變速器電控單元工作不良。2024/9/296.5.3故障診斷與排除(1)進(jìn)行故障自診斷操作,如果有故障碼輸出,則按所顯示的故障碼檢查故障,如果無故障碼輸出(或按所顯示的故障碼排除后故障現(xiàn)象仍未消除),則應(yīng)進(jìn)行下一步檢查。(2)檢查節(jié)氣門拉索或節(jié)氣門位置傳感器的工作情況,不符合技術(shù)要求,予以調(diào)整。(3)檢查車速傳感器及其線路,如果工作不良,應(yīng)予以更換。(4)檢查空擋起動(dòng)開關(guān)是否良好,如果有故障,予以調(diào)整或更換。(5)如果上述檢查均未發(fā)現(xiàn)故障,則需拆檢自動(dòng)變速器,檢查換擋執(zhí)行元件是否磨損嚴(yán)重及有無泄漏。(6)如果上述檢查均正常,則需檢查自動(dòng)變速器電控單元有無故障。2024/9/296.6無超速擋6.6.1故障現(xiàn)象汽車在行駛中不能升入超速擋。6.6.2故障原因(1)超速擋開關(guān)或超速擋電磁閥工作不良。(2)超速擋制動(dòng)器打滑。(3)超速行星排的離合器或單向離合器卡死。(4)空擋起動(dòng)開關(guān)工作不良。(5)自動(dòng)變速器油溫傳感器工作不良。(6)節(jié)氣門位置傳感器工作不良。(7)3擋、4擋換擋閥卡滯。(8)自動(dòng)變速器電控單元有故障。2024/9/296.6.3故障診斷與排除(1)進(jìn)行故障自診斷操作,如果有故障碼輸出,則按所顯示的故障碼檢修故障,如果無故障碼輸出(或按所顯示的故障碼排除后,故障現(xiàn)象仍未消除),則進(jìn)行下一步檢查。(2)檢查自動(dòng)變速器油溫傳感器。(3)檢查空擋起動(dòng)開關(guān)的信號(hào)。(4)檢查節(jié)氣門位置傳感器的輸出信號(hào)。(5)檢查超速擋開關(guān)。(6)檢查超速擋電磁閥工作情況。(7)檢查空載下能否升擋。(8)液壓控制系統(tǒng)有故障,需拆開自動(dòng)變速器檢查3擋、4擋換擋閥有無卡滯,若有應(yīng)予以修理或更換。2024/9/296.7自動(dòng)變速器異響6.7.1故障現(xiàn)象汽車在行駛過程中自動(dòng)變速器有異響?停車掛空擋后異響消失。6.7.2故障原因(1)自動(dòng)變速器油平面過高或過低。(2)油泵磨損嚴(yán)重。(3)變矩器鎖止離合器、導(dǎo)輪單向離合器等損壞產(chǎn)生異響。(4)行星齒輪損壞產(chǎn)生異響。(5)自動(dòng)變速器換擋執(zhí)行元件損壞產(chǎn)生異響。2024/9/296.7.3故障診斷與排除查自動(dòng)變速器油平面的高度,如果過高,應(yīng)將自動(dòng)變速器油抽出至符合要求為止,如油平面過低,應(yīng)添加自動(dòng)變速器油至正常的高度。用舉升機(jī)將汽車舉起,起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),分別在空擋、前進(jìn)擋和倒擋時(shí)檢查自動(dòng)變速器的異響情況。2024/9/296.8電控自動(dòng)變速器的故障自診斷電控自動(dòng)變速器的電腦(TCU)通常都具有自診斷功能。在進(jìn)行故障自診斷測試時(shí),為防止由于蓄電池電壓低而引起系統(tǒng)不正常工作,應(yīng)首先檢查蓄電池電壓是否正常。6.8.1故障碼的讀取自動(dòng)變速器故障碼的讀取一般有3種方式,即診斷插座跨接式、按鍵屏幕式和專用的測試診斷儀。6.8.2清除故障碼在自動(dòng)變速器故障排除后,應(yīng)將儲(chǔ)存的故障碼清除,為此,應(yīng)將EFI熔斷絲取下,待10~15s后裝好,故障碼便全部清除,專用測試診斷儀故障碼的清除用故障碼清除功能完成。2024/9/297無級(jí)變速器(CVT)7.1概述7.1.1無級(jí)變速器的發(fā)展無級(jí)變速器(CVT)即連續(xù)可變傳動(dòng),可以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)改變,從而得到傳動(dòng)系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)工況的最佳匹配。無級(jí)變速器在操作上類似自動(dòng)變速器,設(shè)置有停車擋、倒車擋、空擋、前進(jìn)擋,如圖所示。但是CVT的前進(jìn)擋有無數(shù)個(gè)速比。2024/9/297.1.2無級(jí)變速器的優(yōu)點(diǎn)無級(jí)變速傳動(dòng)具有常規(guī)變速傳動(dòng)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。(1)由于無級(jí)變速傳動(dòng)與有級(jí)變速傳動(dòng)有著很大差別,由計(jì)算機(jī)控制速比連續(xù)的變化,不會(huì)出現(xiàn)手動(dòng)變速器換擋時(shí)速比的跳躍,因此乘客感到的只是汽車的平穩(wěn)加速,而不會(huì)感到換擋沖擊,使駕駛更平穩(wěn)。(2)汽車的操縱性大大簡化,降低了駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度,非常適合非專業(yè)駕駛員。(3)由于傳動(dòng)機(jī)理不同,無級(jí)變速傳動(dòng)也表現(xiàn)出較高的傳動(dòng)效率和優(yōu)良的使用特性。(4)無級(jí)變速器可以在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速,從而獲得傳動(dòng)系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)工況的最佳匹配,提高整車的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力。(5)無級(jí)變速器的速比工作范圍寬,能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)以最佳工況工作,從而改善了燃燒過程,降低了廢氣的排放量。(6)無級(jí)變速器結(jié)構(gòu)簡單,零部件數(shù)目比有級(jí)自動(dòng)變速器少,一旦汽車制造商開始大規(guī)模生產(chǎn),無級(jí)變速器的成本將會(huì)比有級(jí)自動(dòng)變速器小。2024/9/297.2無級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)和工作原理無級(jí)變速器按其結(jié)構(gòu)的不同,有鋼帶式、環(huán)形和液壓式。其中,鋼帶式無級(jí)變速器在轎車上的應(yīng)用最為廣泛。7.2.1鋼帶式無級(jí)變速器鋼帶式無級(jí)變速器由電子控制系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)三部分組成,電子控制系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)的作用與有級(jí)自動(dòng)變速器(AT)相似,根據(jù)車輛的實(shí)際運(yùn)行情況,確定并實(shí)現(xiàn)變速器的最佳傳動(dòng)比。7.2.1.1鋼帶輪主動(dòng)帶輪、從動(dòng)帶輪都由錐角為11°的斜面的固定帶輪與可移動(dòng)式帶輪構(gòu)成,在可移動(dòng)式帶輪的背面設(shè)有伺服油缸,可移動(dòng)式帶輪通過球籠式花鍵在軸上滑動(dòng),起到改變帶輪槽寬的作用。鋼帶位于兩個(gè)圓錐之間的凹槽中,如圖所示。2024/9/297.2.1.2鋼帶鋼帶由大約400個(gè)鋼片與兩根12層重疊的鋼板環(huán)構(gòu)成,如圖所示。此鋼帶與橡膠帶不同,橡膠帶是通過張力作用傳遞動(dòng)力,而鋼帶是通過鋼片的壓縮作用來傳遞動(dòng)力,鋼片為了傳遞動(dòng)力,需要與帶輪的傾斜面之間發(fā)生摩擦力。2024/9/297.2.1.3行星齒輪行星齒輪機(jī)構(gòu)安裝在液力變矩器和主動(dòng)帶輪之間,其主要作用是實(shí)現(xiàn)前進(jìn)擋和倒擋的切換,如圖所示。P擋和N擋時(shí),前進(jìn)擋離合器和倒擋制動(dòng)器都不工作,輸入軸空轉(zhuǎn)。D擋時(shí),前進(jìn)擋離合器接合,倒擋制動(dòng)器不工作,齒圈與太陽輪連成一體,行星齒輪機(jī)構(gòu)閉鎖,太陽輪的轉(zhuǎn)速和方向與輸入軸相同。R擋時(shí),前進(jìn)擋離合器不工作,倒擋制動(dòng)器工作,行星架被固定,動(dòng)力經(jīng)齒圈傳給行星輪,再由行星輪傳給太陽輪,因此間經(jīng)歷了一次外嚙(行星齒輪與太陽輪之間),故方向與輸入軸相反,即倒擋。2024/9/297.2.2環(huán)形無級(jí)變速器環(huán)形無級(jí)變速器中用轉(zhuǎn)盤和動(dòng)力滾子代替了鋼帶和鋼帶輪,一個(gè)轉(zhuǎn)盤連接到發(fā)動(dòng)機(jī)上,相當(dāng)于主動(dòng)鋼帶輪,另一個(gè)轉(zhuǎn)盤連接到驅(qū)動(dòng)軸上,相當(dāng)于從動(dòng)鋼帶輪,滾子位于兩個(gè)轉(zhuǎn)盤之間,將動(dòng)力從一個(gè)轉(zhuǎn)盤傳送到另一個(gè)轉(zhuǎn)盤。2024/9/297.2.3液壓式無級(jí)變速器液壓無級(jí)變速器使用變排量泵來改變流入液壓馬達(dá)的液體量,如圖所示,在這類變速器中,發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵工作,將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力轉(zhuǎn)化為液體流能量,然后,通過液壓馬達(dá),將液體流能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。2024/9/297.3典型無級(jí)變速器控制原理以本田鋼帶式無級(jí)變速器為例,其控制對(duì)象除如前所述的前進(jìn)擋離合器、倒擋離合器、主動(dòng)鋼帶輪、從動(dòng)鋼帶輪外,還有起步離合器。2024/9/297.4無級(jí)變速器故障診斷無級(jí)變速器常見故障有車輛不動(dòng)、失速、加速性能不良、轉(zhuǎn)速不穩(wěn)、振動(dòng)、異響等,故障原因包括前進(jìn)擋離合器打滑、倒擋制動(dòng)器打滑、起步離合器打滑、鋼帶打滑等,按照機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)等的分類方法分別分析,然后制訂檢查的方案。若車輛無法起步、加速性能不良、轉(zhuǎn)速不穩(wěn)只發(fā)生在前進(jìn)擋時(shí),原因可能是前進(jìn)擋離合器打滑,只發(fā)生在倒擋時(shí),則可能
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