《专科毕业设计论》word版.doc

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1、汽 车 维 修 技 师专 业 技 术 论 文课 题：自动变速器构造和维修关 键 词：工作原理 常见故障 注意事项论文编号： 工作单位：萧山宝利德销售服务有限公司撰 写 人： 毛兴军 指导老师： 邵定文 交稿日期： 2010-05-17 自动变速器的构造和维修摘 要本论文论述里自动变速器的构造和工作原理，并结合图形进行分析，使原理和构造更显而易懂。并结合自己实习时所获得的经验，对常见故障进行了分析。关键词： 工作原理 常见故障 注意事项前言：近年来，由于自动变速器能够根据发动机的负荷和车辆的行驶速度自动地变换合适的档位，减轻了驾驶员的操作强度，驾驶员不需要掌握使用离合器时复杂的换挡动作，加之采用

2、液力传递动力，发动机和传动系均不易产生过载，所以自动变速器的装车率逐年上升。20世纪70年代，欧洲及美国的商用汽车的装车率在80以上；20世纪80年代液力自动变速器成为美国轿车的标准装备，1983年通用公司自动变速器的装车率达到94。在日本，1985年轿车的装车率达到49。20世纪末，城市客车的装车率在美国基本为100，在欧洲为95。工程机械车辆的装车率在美国为70，在欧洲是30左右。 一、自动变速器的结构与工作原理1.液力传动装置液力传动是通过液力的循环流动，利用液体动能的变化来传递动力。在自动变速器中主要指液力偶合器和液力变矩器。现在汽车上基本用液力变矩器。1.1液力变矩器液流导轮泵轮涡轮

3、 工作原理：如上图所示，变矩器主要由涡轮、导轮和泵轮组成。泵轮固定在发动机的传动盘上，在泵轮的后侧为驱动自动变速器的油泵。涡轮内孔花键带动涡轮轴作为自动变速器的输入轴，导轮用单向离合器固定在壳体上。在变矩器内充满油液，泵轮用油液带动涡轮转动，在泵轮转矩不变的情况下，随着涡轮转速的改变（反映车辆的行驶速度），涡轮的输出转矩也发生变化，这是导轮所起的作用。在液体循环流动的过程中，固定不动的导轮给涡轮一个反作用力矩，使涡轮的转矩不同于泵轮的输入转矩。只有在涡轮的转速接近泵轮的转速时，导轮在单向离合器上自由转动，这时变矩器才像液力偶合器一样，不存在改变转矩的作用。2.行星齿轮机构为什么要设行星齿轮机构

4、？因为液力变矩器自身存在自动变矩和传递效率之间的矛盾（变矩比随涡轮转速增大而减小，传动效率则是随涡轮转速增大而增大），同时又受到自身尺寸的限制，变矩比不可能太大，大部分液力变矩器的变矩比只是2，液力变矩器中最大的变矩比是4.过小的变矩比无法满足汽车使用工况的需要。所以，自动变速器在液力变矩器后面再串联行星齿轮机构，使转矩再增加24倍，以满足汽车使用工况的需要。3.各档传动路线（1）当自动变速器处于1档位置,以D1行驶,其传动路线为: 液力变矩器（顺）超速排输入轴（顺）超速行星架（顺）C0接合，F0锁定，超速太阳轮与行星架转速相同，使超速齿圈也以相同的转度（顺）转输入轴（顺）C1接合，前行星齿圈

5、顺时针转动，此时动力分两路走：前行星架与驱动轮，起步前转速为零；前行星轮自转（顺）前后太阳轮（逆）后行星轮（顺），F2接合后行星架被锁死后齿圈（顺）输出轴。起步后其转速也很低，但在前齿圈的驱动下，前行星轮（顺）公转前行星架（顺）输出轴。（2）当自动变速器处于2档位置,以D2行驶,其传动路线为:液力变矩器（顺）超速输入轴（顺）超速行星架（顺）， C0F0工作（超速排直接档）超速排齿圈（顺）输入轴（顺）C1接合前齿圈（顺）前行星轮（顺自转）太阳轮（逆转趋势）B2F1共同作用太阳轮固定前行星齿轮公转前行星架（顺）输出轴。（3）当自动变速器处于3档位置,以D3行驶,其传动路线为:液力变矩器（顺）超速输

6、入轴（顺）超速行星架（顺）， C0F0工作（超速排直接档）超速排齿圈（顺）输入轴（顺）C1C2同时接合前齿圈与太阳轮的转速相同（顺）前行星架以相同的转速运转输出轴。（4）当自动变速器处于D4档时，以D4行驶,其传动路线为：液力变矩器（顺）超速（ O/D）输入轴（顺）超速行星架（顺）B0接合超速齿圈（增速顺）输入轴（顺）C1C2同时接合前齿圈与太阳轮的转速相同（顺）前行星架以相同的转速运转输出轴。（5）当自动变速器处于S(2)位各档行驶时的情况： S1档传动路线与D1档完全相同。 S2传动路线与D2档基本相同，其区别是在S2档时B1起作用，与B2共同起作用，F1锁止共同作用，使前行星架的太阳轮固

7、定（即不能顺时针转动能够，也不能逆时针转动）。这样既保证按2档传动路线传动，又保证在下坡时发动机制动作用。 S3档传动路线与D3档完全相同。（6）当自动变速器处于倒档时，其动力传递路线为:液力变矩器（顺）超速输入轴（顺）超速行星架（顺）， C0F0工作（超速排直接档）超速排齿圈（顺）输入轴（顺）C2接合太阳轮（顺）后行星轮（逆），由于B3接合，后行星架固定后行星轮（逆自转）后齿圈（顺）输出轴。4.换挡执行元件 由以上分析可知：要使行星齿轮机构得到不同的传动组合方式，即不同的挡位，则需对中心轮、齿圈和行星架进行限制及连接。换挡执行元件就是用来限制和连接行星齿轮机构中的中心轮、齿圈和行星架的装置。

8、在行星齿轮自动变速器中常采用的换挡执行元件有以下三类：离合器、制动器、单向离合器。二、自动变速器的检修1.自动变速器的基本检查与调整基本检查包括：自动变速器油的检查，节气门拉索的检查与调整 ，发动机怠速的检查与调整，选档手柄位置的检查和调整，（1）自动变速器油的检查：每1万公里或6个月检查油面高度，若ATF油面太低，应添加。检查方法： 汽车水平停放，并拉紧手制动。 让发动机怠速运转1min以上。 踩住制动踏板，将选档手柄拨到在各档位上并停留几秒钟，使液力变矩器和所有换挡元件中充满的液压油流回。 将油尺护罩及手柄擦净，抽出油尺，擦净后重新插入，然后再抽出油尺，查看油位。（2）节气门拉索的检查与调

9、整：节气门的开度会影响自动变速器的换挡时间，发动机熄火后，节气门应全闭，当加速踏板踩到底时，节气门应全开。节气门拉索的索芯不应松弛，索套端和索芯上限位之间的距离应在01mm。调整步骤为： 推动油门踏板连杆，检查油门是否全开，如油门不全开，则应调油门踏板连杆。 把油门踏板踩到底。 把调整螺母拧松。 调整油门拉线。 拧动调整螺母，使橡皮套与拉线止动器间的距离为01mm。 拧紧调整螺母。 重新检查调整情况。（3）发动机怠速的检查与调整：发动机怠速不正常，会使自动变速器工作不正常。检查怠速时，应在发动机完成暖机之后，关闭所有用电设备，将自动变速器选档手柄置于P位或N位。发动机的怠速通常与缸数有关，如4

10、缸发动机的怠速常为（800700）r/min，6缸发动机的怠速常为（750650）r/min。若发动机怠速过低或过高，都予以调整。（4）选档手柄位置的检查和调整：选档手柄调整不当，会使选档手柄的位置与自动变速器阀板中手动阀的实际位置不符。选档手柄的调整方法如下： 拆下选档手柄与自动变速器手动阀摇臂之间的连接杆。 将选档手柄拨至N位。 将手动阀摇臂向后拨至极限位置（P位），然后再退回2格，使手动阀摇臂处于N位。 稍稍用力将选档手柄靠向R位方向，然后连接并固定选档手柄与手动阀摇臂之间的连杆。2.自动变速器常见故障的判断与维修（1）自动变速器打滑故障故障现象： 起步时踩下油门踏板，发动机转速很快升高

11、但车速升高缓慢。 行驶中踩下油门踏板加速时，发动机转速升高但车速没有很快提高。 平路行驶基本正常，但上坡无力，且发动机转速很高。故障原因： 液压油油面太低。 液压油油面太高，运转中被行星排剧烈搅动后产生大量气泡。 离合器或制动器摩擦片、制动带磨损过甚或烧焦。 油泵磨损过甚或主油路泄漏，造成油路油压过低。 单向超越离合器打滑。 离合器或制动器活塞密封圈损坏，导致漏油。 减振器活塞密封圈损坏，导致漏油。（2）换挡冲击过大故障故障现象： 在起步时，由停车挡或空挡挂入倒挡或前进挡时，汽车震动较严重。 行驶中，在自动变速器升挡的瞬间汽车有较明显的闯动。故障原因：导致自动变速器换挡冲击大的故障原因很多，主

12、要原因在于调整不当，机构元件性能下降或损坏，电子控制系统有故障，具体原因有： 发动机怠速过高。 节气门拉索或节气门位置传感器调整不当，使主油路油压过高。 升挡过迟。 真空式节气门阀的真空软管破裂或松脱。 主油路调压阀有故障，使主油路油压过高。 减振器活塞卡住，不能起减振作用。 单向阀钢球漏装，换挡执行元件（离合器或制动器）接合过快。 换挡执行元件打滑。 油压电磁阀不工作。 电脑有故障（3）升挡过迟故障故障现象： 在汽车行驶中，升挡车速明显高于标准值，升挡前发动机转速偏高。 必须采用松油门提前升挡的操作方法，才能使自动变速器升入高挡或超速挡。故障原因： 节气门拉索或节气门位置传感器调整不当。 节

13、气门位置传感器损坏。 调速器卡滞。 调速器弹簧预紧力过大。 调速器壳体螺栓松动或输出轴上的调速器进出油孔处的密封环磨损，导致调速器油路泄漏。 真空式节气门阀推杆调整不当。 真空式节气门阀的真空软管破裂或真空膜片室漏气。 主油路油压或节气门油压太高。 强制降挡开关短路。 电脑或传感器有故障。（4）自动变速器异响故障故障现象： 在汽车运转过程中，自动变速器内始终有一异常响声。 汽车行驶中自动变速器有异响，停车挂空挡后异响消失。故障原因： 油泵因磨损过甚或液压油油面高度过低、过高而产生异响。 变矩器因锁止离合器、导轮单向超越离合器等损坏而产生异响。 行星齿轮机构异响。 换挡执行元件异响。三、故障案例

14、分析例1.装备A340E自动变速器的皇冠3.0轿车热车起步困难故障现象：轿车行驶里程为7000km，冷车行驶正常，而热车时起步很困难，必须猛踩下加速踏板，汽车才慢慢起步，起步后，汽车能正常行驶。故障诊断及排除：由于汽车起步后能正常行驶，从这一点考虑排除了发动机与行驶系方面的原因，分析故障可能出在变速器上。用跨接线跨接自诊断接口TE1与E1，打开点火开关，打开超速档开关，通过超速档指示灯的闪烁读取故障码时，无故障码显示。检查变速器油，油面正常，油质无明显变质现象。对自动变速器进行失速试验，发现R档与D档的失速均高于标准值。通过失速试验，断定故障时由于变速器引起。又由于冷车较好而热车严重的故障症状

15、，初步认为液压系统某个部件配合间隙发生了变化。对主油路油压进行测试，怠速时各档油压均为300kPa左右，比标准值380kPa低80kPa。但突然加速时，油压能达到400kPa左右。因此可以肯定液压系统油泄露现象或油泵有损坏。拆下液压控制阀，检查主油压控制阀及其他换挡阀，没有发现故障。解体变速器检查油泵，发现油泵良好。检查各档离合器的摩擦片和制动器以及单向离合器均没有故障，对各档离合器进行气压试验也没有发现油漏气的地方。更换一个修理包装复自动变速器，再次测试油路油压，仍然很低。再更换阀体试车，故障仍然存在。后来发现该车超速档的直接离合器在发动机运转时（除D位超速档外任何档）后参加工作。而超速档的

16、直接离合器油路中有一个减震蓄压器，拆下减震蓄压器，发现减震蓄压器活塞上的橡胶密封圈有一小段严重变形，更换密封圈后试车故障排除。故障分析：由于高温、高压等因素导致密封圈在活塞上下运动时发生滚动，加之高温使橡胶软化变形。汽车在冷车启动时，由于变速器油的粘度比较大，从减震蓄压器活塞上的橡胶密封处泄露的油较少，油压下降较小，所以汽车冷车起步正常。当发动机温度高时，变速器油的粘度就会下降，从减震蓄压器活塞上的橡胶密封圈处泄露的油较多，油压下降就大，所以汽车热车时驱动无力。例2.皇冠3.0轿车换挡时冲击严重故障故障现象：一辆皇冠3.0轿车装备了A340E自动变速器。行驶里程100000km，启动发动机，踩

17、住制动踏板，分别将自动变速器选档手柄从N位移至D位或R位时，变速器内部发生猛烈冲击，车起步后，车速升高缓慢。故障诊断及排除：由于一起自动变速器换挡冲击的原因很多，本着从简单到复杂检查的原则，首先进行读取故障码，结果发现没有故障码，这就基本排除自动变速器电路故障。然后对变速器油进行检查，发现变速器油中含有很多黄色的磨屑。从磨屑的颜色分析可以肯定时变速器内铜质部件磨损产生的。为了进一步分析变速器油质的分析，拆下变速器的油底壳，发现油底壳内杂质几乎都是黄色磨屑，并且磨屑的大小不一，磨屑的表面发亮，可能由于旋转切削力的作用下形成的。通过对自动变速器内部结构进行分析，铜质材料受旋转切削力作用的部件只有变

18、速器后部的减磨垫片。将自动变速器解体，结果发现与后离合器接触的铜质减磨垫片切削掉很多，更换铜垫，将变速器装复，冲击消失，故障排除。故障分析：本例故障主要是由于车主在不正规修理厂检修自动变速器导致的。不正规修理厂的修理人员盲目换件，把质量不过关的铜垫装上，导致减磨材料不耐磨现象发生。总结：以上是我对自动变速器的作用、工作原理和维修的自我理解。自动变速器是由液力传动中的液力偶合器和液力变矩器组成。通过行星齿轮机构工作原理，形成自动变速、变档。由于经验问题有可能有些错误的地方，请各位考官指正我会虚心接受。致 谢在论文的撰写过程中，得到了班里许多同学和实习单位领导及师傅、师兄们的大力支持，尤其是班主任程建斌他给予我的细心教导和顶力支持。在此一并表示最诚挚的谢意！参考文献：【1】 闵思鹏，江 冰.汽车底盘电控系统原理与维修.北京大学出版社.中国林业出版社.2007年8月【2】 聂 海.新型轿车自动变速器的构造与维修.北京：人民邮电出版社.2004年5月【3】 吴玉海.汽车自动变速器构造与维修.北京：人民交通出版社.2002年7月【4】 嵇 伟.汽车自动变速器维修指南.北京：机械工业出版社.2001年3月