ATF引起自动变速器故障分析

ATF引起自动变速器故障分析边博（66440部队河北石家庄050081）摘要：自动变速器(AT)的故障以液力换挡控制系统最多，而液压控制系统故障，究其原因多为自动变速器油(ATF)引起的，所以在检查自动变速器油质时，不能忽视油质对变速器故障的影响。文中通过实例分析从油液颜色、气味和所含杂质，推断出自动变速器的故障部位，从而快速排除故障，少走弯路。主题词：自动变速器油；自动变速器故障；油质；杂质；故障实例中图分类号：U463.212文献标识码：BTheAnalysisonAutomaticTransmissionFaultCausedbyATFBianBo(Troop66,440ofPLAHebeiShijiazhuang050081)Abstract:Thefaultinautomatictransmissionappearsmostinthecontrolsystemofgearshifts,butthefaultinhydrauliccontrolsystemismainlycausedbytheautomatictransmissionoil.Sowhencheckingautomatictransmissionoil,theinfluenceoftheoilqualitytothetransmissioncannotbeignored.Thisarticleisaboutdeducingthefaultpositionofautomatictransmissionfromtheanalysisofexamplesofoil’scolor,smellandimpurities,thusshootingtroublesrapidly,avoidingdetours.Keywords:ATF；ATfault；Oilquality；impurities；Failurecase自动变速器的故障以液力换挡控制系统居多，而液压控制系统故障，究其原因大多与ATF有关，所以在诊断自动变速器故障时，不能忽视液压油对变速器的影响。1、ATF质量检查自动变速器零部件的损坏或失效主要是由于磨损、疲劳造成的，另外腐蚀及人为因素也能造成自动变速器损坏。损坏的形式有两种即逐渐磨损和突然损坏，分析其原因都与ATF所含杂质有关，杂质的成分包括：铝合金材料的变速器壳体，铜基粉末冶金或合成纤维材料的离合器摩擦片，橡胶材质的各种密封圈，黑色金属的齿轮、轴承、油泵、变矩器等。1.1、杂质的种类及成因分析ATF杂质的成因有以下几方面：1）油温过高。油温过高能引起两方面的故障，一是影响ATF的性能，加速油的氧化变质，形成杂质堵塞油路；二是加剧变速器内运动件的磨损，轴承、单向离合器、齿轮等过早失效。2）油质差。ATF是变速器液力传动的工作介质，必须具有良好的热氧化安全性，良好的抗起泡性，良好的抗磨性，较高的粘度指数和防腐蚀性等，为此在自动变速器油中有多种添加剂，而劣质ATF无法保证上述性能，短期内易形成油泥、漆膜、沉淀物等杂质。3）工作压力低。工作压力低容易引起执行机构离合器和制动器打滑，造成局部油温过高引发一系列故障。4）油面过低。油面太低油泵会吸入空气，导致空气混入ATF中，从而降低液压控制系统的压力，使阀体中的液压元件动作不准确，离合器、制动器出现打滑，加剧了摩擦片和制动带的磨损。油液不足也会导致ATF品质降低，过多空气混入油液中，加速了ATF的氧化，易产生油泥等沉淀物。ATF还有冷却功能，油量不足，部件得不到充分的冷却和润滑，会因过热而产生故障。5）油面过高。油面过高行星齿轮和其他旋转部件下部浸在油液中，搅拌油液产生气泡。如果气泡进入液压控制系统，会导致与油面过低同样的故障。另外油面过高施加于离合器和制动器的液压将不能释放或释放速度过慢，导致离合器、制动器堵塞，影响执行元件的平顺分离和换挡稳定性。6）产品性能差。有些自动变速器出现单向离合器失效、轴承烧损、齿轮掉齿等故障，主要是ATF质量差造成的。7）人为因素。在自动变速器维修时，装配不当，造成离合器或制动器间隙过小，轴承调整垫片漏装，零部件清洗不干净等，都容易在油液中形成杂质。1.2、分析油质确定故障成因ATF是自动变速器液力传动的工作介质，变速器发生故障，传动油一般发生相应的变化，如果对油质状态进行仔细研究，可根据ATF变质情况，推断出自动变速器的机械故障。检查油质时要启动发动机使自动变速器达到正常温度，将选档手柄从P位移至L位，然后从L位移到P位，这样反复几次，使各执行机构的油缸和阀组都充满油，再拔出自动变速器油尺测油位高低，并检查油品气味。检查油中是否有杂质，可用透明塑料吸管从注油口吸5ml左右底部油液，把油滴到白纸上，观察油的颜色。也可用手指抹少许油液搓捻，感觉是否有杂质。ATF品质变化有几种情况：1）油液清洁，颜色是透明的鲜红色，油质正常。2）油液变成暗红色，有轻微烧焦气味。原因是：油液使用时间过长，应该更换；离合器或制动器存在轻微打滑现象，摩擦片磨损下来的磨料使油液变成暗红色；制动带调整过紧，加剧磨损并有轻微烧焦气味。应注意的是Dexron-Ⅱ型传动油在加入短期内也会变为暗红色，这是正常的。3）油液呈黑色，有严重焦糊味，说明油液中含有烧蚀的摩擦材料。原因主要是：离合器、制动器的摩擦片和制动带严重磨损，会造成自动变速器严重打滑。4）油液极易变质或从加油口冒气，主要是油温过高引起的。引起油温过高的原因：液力变矩器打滑；液力换挡执行机构离合器、执行器打滑；散热器堵塞；循环油管堵塞；变速器传动机构装配间隙过小，引起机件过热使油温过高。5）油尺上粘附胶质油膏。主要原因是油温长时间过高，形成胶质油膏。另外，如果自动变速器油质量太差，短时间变质也会产生胶质油膏。6）油液从注油口溢出。形成原因为：油液加注太多；变速器透气孔堵塞；这样会引起自动变速器打滑或油液渗漏。7）油中有泡沫。由于油位过高或过低都会使空气混入油液形成泡沫，其后果可导致自动变速器打滑。8）油液呈浅粉红色或乳白色，可能是油冷却器的冷却液渗漏进入，冷却液和油液混合在变速器中循环工作，很快形成含泡沫的乳状液体，极易引起自动变速器打滑、不升挡、冲击大等现象，严重时汽车不能行驶。9）油液中有金属杂质。由自动变速器内的金属件磨损造成的，比如齿轮、轴承、离合器和制动器等。10）油中有橡胶或尼龙碎块。是离合器活塞或蓄能器密封圈破损后进入油底壳的。11）油中有摩擦片的剥落物。摩擦片质量差或新摩擦片在油中浸泡时间短，造成离合器和制动器摩擦片成块剥落。12）油中有纤维物。装配自动变速器时使用易掉毛的纤维物擦拭零件，纤维脱落混入油液，容易造成油道和滤网堵塞，严重的造成液压阀动作卡滞汽车不能行驶。13）油底壳中油泥过多。油泥过多与离合器、制动器打滑，油温过高有关。长期低油位或油质差也会使油泥增多。14）油液的气味。合格的ATF有类似新机油的气味，若有烧焦的味道可能是离合器、制动器打滑使变速器过热，若有清漆味则说明油液氧化变质。2、ATF引起自动变速器故障实例自动变速器常见故障有：自动变速器打滑；换挡时冲击较大；升档过迟；不能自动升档；自动变速器异响和汽车不能行驶等。对于变速器油路故障，常用的诊断方法是先检查ATF，通过实例分析如下。2.1、ATF型号用错引发的故障一辆上海别克轿车动力下降，且有换挡冲击现象。试车检验，换挡冲击比较明显，低速时动力下降不明显，高速时有打滑现象。试车后自动传动油已达正常油温（80-90℃），怠速状态下检查发现油位过高，颜色变浅并有泡沫。自动变速器对油位高度要求很严，油位过高受传动件搅动产生气泡，气泡随油液进入液压控制系统使压力降低造成变速器打滑。初步判断油位过高引起，释放过量油液到规定油位，再次试车打滑现象消失，但仍存在换挡冲击。经询问该车5天前新换ATF，随后出现换挡冲击，显然故障与ATF有关。该车应使用GMDexron-Ⅲ型ATF，车主换的却是FordTypeF型。ATF的型号不同，摩擦系数也不同，如果Dexron-Ⅲ型错用F型，将造成换挡冲击；而F型错用Dexron-Ⅲ型，将造成离合器、制动器打滑。所以ATF一定要按规定型号更换，既不能错用，也不能混用。2.2、ATF中混入冷却液造成的故障一辆桑塔纳俊杰轿车行驶无力且起步困难，就车检查，发动机工作正常，挂档起步汽车无前行趋势，加大油门发动机转速达到3000r/min时，轿车勉强起步。车主介绍，该车行驶不到1000KM是新车，由此断定是自动变速器故障。桑塔纳俊杰轿车装用01N型自动变速器，按由简到繁的原则，先检查变速器液压系统，对油质、油位进行检查，发现ATF呈浑浊的乳白色且油位偏高，这是油液中混入冷却液的显著特征。拆检变速器油散热器发现内部损坏，造成冷却液混入自动变速器油中，更换散热器进行循环换油，故障排除。2.3、ATF清洗不彻底造成的故障一辆丰田皇冠3.0轿车的车速只能达到55km/h，自动变速器高档严重打滑。检查自动变速器油，油位正常，颜色呈黑色，有严重焦糊味。拆下变速器油底壳，发现许多黑色粒状杂质，初步判断为离合器、制动器烧蚀形成的杂质。分解变速器，发现高档离合器摩擦片变黑磨损严重，离合器压片烧蚀变蓝。更换高档离合器，复装各件，按规定加注ATF至正确油位，试车正常。几天后，发现该车动力下降明显，检查油液为棕色，油位正常，拆下变速器油底壳，发现仍有粒状杂质，分解其他离合器、制动器均正常。分析原因是上次维修时没有清洗变速器油散热器和阀组，也未进行循环换油，液力变矩器和散热器中的残液经油泵循环后污染了新加的油液。拆解剩余各件并彻底清洗，复装后用换油机循环换油，故障排除。如果没有专用换油机，要采用二次换油方法进行人工循环换油。3、结论对于装用自动变速器的汽车，如果发现ATF出现变色、有焦糊味或油位不正常，同时行驶中转速偏高、车速下降明显或爬坡无力，表明自动变速器出现故障。一旦确定变速器故障，要立即停车检修，不能带故障行驶，以免造成更大损失。参考文献：[1]邹长庚主编.现代汽车电子控制系统构造原理与故障诊断[M].北京：北京理工大学出版社，2006.7[2]邹小明曾鑫主编.汽车底盘构造与维修[M].北京：科学出版社，2008.7[3]王伟红曾宪均乔士平.自动变速器的故障诊断[J].汽车技术，2009（7）[4]严国庆张海涛.自动变速器液力换挡试验装置研究[J].液压与气动，2009（6）.