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汽车检测与维修专业
汽车自动变速器故障分析及维修技术探讨
系:生物与环境工程系。
学生姓名:蒲春林
学号:200603063014
指导老师:李旼赫
等级:06蒸汽检验
汽车自动变速器故障分析及维修技术探讨
黔东南民族职业技术学院，贵州凯里556000，蒲春林
摘要:变速器是汽车传动系统中最重要的部件之一，它的好坏关系到汽车能否平稳地改变行驶速度，能否平稳地倒车和实现空档。主要研究自动变速器的结构原理和常见故障，并进行分析和解决。对汽车的使用和维护具有重要的现实意义。
关键词:自动变速器；雷诺景观自动变速器；故障分析
一.导言
随着国民经济的快速发展，汽车产量逐年增加，2006年达到720万辆。中国的汽车越来越多，车型也越来越复杂。特别是随着高新技术的迅速发展和一些新技术、新材料在汽车上的广泛应用，汽车故障的诊断和排除更加困难。本文重点介绍汽车变速器的故障分析及维修方法。变速器是汽车的重要组成部分。没有变速器，汽车就不能正常行驶，换挡也很难实现。汽车在使用过程中，变速器难免会出现这样那样的故障，直接影响人们的生命安全。现在汽车快速进入家庭，汽车私有化程度提高，汽车故障会影响到每个人。分析和研究变速器故障的现象和原因，探索变速器故障的排除方法和维修技巧，具有重要的现实意义。
二。汽车自动变速器概述
众所周知，由于车辆发动机的扭矩和转速在小范围内变化，而复杂的使用条件又要求车辆的车轮驱动力和转速可以在相当大的范围内变化，所以需要在车辆的动力传动系统中设置变速器。
汽车变速器一般有两种形式，一种是常见的手动变速器，一种是自动变速器。
在普通手动变速箱的帮助下，虽然驾驶员也可以根据需要换挡，即选择最合适的档位组合来适应具体的行驶工况，但每次换挡都不可避免地伴随着离合器的操作。统计显示，在城市行驶条件下，货车每行驶100km需要启停80 ~ 100次，而客车需要400 ~ 500次。考虑到换挡时的离合器操作，一辆客车在城市工况下每100km离合器工作次数可达800 ~ 1000次。在城市交通越来越繁忙，道路越来越拥堵的情况下，频繁的换挡对于汽车驾驶员来说，无论是精神上还是身体上都是一个很大的负担。同时也是道路交通安全的不利因素。
由于自动变速器可以根据车辆的行驶速度和驾驶员踩油门踏板的程度自动实现换挡操作，将汽车驾驶员从选择变速器档位、操纵离合器、实施换挡等一系列繁重的驾驶操作中解放出来，从而保证了汽车的动力性，提高了驾驶安全性，增加了驾驶和乘坐的舒适性。
三、自动变速器的结构、优缺点
汽车自动变速器常见的有三种:液力自动变速器(AT)、机械式无级自动变速器(CVT)和电控机械式自动变速器(AMT)。目前应用最广泛的是AT，AT几乎成了自动变速器的代名词。
AT由液力变矩器和液力变矩器、行星齿轮和液压控制系统组成，通过液力传动和齿轮组合的方式实现变速变矩器。其中液力变矩器是最重要的部件，由泵轮、涡轮和导轮组成，具有传递扭矩的功能。
与AT相比，CVT省去了复杂笨重的齿轮组合变速传动，而是采用两组皮带轮进行变速传动。通过改变驱动轮和从动轮传动带之间的接触半径来改变速度。因为取消了齿轮传动，所以它的传动比可以随意改变，变速更加平顺，不会有突然换挡的感觉。
AMT是有级自动变速器，就像自动液压变速器(AT)一样。它是在普通手动变速器的基础上，通过增加一个由微机控制的电动装置来代替离合器的分离和接合以及变速器的选挡和换挡，从而实现自动换挡。
(一)自动变速器的优点:
1.可根据行驶速度和油门踏板位置自动选择最合适的档位；
2.取消了离合操作和频繁换挡，使驾驶操作简单省力，同时提高了驾驶安全性；
3.汽车传动系统动载荷大幅降低，发动机、传动系统相关零件、轮胎使用寿命大幅提高；
4.当外界负荷突然增加时，可以防止发动机过载或熄火，从而保护发动机，减少排气污染；
5.有效、稳定、持续地传递发动机产生的扭矩，平稳起步，降低振动和噪音，提高乘坐舒适性。
与普通手动变速器相比，自动变速器存在结构复杂、工艺要求和制造成本高、传动效率略低的缺点，使得整车制造成本和车辆在某些情况和场合下的运行油耗略高，维修难度加大。但由于其利远大于弊，自动变速器在汽车上的应用越来越广泛。
(二)自动变速器的缺点
1.对变速反应慢，不如手动挡灵敏；
2.相比油耗，传动效率低，扭矩范围有限。近年来，电子控制技术的引入改善了这一问题；
3.结构复杂，修复困难。变矩器中高速循环的液压油会产生高温，因此应使用指定的耐高温液压油。
4.如果汽车因电池电量不足而无法启动，则无法通过大车或拖车启动。拖运故障车时，驱动轮也必须离地，否则会损坏。
四、自动变速器常见故障分析
(a)汽车不能运行
故障症状:无论换挡控制手柄处于倒档、前进档还是低速前进档，汽车都无法行驶；汽车启动后可以行驶一小段距离，但稍微预热就不能行驶了。
失败原因:
1.自动变速器油底壳损坏，自动变速器油全部泄漏；
2.松开换档操作手柄与手动阀摇臂之间的连杆或拉链，手动阀保持在空档或停车位置；
3.油泵进油滤网堵塞；
4.主油路严重漏油；
5.油泵损坏了。
(2)自动变速器打滑的故障排除
故障症状:在自动启动时踩下加速踏板，发动机转速快速增加，但车速缓慢增加。当汽车在踩油门加速时，发动机转速增加但速度增加不快；该车在平坦路面上基本行驶正常，上坡乏力，发动机转速异常高。
失败原因:
1.自动变速器油位过低；
2.自动变速器油位过高，运转时被行星齿轮机构剧烈搅动后产生大量气泡；
3.离合器或制动器摩擦片和制动带磨损甚至烧毁；
4.油泵磨损甚至主油路漏油，导致油路油压低；
5.单向超越离合器打滑；
6.离合器或制动活塞密封圈损坏，导致漏油。
(3)自动变速器换挡冲击故障排除
故障现象:自动启动运行时，从驻车档(P档)或空挡(N档)挂入倒档(R档)或前进档(D档)时，车辆振动严重；汽车在行驶过程中，自动挡升档或瞬间有明显的急噪。
失败原因:
1.发动机怠速过高；
2.油门拉链或油门位置传感器调整不当，使主油路油压过高；
3.升档太晚；
4.主油路压力调节有故障，导致主油路压力过高；
5.单向阀钢球缺失，换挡执行机构(离合器或制动器)结合过快；
6.换档执行器打滑；
7.油压电磁阀不工作；
8.这台电脑出了毛病。
(4)自动变速器升档太晚的故障排除
故障现象:汽车行驶时，升档转速明显高于标准值，升档前发动机转速略高。因此，需要采用提前将油门踏板升档的操作方法(即松开油门踏板几秒钟后再踩下)，使自动变速器移入高速或超速档。
失败原因:
1.油门拉线或油门位置传感器调整不当；
2.节气门位置传感器损坏；
3.主油路油压或节流阀调节油压过高；
4.强制降档开关短路；
5.电脑或传感器有问题。
(5)自动变速器不能升档的故障排除
故障现象:汽车行驶时自动挡始终处于1档，无法提升到二档或高档位；行驶时，自动变速器可以换到2档，但不能换到3档或超速档。
失败原因:
1.油门拉线或油门位置传感器调整不当；
2.速度传感器有故障；
3.相应的制动器或离合器有故障；
4.换档阀卡滞；
5.档位开关有故障。
(6)频繁跳闸停机故障的排除。
故障现象:汽车在前进档行驶时，即使油门踏板保持不动，自动变速器也会经常出现突然降档，降档后发动机转速异常升高，产生换挡冲击。
失败原因:
1.节气门位置传感器有故障；
2.速度传感器有故障；
3.控制系统电路接地不良；
4.换档电磁阀接触不良；
这台电脑出了毛病。
(七)自动变速器不能强制降档的故障排除
故障现象:汽车在3档或超速档行驶时，油门踏板突然踩到底，自动变速器无法立即降一档，导致汽车加速无力。
失败原因:
1.油门拉线或油门位置传感器调整不当；
2.强制降档开关损坏或安装不当；
3.强制降档电磁阀损坏或线路短路或断线；
4.阀板中的强制降档控制阀卡滞。
(8)换挡后发动机怠速和容易熄火的故障排除。
故障症状:发动机怠速运转时，换挡控制手柄从P档或N档换到R档、D档、3档、2档、1档时发动机停止；在前进档或倒档行驶时，踩下制动踏板，发动机会停止运转。
失败原因:
1.发动机怠速太低；
2.阀板中的锁定控制阀被卡住；
3.档位开关有故障；
4.输入轴速度传感器有故障。
(9)自动变速器未锁止故障排除
故障现象:车速和档位已经满足锁止离合器工作的条件，但是锁止离合器仍然没有锁止效果，车辆油耗较大。
失败原因:
1.自动变速器油温传感器有故障；
2.节气门位置传感器有故障；
3.锁止电磁阀故障或线路短路或断线；
4.锁定控制阀有故障；
5.液压变矩器中的锁定离合器损坏。
(10)自动变速汽车无发动机制动的故障排除
故障现象:车辆行驶中，换挡控制手柄在前进低档(3或2，1)位置时，松开油门踏板，发动机转速降至怠速，但车辆没有明显减速；汽车下坡时，换挡控制手柄位于前进档，但不能产生发动机制动作用。
失败原因:
1.档位开关调整不当；
2.换档控制手柄调节不当；
3.2档强制刹车打滑或低，倒档刹车打滑；
4.控制发动机制动的电磁阀有故障；
5.阀板有故障；
6.自动变速器打滑；
7.这台电脑出了毛病。
(11)自动变速器异响故障排除
故障现象:汽车运行过程中自动变速器总有异响；汽车行驶时自动变速器有异响，空挡停车后异响消失。
失败原因:
1.油泵磨损甚至自动变速器油位过低或过高，导致异响；
2.液力变矩器因锁止离合器和导向轮单向离合器损坏而发出异常声音；
3.行星齿轮机构的异常声音；
4.换档执行器异常声音；
(12)自动变速器油变质的故障排除
故障现象:更换后的新自动变速器油，使用不久就会变质；自动变速器温度过高，机油加注口冒烟。
失败原因:
1.汽车使用不当，经常超载，如经常用于拖车或经常突然加速超速行驶；
2.自动变速器油散热器管路堵塞；
3.通向自动变速器油散热器的限压阀卡死；
4.离合器或制动器的自由间隙过大；
5.主油路中的油压过低，离合器或制动器在运行中打滑。
五、雷诺风光自动变速器故障维修实例
当一辆雷诺风景车的换挡杆设置在1位置时，油门超过中等负荷后，变速器会立即进入故障保护模式，锁定在三档。如果油门继续，变速箱将不会进入安全保护模式。当换挡杆拨到二档时，中等负荷以上的油门会有1档升二档冲击，继续加油后不会升三档，会立即进入故障保护模式；当换档杆拨到D档时，中载以上油门进行试车，故障现象是1档升到二档，继续给气门加油后会进入安全保护模式的三档。
故障排除:
用故障诊断仪测试变速器的电子控制系统，未发现故障代码。经过反复试运行，发现在油门很小的情况下，1档升到二档或冲击，二档升到三档正常，三档升到四档滑行800r/min才冲击。因为没有专门的诊断仪，这个故障只能根据经验粗略分析。负载的变化会直接影响变速器的换挡和液压系统的工作压力。发动机负荷较小时，换挡和工作油压在200kPa左右即可完成换挡过程。由于重载下发动机负荷增加，此时无法满足换挡和工作油压，变速器控制单元经油压传感器监测后会进入安全保护模式。
因为这个变速器有一些通病，比如变速器的滤网容易脏，特别是质量不好的滤网容易脏，两个脉冲控制油压电磁阀通常容易磨损。于是我们决定先从这两点进行维修，于是更换了新的滤网和电磁阀并对变速器内部进行了详细的检查，安装后故障依然存在。
因为在别处修车时已经更换了阀体，所以决定先测试输入输出传感器、流量电磁阀、油压传感器的电阻，测试结果正常。接下来，更换了带有电磁阀的阀体，故障仍然存在。之后调整了油门，但故障症状依然没有改变。
虽然变速器的控制单元也有故障的可能，但我们将注意力集中在变速器的外围部件上，因为诊断仪的初步检测没有发现控制单元的任何相关故障，并且控制单元和车辆的控制单元都使用CAN数据总线进行通信，在其他系统中没有发现变速器控制单元的相关故障。正常情况下，油压传感器的异常工作会给控制单元一个错误信号，使变速器进入安全保护模式，流量电磁阀的异常调节也会使系统因工作油压低而进入安全保护模式。为此，我们首先测试了机油压力传感器，没有发现异常。后来测试电阻为1.8的流量电磁阀时，偶尔会发现电磁阀在通电和断电过程中卡死。我们找了1 2.5灯泡代替电磁阀的电阻，直接给电磁阀提供电池电压进行试运行。试运行过程中发现，除了1挡升至二挡时偶尔有冲击外，其他挡位状态良好。经过反复试运行，发现变速器偶尔会进入安全保护模式。因为这个电磁阀的控制方式是占空比控制，用电池电压代替不合理，所以把流量电磁阀拆下来仔细清洗。恢复线路后再次试运行。1挡升到二挡时，还是偶尔有冲击，其他一切正常。此时，离完成的距离越来越近。如果冲击感觉小一点，车可以交付。
现阶段的保养，也没什么可做的，所以静下心来总结一下1挡升2挡偶尔冲击的问题。变速器外部部件故障的可能性已被相继排除。此时，变速器的机械、液压和电子控制的可能性极小。所以要找好路面，仔细测试，找到1挡升2挡偶尔冲击的根本原因。当我们在车辆少、路况好的道路上试驾时，发现当车辆敲缸时，一档变速器1的冲击会立即发生。当发动机没有敲击声时，变速器1升至2档，响应良好。这个时候，问题就豁然开朗了。发动机通过CAN总线向变速器控制单元发送了错误的工况信息，变速器控制单元因此给出了错误的换档油压。同时，发动机的异常运转也影响了发动机在换挡时降低扭矩的功能。
在与用户进行了2.5小时的路试后，确认没有其他问题，并对发动机进行了彻底的检查。发现冷却液温度略高于正常温度。考虑到发动机维修过，有爆震声，怀疑发动机气门正时有问题。因此，主要检查配气机构。仔细观察正时标记后，发现气门正时齿带与正确的装配相比有1个齿的差异。到目前为止，可以肯定的是，这是汽车故障的原因。
在正确重新组装配气机构后，我们对水箱进行了拆卸和清洗，试运行中发现的故障被彻底排除。
任何车型在保养前都要进行彻底的测试，因为“路试”是当今新型自动变速器故障诊断和维修的最重要环节。对于装有电控程度较高的自动变速器和无级变速器的车辆，既要在好的路面上进行试驾，也要对维修后的车辆常见故障有清楚的了解，因为用原理分析有时很难找到故障点，但排除故障后用原理解释并不难。
六、变速器维护注意事项
当我们检修任何自动变速器时，我们应该从初步检查开始，这往往可以解决许多潜在的问题。只有当初步检查结果显示自动变速器正常工作的所有先决条件都合格时，才能进行手动换档测试。对于自动变速器，这个步骤可以确定故障是在电控系统还是机械机构。只有当所有外部条件都满足时，才能正确判断自动变速器的故障。其中，发动机的性能对自动变速器的运行有很大的影响，所以在对自动变速器进行保养之前，要保证发动机的良好性能。最好用专业的诊断仪检测发动机。如果发现故障码，应根据故障码提示进行诊断，彻底排除发动机故障。
在诊断变速器的具体故障前，应对变速器进行外观检查，如车辆是否损坏，变速器油底壳是否损坏及是否漏油，变速器油冷却器或冷却器油管是否损坏等。如果发现上述情况，应先排除。之后，检查自动变速器的油位和油质。正确的检查步骤是:首先启动发动机，运行变速器油15分钟至工作温度82 ~ 93℃。然后将车辆停在水平地面上，并拧紧驻车制动器。发动机怠速时，踩下制动踏板，将变速器换档杆挂在各档，停在P档。然后检查变速器的油位和颜色，注意油的颜色是否是不透明的粉红色。当变速器不正常使用时，油会变黑，这通常是由氧化或污染引起的。在确认油质时，应放油以确定油是否被污染。发现油底壳中有很多小颗粒物质是正常的。如果里面有大块的金属或其他材料，需要将变速器拆开检查，必要时更换变速器油和滤清器。
检查油位和油质后，可以测量变速器的机油压力。测量机油压力时，应将机油压力表正确安装在相应的变速器机油压力测试孔上，并按照正确的测量步骤进行操作。具体测量数据应参考维修手册。
七。结束语
介绍了汽车自动变速器的功能、作用、结构和常见故障，并以一个典型的变速器为例，分析了汽车变速器的原理、故障原因、解决方法和维护方法，以及如何正确使用和维护汽车变速器，以尽可能避免变速器的故障，延长其使用寿命。
未来，无级变速器是汽车传动系统的发展趋势。虽然在中国的乘用车中，手动变速器仍然占大多数，但近年来在轿车领域，自动变速器也占据了相当一部分市场，而在其他发达国家或地区，自动变速器早已是其主流产品。但是，无论怎么发展，变速器作为汽车的重要组成部分，是不会改变的。
参考
[1]薛洪建。汽车故障与维修500例。第二版。北京。机械工业出版社。2006年7月
[2]闵拥军。万茂松。周良。汽车故障诊断与维修技术。版本1。北京。高等教育出版社2004.7。
[3]黄著。现代汽车自动变速器的原理与设计。上海。同济大学出版社. 2006
[4]张建军。汽车测试技术。版本1。北京。高等教育出版社。2003.338+02.
[5]潘荣威。谭本仲。汽车自动变速器维修高级教程。北京。机械工业出版社。2007.
[6]中国机械工业教育协会。汽车结构。版本1。北京。机械工业出版社。2001.6.
[7]邓树涛。汽车导论。第1版。Xi安。西安电子科技大学出版社。2006.8.
辛昌平。汽车电气设备与维修。版本1。北京。电子工业出版社。2006.3.