毕业论文《浅析现代汽车自动变速器检测与诊断技术》.doc
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1、摘 要本文主要介绍了汽车自动变速器结构、工作原理。自动变速器是汽车新技术的一个标志,它有许多其他变速器不可替代的优点。自动变速器的应用越来越广泛,对其检测技术的水平要求也越来越高,国内的检测与诊断水平相对国外的技术水平还是比较落后,文章通过对自动变速器故障的检测、检修思路、故障排除方法来介绍分析自动变速器的检测与诊断技术。其中简单的介绍了几种车型自动变速器的故障排除方法。 关键字:自动变速器,结构工作原理,检测思路,故障排除AbstractThis paper mainly introduces the structure, working principle of automatic tra
2、nsmission. Automatic transmission is a sign of automobile new technology, it has many other advantages of transmission is irreplaceable. Automatic transmission, is widely used for its detection technology level and higher demand, domestic detection and diagnosis level of technical level or relative
3、abroad is relatively backward, based on the automatic transmission failure detection, overhaul ideas, troubleshooting methods to introduce and analyze the detection and diagnosis for automatic transmission technology. One simple introduces several kinds of models troubleshootmethods automatic transm
4、ission. Key word: automatic transmission,structure principle,detection ideas,troubleshooting 目录摘要IAbstractII1 概 述11.1 课题的来源11.2 现代轿车自动变速器的发展方向11.3 综合分析22 自动变速器的组成及工作原理33 自动变速器故障的检测思路及故障排除73.1 检测思路73.2 故障排除83.2.1 换挡冲击83.2.2 无前进挡93.2.3 无倒档93.2.4 挂档后发动机怠速易息火104 案例分析124.1丰田佳美自动变速器无倒挡故障排除124.2 凯旋AL4自动变速器
5、故无前进挡144.3 桑塔纳俊杰变速器挂倒档熄火故障165 结论与展望215.1 结论215.2 存在的不足215.3 展望21致 谢22参 考 文 献23241 概 述1.1 课题的来源课题浅析现代汽车自动变速器检测与诊断技术本课题的目的是为了我们进一步对自动变速器检测的了解,加强对自动变速器理论知识的巩固,同时能够熟练的掌握自动变速器故障的诊断。1.2 现代轿车自动变速器的发展方向(1)电子控制全域锁止离合器及液力缓速装置:为了提高传动效率,改善经济性能,轿车用自动变速器普遍采用了变矩器锁止离合器,并进行电子控制以保持其换挡的平顺性1。锁止式液力变矩器其功能特点决定了自动变速器由液力耦合器
6、液力变矩器锁止式液力变矩器的变化过程。液力变矩器除了能传递转矩外,还能增大发动机的转矩,吸收扭转振动的作用,液力耦合器却不能。带锁止离合器的液力变矩器,克服了液力变矩器输出轴与输入轴之间存在滑动而使液力变矩器传动效率降低的缺点,这种锁止装置实际上是全自动离合器。锁止离合器时,变矩器将不起作用。这对改善燃料的经济性和降低变速器的温度有益处。如日产汽车公司的公爵牌及荣光牌轿车。在一些重型汽车及公共汽车上装有液力缓速装置将得到大多数驾驶员的拥护,它可以大大提高行车安全性及制动系统零件的寿命。(2)适合于整车驱动系统的电子控制智能型自动变速器:智能型的电子控制自动变速器的电子系统可以在汽车行驶过程中,
7、对汽车的运行参数进行控制,合理地选择换挡点,而且在换挡过程中对恶化的参数进行修正。(3)电子控制无级变速器:无级变速器能够自由改变速比,故能进行理想的变速控制,比多挡位齿轮传动机构更优越。自动变速器多挡化虽能扩大自动变速的范围,但它并非安全迅速,只在有级变速与无级变速之间2。理想的无级变速器是在整个传动范围内能连续的、无挡比的切换变速比,使变速器始终按最佳换挡规律自动变速。无级化是对自动变速器的理想追求。(4)自动预选式换挡系统:近来ZF公司又开发了一种自动预选式换挡系统,它可以使驾驶员体会到驾驶车辆的快感,又不需要紧张费力的操作。这种自动预选式换挡装置,是全自动换挡系统的基础,它的性能包括:
8、电子控制自动选挡,换挡时刻由驾驶员确定(驾驶员不需要手操作换挡);主动和被动保护装置;诊断屏幕实现系统监督。(5)小型化:减轻重量、缩短动力传递路线,能使汽车节油,自动变速器的小型化正起着这种作用。70年代以来微型车急剧增多,从而为自动变速器小型化提供了前提条件。此外,自动驱动桥(即把变速器与驱动桥合为一个整体)的趋势十分突出,小型化又推动了FF化和自动驱动桥的发展。1.3 综合分析二十一世纪是高速发展的世纪,我国的各行各业正以惊人的速度向世界看齐,汽车产业更是成为我国的国民支助产业,在当今的情况下汽车行业正以惊人的速度在发展汽车保有量已经进入了世界前三,自动变速器是汽车新技术的一个标志,它有
9、许多其他变速器不可替代的优点。自动变速器的应用越来越广泛,对其检测技术的水平要求也越来越高,国内的检测水平相对国外的技术水平还是比较落后,本文通过对自动变速器故障的检测、检修思路、故障排除方法来介绍自动变速器的检测于诊断技术。包括了自动变速器打滑、换挡冲击、无前进挡、无倒档、ATF油变质等故障3。 2 自动变速器的组成及工作原理图2-1 电控自动变速器的组成1变矩器 2锁定离合器;3锁定电磁阀; 4油压电磁阀; 5换挡电磁阀B; 6换挡电磁阀A;C0直接离合器;C1倒挡及高挡离合器;C2前进离合器;B0超速制动器;B12 挡制动器;B2低挡及倒挡制动器;B32 挡强制制动器;F0直接单向超越离
10、合器;F1低挡单向超越离合器;F22挡单向超越离合器由图2-1可见,汽车自动变速器在结构上,要远较普通的手动变速器复杂。一般来说,汽车自动变速器由液力变矩器、液压自动换档控制系统、自动变速器电子控制装置(TCU)、行星齿轮机构、冷却装置和自动变速器油滤清器几部分组成。 (1)液力变矩器1)液力变矩器的组成液力变矩器内有动力输入装置泵轮,动力输出装置涡轮,增矩装置导轮。还有固定导轮的单向离合器和锁止的闭锁离合器。2)液力变矩器的作用驱动油泵大部分汽车由变矩器驱动毂直接驱动,少部分汽车由变矩器涡轮带动的油泵轴间接驱动。低速区域内增矩汽车起步时所需转矩很大,运行中逐渐减小,变速器低速时增矩,主要依靠
11、变矩器。所以汽车在低速时速度上不去,中、高速后汽车加速良好,是典型的液力变矩器故障。变矩器和挠性板一起充当发动机的飞轮液力变矩器前端安装在挠性板上,挠性板设计得具有足够的弹性,以允许液力变矩器受热或受压时的膨胀以及冷却时收缩带来的前后移动4。变矩器自身重量,变矩器内油液的重量及挠性板的重量一起相当于发动机的飞轮。柔和地传递转矩液体在传力的同时,可以比机械传动更有效地吸收振动。变矩器与摩擦式离合器不同之处是在停车时不用脱开传动系,也能维持发动机的怠速工作。因为曲轴和泵轮是同步运转,曲轴转数低,泵轮转数也同样低。泵轮转数低,液流就无法驱动涡轮,动力就没有输出。启动发动机齿圈的位置大部分汽车的启动齿
12、圈焊在挠性板上,为数不多的汽车齿圈直接焊在变矩器壳上。 (2)液压自动换挡控制系统1)液压自动换挡控制系统的组成液压自动换挡控制系统由变速器油泵、控制阀、伺服装置、蓄压器、制动器和离合器等组成。2)液压自动换挡控制系统的作用根据驾驶员的意图和工况的需要,利用液压使离合器和制动器在一定条件下工作,并在单向离合器配合下,使行星齿轮机构实现自动换挡。(3)自动变速器电子控制装置(TCU)1)电控装置的组成电控装置由传感器、电子控制单元以及执行器三部分组成。传感器包括节气门开度传感器、车速传感器、冷却液温度传感器,变速器油温传感器等以及空挡开关,制动开关,强制降挡开关,超速挡开关、模式开关等。执行器则
13、主要由各种作用的电磁阀组成。2)电控装置的作用在换挡控制方面用电信号代替油压信号。用微机处理代替换挡阀进行换挡控制,可实现多换挡规律的最佳控制,使换挡及时、准确,更好的适应汽车的行驶要求,有利于改善发动机的工作状况,获得最佳的动力性、经济性以及较好地降低排放污染。(4)行星齿轮机构1)行星齿轮机构的组成行星齿轮机构由行星齿轮及行星架、太阳轮、齿圈组成。每一组行星齿轮机构又被称为1个行星排。四速的自动变速器中有3个行星排,二速和三速的自动变速器都是2个行星排。两排行星齿轮共用一个太阳轮的叫辛普森机构。一长一短两排行星轮,一大一小两个太阳轮共用一个齿圈的叫拉威娜结构。行星齿轮机构是同轴、同向,减速
14、增矩,结构紧凑。2)行星齿轮机构传动特点和作用行星齿轮机构是常啮合传动,啮合量大,换挡时动力传递不中断,齿轮不承受换挡冲击(换挡冲击作用在离合器和制动器上),加速性好,简化了操作。其作用是改变汽车的转速和转矩。(5)冷却装置和自动变速器油滤清器1)冷却装置和自动变速器油滤清器的组成冷却装置是和发动机散热器装置在一起的。由自动变速器由散热器以及与变速器连接的输油管和回油管组成。自动变速器油滤清器有滤网、毛毡和纸质的三种,装在控制阀的下面。2)冷却装置和自动变速器油滤清器的作用冷却装置的作用自动变速器油温度以保持在8090为最佳。但自动变速器油在传力过程中,因冲击和摩擦生热(离合器、制动器结合时表
15、面工作温度通常在200左右)温度会不断升高。温度的升高会降低传动效率。利用冷却器使自动变速器油在发动机散热器内或外部与冷却水或空气进行热量交换,使自动变速器油保持在正常温度5。自动变速器油滤清器的作用它可以将工作中产生的金属或非金属磨料及时分离。(6)液力变矩器的结构原理在动力传递过程中,若其中有用液体作为工作介质来传递动力,则在该传动系统中有液体传动。液体在运动中所具有的液体能一般表现为:动能、压力能和位能。在液体传动装置中,液体相对位置高度变化小,位能可忽略,能量变换主要表现为动能和压力能,故液体传动可分为液压传动和液力传动6。液压传动传动系统中主要依靠工作液体压能的变化来传递动力,即为液
16、压传动,利用工作液体压能的变化来传递或变换能量的液体元件称为液压元件,如液压泵、液压马达等。液力传动传动系统中主要依靠工作液体的动能的变化来传递动力,即为液力传动。利用工作液体动能的变化或变换能量的液体元件称为液力元件。如各种形式的液力耦合器和液力变矩器是液力传动的基本单元。液力元件常在两个或两个以上的叶轮组成的工作腔内,以液体作为工作介质。传动方式是依靠液体的动量矩变化来传递能量。3 自动变速器故障的检测思路及故障排除3.1 检测思路(1)微机控制自动变速器检测与诊断的总原则分清故障部位。分清故障是发动机微机控制系统还是自动变速器液压控制系统、微机控制系统引起的,抑或是机械系统(液力变矩器或
17、行星齿轮结构)引起的。只有分清了故障部位,才能有针对性地区查找根源,少走弯路。坚持先易后难、逐步深入的原则。按故障的难易程度,先从最简单、最容易检查的部位入手,如开关、拉杆、自动变速器油状况等;从那些最易于接近的部位、易被忽视的部位和影响较大的因素开始;最后再深入到实质性故障。区分故障的性质。自动变速器故障是机械部分的,还是液压系统的,或微机控制系统的:是只需要维护就可排除,还是需要拆卸自动变速器彻底修理才能排除的。充分利用自动变速器各检验项目(基础检验、手动换挡试验、液压试验、失速试验、时滞试验、电液控制系统工作过程检验),为查找故障提供思路和线索。通过这些检验项目的检测,一般可以发现自动变
18、速器的故障所在。充分利用微机控制自动变速器的故障自诊断功能。微机控制自动变速器的电控单元(ECU)内部有一个故障自诊断电路,它能在汽车行驶过程中不断地监测自动变速器控制系统各部分的工作情况,并能检测出控制中的大部分故障,将故障以代码的形式记录在ECU中7。维修人员可以按照特定的方法将故障代码从ECU中读去,为自动变速器控制系统的检修和故障诊断提供依据。必须在拆检之后才能确诊的故障,应是故障诊断的最后步骤。因为微机控制自动变速器一般是不能轻易分解的。在进行检测与诊断前,应先阅读有关故障检测指南、使用说明书和该车型的自动变速器维修手册,掌握必要的结构原理图、油路图、微机控制系统电路图等有关技术资料
19、8。3.2 故障排除3.2.1 换挡冲击(1)故障现象在自动变速器操纵手柄从停车档或空挡挂入前进挡或倒档时汽车会有明显的振动,而在汽车行驶时,自动变速器升挡的瞬间,汽车会有明显的冲击。(2)故障原因发动机的怠速过高,而引起换挡时的冲击节气门拉索是节气门位置传感器调整不当,而使主油路油压过高而导致换挡冲击。主油路油压调节器不良,而使主油路的油压过高导致换挡冲击。油压电磁阀或线路不良而使主油路油压异常。减振器不良(如活塞卡住)而使换挡瞬间油压过高导致换挡冲击。单向阀损坏或单向阀钢球漏装导致换挡执行元件接合过快。换挡执行元件打滑。升挡迟而引起换挡冲击。自动变速器电脑故障。(3)故障诊断1) 检查发动
20、机的怠速,正常的发动机的怠速一般为750r/min左右,如果怠速过高,应将其调整至规定的怠速;再检验换挡冲击是否消失9。2)检查节气门拉索或节气门位置传感器的位置,如果不当予以调整。3)进行路试,以判断自动变速器是否打滑或升档过迟故障。4)检查发动机怠速时的主油路油压,如果怠速时主油路油压过高。应拆检主油路油压调节阀;如果怠速时主油路油压正常,则用哪个拆检前进挡离合器或倒档及高档的进油单向阀是否损坏。5)检查换挡时的主油路油压,正常情况下,在换挡时,主油路的油压会在瞬间下降。如果换挡时主油路的油压有瞬时的下降,但有换挡冲击,可能是换挡执行元件的间隙太小而造成换挡冲击;如果换挡时主油路的油压没有
21、下降,则应;检查油压电磁阀的线路有无松脱,若正常,进行步检查。检查油压电磁阀能否正常工作,若正常,进行检查。检查换挡时,电脑有无向油压电磁阀输出信号,若换挡时电脑无信号输出,则需更换电脑再试,若电脑有信号输出,则进行步检查。拆检自动变速器减振器有无损坏。3.2.2 无前进挡(1)故障现象操纵手挡置于D挡时不能起步,在S档或L当时能起步,挂入倒档时也能行驶。(2)故障原因1)前进离合器打滑2)前进单向离合器打滑或装反3)前进离合器控制线路严重泄漏4)操纵手柄位置调整不当(3)故障诊断与排除1)检查操纵手柄位置是否正常,如果不正常予以调整。2)检查前进离合器控制油路油压是否正常。如果油压过低,说明
22、前进挡离合器控制油路有泄漏,应拆检自动变速器,更换前进离合器控制油路中的密封元件。如果油压正常,应拆检前进离合器。如果油压和前进离合器均正常,则需拆检前进单向离合器有无打滑,安装是否正常确。3.2.3 无倒档(1)故障现象汽车挂前进挡正常行驶,但挂入倒挡时就不能行驶。(2)故障原因自动变速操纵手柄位置不当倒挡控制油路泄漏倒档及高挡离合器或低挡及倒挡制动器打滑。(3)故障诊断与排除检查自动变速器操纵手柄的位置是否正常。若有异常,予以调整;若为正常则进行下一步检查。检查倒挡油路的油压,如果油压过低,说明倒挡控制油路有泄漏,应检查自动变速器;如果油压正常,则应拆检自动变速器,检查倒挡极高倒挡和低挡及
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