自动变速器试验

机械工业出版社CHINAMACHINEPRESS汽车变速器构造与维修吴洁李晓编主审杨立平高职高专规划教材汽车类教学改革规划教材机械工业出版社CHINAMACHINEPRESS模块七自动变速器试验知识目标1.掌握自动变速器失速试验方法、自动变速器油压测试要点。2.理解自动变速器试验与自动变速器性能的关系。3.了解其他自动变速器的试验方法。技能目标1.会进行自动变速器失速试验并根据试验结果分析、判断自动变速器的性能。2.会进行自动变速器油压测试,并能通过试验数据作出判断。3.会进行自动变速器道路试验。汽车发生故障首先由驾驶人发现异常,异常的表现有各种方式,如声音、速度、发动机转速、抖动、冲击等。汽车的故障多种多样,引发的原因也是多方面的,有些表现相似的故障可能是由不同的原因引发的。特别是在进行自动变速器故障的诊断时,要综合发动机、传动系统的其他部分和行驶系统的故障,在确认其他系统不存在故障的情况下,再进行自动变速器故障的诊断。较为简便且有效的方法是,由有维修经验的人员通过对汽车进行各种试验,再现汽车的故障,判断故障发生的准确位置(或大概位置),然后有的放矢地进行维修。机械工业出版社CHINAMACHINEPRESS发动机全负荷下产生的驱动力通过自动变速器及传动系统作用于车轮。失速试验是指汽车处于停止状态下,变速器换入D档或倒档,发动机处于全负荷时检查发动机在该状态下的转速。由于汽车在行驶制动器与驻车制动器作用下停止不动,所有的驱动力作用在行星齿轮、离合器、制动器等装置上。假如某个离合器或制动器打滑,由于阻力矩减小,发动机的转速将升高。如果传动系统中各装置均处于正常工作状态,则发动机产生的能量只能由变矩器液体循环来吸收,发动机根据变矩器的容量维持一定的转速。这种状态的发动机转速称为失速转速。一、失速试验操作由于失速试验时,变速器内部受到一个极大的转矩负荷,在进行失速试验前,应注意:1)应在基本检查和调整后进行试验。2)怠速运行一段时间,使油温升至正常行驶温度(70~80℃)。3)变速器油温过高会加快变速器油液和密封件的老化,而且加剧离合器摩擦材料的磨损,所以连续试验时间不要超过5s。1.在D档自动变速范围内试验(自动变速器失速试验见图7-1)图7-1自动变速器失速试验任务一认识失速试验机械工业出版社CHINAMACHINEPRESS1)将止动块(橡胶块或三角木块)塞入前后车轮下用以止动;接上发动机转速表(指无转速表的汽车)。2)拉紧驻车制动器。3)起动发动机,将变速杆换入D档。4)用力踩下制动踏板,将加速踏板迅速踩到底,使发动机转速迅速上升至最大值。5)保持4)的状态,读取转速表所显示的发动机此时的最高转速(不要超过5s)。6)放松加速踏板,恢复发动机怠速转速并维持一定时间。2.在R档进行试验操作要领与D档的操作要领相同。进行失速试验过程中要注意听发动机与自动变速器内声音的变化,尽管试验时发动机与变速器发出很大的噪声,但不应听到任何金属撞击声与尖锐的啸鸣。机械工业出版社CHINAMACHINEPRESS二、根据失速试验的结果进行故障分析影响失速转速的因素较多,不同厂家生产的发动机、不同型号的发动机或不同型号的变速器的失速转速不同,进行失速试验前应了解该产品失速转速的标准值。表7-1为不同型号汽车的自动变速器所对应的失速转速。表7-1自动变速器对应不同发动机的失速转速车型(发动机类型)变速器型号失速转速/(r/min)车型(发动机类型)变速器型号失速转速/(r/min)丰田CorollaA245E2300~2400A727,A9981700~2100丰田LexusLS400A341E2050~2400通用GEO-stom1.6L,1.8LJF403-E2050~2350丰田LexusLSGS300A340E2300~26004L30-E2000~2300丰田PreviaA340H1900~2200三菱F3A201800~2800丰田CamryDX、LE、XLEA140E2300~2600F4A331800~3200丰田CamryV6E540E2250~2550日产VG30ERE4F02A2050~2350福特2.5L发动机ATX2470~2830日产VG30DERE4FO4A1850~2150福特2.5L发动机(前驱)ATX2155~2500日产J30RE4R01A2320~2720福特2.5L发动机AXOD2260~2600日产Q45RE4R03A2100~2300福特3.0LV6AXOD1870~2183本田Accord2.2L(93型)MPXA2500±150福特3.8LV8AXOD1800~2100本田Accord2.2L(94型)MPOA2650±150克莱斯勒1.7LA4042300~3500大众PASSATAPE2750~2950克莱斯勒2.2LA4132200~2410大众JETA096CFF2350~3050克莱斯勒2.6LA4072400~2630奔驰420系列1450~1650AW42100~2400机械工业出版社CHINAMACHINEPRESS1)在D档与R档取得的失速转速与给定的标准失速转速相符,则系统基本正常。2)在D档与R档取得的失速转速均比给定的标准失速转速低时,有可能是发动机动力不足或变速器工作不良。可通过断开动力的方法区分是否是发动机有故障。将变速杆置于P或N档,发动机进行急加速,如发动机转速上升迅速且顺畅,则说明发动机工作正常。当失速转速比标准失速转速低,且转速差值大于600r/min时,可判断是变速器导轮的单向离合器出现故障。3)D档失速转速高于标准失速转速时,可能产生故障的原因如下:①变速器内离合器打滑(摩擦材料异常磨损、烧损)。②前离合器打滑(摩擦材料异常磨损、烧损)。③单向离合器工作不良。④制动带打滑(异常磨损、烧损)。⑤油压过低。机械工业出版社CHINAMACHINEPRESS究竟是哪些执行元件出现故障,可利用自动变速器离合器及制动带操作表(见表7-2)帮助判断。当进行D档失速试验时,汽车没有行驶,变速器内并不会进行换档,所以这类试验只检测低速档执行元件而不检测高速档执行元件。在行驶档时只有低档的前进档后离合器和单向离合器在工作,如果出现失速转速过高、执行元件打滑现象,则应对上述元件进行检查。而在1档进行失速试验时,除前进档后离合器和单向离合器外,还有低—倒制动带参加工作,如出现打滑现象,应对上述三个元件进行仔细检查。4)在R档进行失速试验,如出现打滑现象,从表7-2中可知,可能是由于高速档—倒档离合器故障所致。5)如果在D档和R档时的失速转速都比标准转速高,则应检查液压系统压力是否过低。否则是变速器执行装置损坏极其严重。机械工业出版社CHINAMACHINEPRESS注意:不宜过多进行失速试验。因为进行此项试验时发动机功率全部由变矩器内液体吸收,会产生大量的热,且对各个元件也产生极大的作用力或转矩,反复试验必然造成损坏。在不掌握所修自动变速器的离合器及制动带操作表或不熟悉所试验的自动变速器执行元件操作状况的情况下,盲目进行此项试验,即使出现前述故障现象,也无法正确判断是哪些执行元件出现问题。所以掌握数据或资料有助于自动变速器的维修检测工作。表7-2变速器离合器及制动带动作规律表档位传动比离合器低档—倒档制动锁止制动带伺服机构单向离合器驻车爪高档—倒档离合器(前)前进档离合器(后)操作放松驻车档〇倒档2.364〇空档前进档低档2.826〇〇第2档1.543〇〇第3档1.000〇〇〇(〇)〇2低档2.826〇〇第2档1.543〇〇1低档2.826〇〇〇第2档1.543〇〇注:表中的“〇”表示该执行元件接合或动作;(〇)表示该元件动作但不影响动力传递。机械工业出版社CHINAMACHINEPRESS由前面学习的内容和实践活动可知:自动变速器由液力传动装置、机械结构、液压油路和电控控制系统共同构成,是个复杂的系统。在目前技术条件下,还不能保证全部系统的自动检测和计算机自动诊断,还需要人来帮助进行综合性分析和试验验证。作为一个先进的系统,在被分解、打开后,因失去工作介质(液体、电能、摩擦、作用力等),自动变速器失去满足工作原理的条件,故而再想看到或再现故障已不可能。正确的方法是通过道路试验,再现故障现象;再结合机械结构、换档执行元件、液压油路、电气元件、传感器、控制器等的工作特点,综合分析大致的故障可能后,再有目标地进行分解检查。道路试验分析故障不仅与经验相关,还必须具备全面的专业知识和技能,学习掌握道路试验的基本方法。一、换档试验换档试验又可称为时间滞后试验,它是在发动机怠速状态下,通过改变自动变速器操纵杆的位置,测定动力传递到驱动轮所经历的时间,帮助判断故障的位置。滞后时间是指当变速杆换入某一档位瞬间,液压控制系统发生作用,动力经行星齿轮、传动装置到达驱动轮所经历的时间。具体是指发动机处于怠速状态,变速杆换入某档瞬间,汽车由静止状态到产生动力振动的一段时间。任务二认识道路试验与档位试验机械工业出版社CHINAMACHINEPRESS离合器的间隙过大,会延长离合器接合时间,而系统压力低于标准压力时,也会延长达到离合器活塞作用压力的时间,各种控制阀出现卡滞也会延长动力传递时间。所以,通过换档试验可进行初步的故障判断,如某离合器的磨损情况、系统压力是否应该检查等。1.换档时间试验(见图7-2)1)车轮用三角木止动,拉紧驻车制动器手柄。2)起动发动机。3)怠速状态下将变速杆从N位换入D位,感觉到车身振动的测量时间以0.1s为单位。图7-2换档时间试验机械工业出版社CHINAMACHINEPRESS2.试验注意事项1)试验应在对汽车进行基本检查和基本调整后进行。2)试验油温应达到汽车正常行驶温度(70~80℃)。3)为使离合器和制动器完全恢复到自由状态,各档测试应保持1min以上的时间间隔。3.根据测定结果进行判断(标准见表7-3)1)滞后时间在标准时间内为正常。2)滞后时间超过标准时间,可判断为相应的离合器或制动带打滑或液压系统压力低,可通过其他试验进行进一步检查。表7-3换档标准滞后时间换档位置标准滞后时间空档—前进档1.2s以下空档—倒档1.5s以下机械工业出版社CHINAMACHINEPRESS二、道路试验对于自动变速器来说,换档与汽车的行驶速度息息相关,换档的过程是在运动中进行的,所以道路试验是自动变速器故障诊断的基本试验之一。道路试验是指汽车在道路上行驶,通过汽车不同工况下变速档位的自动变换,真实再现汽车所发生过的故障,从而判断自动变速器故障发生的部位、条件和时间,帮助确定引发故障的机构、装置或系统的试验。进行道路试验前对自动变速器的工作性能的了解非常重要,它有助于正确分析故障,如所试验的自动变速器的执行元件工作表、换档电磁阀工作逻辑表和自动换档特性曲线等。执行器工作表给出不同档位时参加工作的执行器,根据换档变速和换档时的冲击振动情况,可以判断是哪些执行器发生了故障。自动换档特性曲线表示不同节气门开度条件下发动机转速与汽车行驶速度的变化及正确的升档和降档的速度标准,可用来判断自动变速器换档时机是否正常,帮助确定调整是否合适,液压系统与电控系统是否存在问题。从换档特性曲线中可以注意到从某档位换入另一档位,不同节气门开度下汽车的速度不同,同一节气门开度时升档与降档的汽车速度也不一致(存在升降档速度差的原因)。进行道路试验前要完成安全检查、油液检查等项工作,防止意外故障的发生。试验道路也要有所选择,避开狭窄、拥挤的道路。试验前汽车怠速运转一段时间,以使变速器油温升高到工作温度。机械工业出版社CHINAMACHINEPRESS汽车道路试验可进行以下几方面的检验:1.静止换档检验汽车制动状态,将变速杆分别推到倒档和前进档位置,执行装置进入工作状态,发动机的转矩经变矩器、变速器及传动系统传递给车轮,通过所产生的振动可检验低速档的工作情况。2.起步检验汽车起步时汽车从静止状态变为运动状态,需要很大的牵引力矩。当变速器变速杆换入D档或倒档,变矩器与变速器的低档进入工作状态,松开驻车制动