汽车专业论文

汽车专业论文 职业技术学院毕业论文 自动变速器的检测与维修 作者: 专业: 年级: 学号: 指导教师: 成绩: 1 摘 要 在汽车工业100多年的发展史中，动力传动系的技术进步一直处于一个举足轻重的地位。 车辆行驶性能的好坏，不仅取决于发动机，而且在很大程度上依赖于变速器及变速器与发动 机的匹配。为了有效的提高车辆的动力性和燃油经济性，便产生了适应时代需求的自动变速 技术。随着电子技术和自动控制技术的发展，自动变速技术已经越来越成熟，自动变速器的 种类和形式也日益多样化。计算机与换档变速技术的结合，有力的推动了汽车工业的发展。 自动变速器的维护，由定期维护与日常维护组成。为了在维护的过程尽量的解决问题，对 自动变速器应有充足的了解，而本课题则是主要介绍了典型的自动变速器以及维修维护的主 要方向以及，因此本课题的研究具有重要的现实意义。 关键词:液力变矩器 离合器 电控 2 Abstract Abstract:In the automobile industry history of the development of more than 100 years, :the powertrain of the technological advances have been cited in a foot .Level position. The quality of performance vehicles, not only depends on the engine, but relies heavily on .In the transmission and matching of transmission and engine. In order to effectively improve vehicle dynamics and fuel economy, Would have had to adapt to the requirements of the times of the automatic transmission technology. With the electronic technology and automation technology, Automatic transmission technology has become increasingly mature, the type of automatic transmission and the increasing diversification of forms. Computer With variable-speed transmission technology, a powerful impetus to the development of the automobile industry. The maintenance of automatic transmission, from regular maintenance and routine maintenance components. to safeguard the process of problem-solving as much as possible on the automatic transmission should have sufficient understanding of this issue is mainly a typical automatic transmission, as well as repair and maintenance as well as the way to the main direction should be the subject of this research has important practical significance. Key s: Torque converter; clutch; electronic control 3 目 录 绪论.......................................... ... ... ..................5 一、常见自动变速器的类型、原理及结构....... ... ... ... ........ ............6 ?常见自动变速器的类型....................................... ................6 ?自动变速器工作原理及组成 ............ ........ .............................8 二 、常见自动变速器主要元件以及主要液压系统原理.... .... ... ... ... .........8 ?自动变速器主要原件介绍........................... ..........................8 ?液压传动系统的组成 .........................................................8 三、自动变速器常见故障及维修方法.......... ... ... ... ......................8 ? 自动变速器常规检查项目....................... ..............................9 ? 汽车自动变速器故障的一般检修程序............... .. .........................9 ? 常见故障的检测方法与基本维修 .................... .........................10 四、................................ ... ... ...... ......................12 参考文献................................... ... ...... ....... ...............13 4 绪 论 目前，在汽车上所使用的自动变速器主要有以下几类:液力自动变速器、电子控制机械自 动变速器和机械无级自动变速器。液力自动变速器(Automatic Transmission 或 Automatic Transaxle，AT)的基本形式是液力变矩器与动力换档的旋转轴式机械变速器串联。从 50 年 代起，装备液力自动变速器的轿车开始增多，但由于其效率明显低于机械变速器，而且结构 复杂、成本高，从而限制了它的发展。60 年代的研究重点是采用多元件工作轮来提高液力 变矩器的效率。70年代是使用闭锁离合器提高变速器在高速时的效率。80年代则采用增加 行星齿轮变速器档位的方法使用电子控制。90年代，大量电子技术的应用，使液力自动变 速器的发展进入了一个新的时期，综合性能有了较大的提高。电子控制机械自动变速器 (Automatic Mechanical Transmission，AMT)是一种由普通齿轮式机械变速器组成的有级机 械自动变速器。机械无级自动变速器(Continuously Variable Transmission，CVT)真正实现 了无级变速。据统计CVT 的装车率日本将达到15%，美国将达到38%。根据国外目前的应 用趋势预测，CVT有着较为广阔的前景。 1938年，美国克莱斯勒汽车公司采用了液力偶合器来代替普通的离合装置，从而使变速器 挂上档位而发动机处于怠速运转成为可能。这就为成功地采用自动换档齿轮变速器铺平了道 路。1940年，美国通用汽车公司第一次使用了 Hygrgmatic 全自动变速器。1952年，美国47%的轻便汽车已使用了自动变速器。同时，德国、英国及一些东欧国家也大量应用自动变速器。50年代末期，日本从西方引进并开发自动变速器，很快即投入成批生产，其发展迅猛。 到1978年，城市运输车辆使用自动变速器的在美国占80%，在西欧占50%。 近年来，随着微电子技术的飞速发展，电子控制自动变速器的问世，给汽车带来了更理想的传动系统。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，对汽车的运行参数进行控制，合理地选择换档点，而且在换档过程中对恶化的参数进行修正。如:摩擦系数、油的粘度、车辆的负荷变化等。同时具有自动诊断系统，可以将汽车运行中的故障记录下来，便于维护。 汽车变速器是为解决发动机输出的转速和转矩与车辆驱动所需的转速和转矩之间的矛盾而设立的。车辆行驶性能的好坏，不仅取决于发动机，而且在很大程度上还依赖于变速器以及变速器与发动机的匹配。由于自动变速器具有许多优点，因此在汽车上应用越来越广泛。目前，自动变速器在日本、 美国、东南亚的装车率约为98%、95%和75%，中国的装车率不到 10%。我国目前使用的汽车绝大多数仍为手动变速，手动变速汽车由于频繁换挡的操作，易使驾驶员疲劳，影响行驶安全;而不同的驾驶技术水平对车辆的燃料经济性、动力性、乘坐舒适性造成极大差异， 所以自动变速是人们长期追求的目标， 是车辆向高级阶段发展的重要标志。目前我国自动变速器在轿车、城市客车、高级旅游客车、军用车、重型载货汽车及矿用车上已呈现越来越旺 盛的需求。 如果您驾驶过配备自动变速器的汽车，则应该知道自动变速器和手动变速器之间有两个主要区别:自动变速器汽车上没有离合器踏板自动变速器汽车上没有换挡机构。只要将 变速器挂在前进挡,其他所有操作都会自动进行。自动变速器(与它的液力变矩器)和手动变速器(与它的离合器)完成一模一样的事情，但它们完成的方式完全不同。 自动变速器的工作方式十分的神奇!在 自动变速器的检测与维修 一、 常见自动变速器的类型、原理及结构 ? 常见自动变速器类型 目前自动变速器技术的应用，主要有以下三种形式: 1.液力自动变速器 (Automatic Transmission，简称“AT”) 液力自动变速器的基本结构是由液力变矩器与动力换档的辅助变速装置组成，结构如图1所示。 液力变矩器安装在发动机和变速器之间，以液压油为工作介质，起传递转矩、变矩、变速及离合的作用。液力变矩器可在一定范围内自动无级地改变转矩比和传动比，以适应行驶阻力的变化。 但是由于液力变矩器变矩系数小，不能完全满足汽车使用的要求，所以，它必须与齿轮变速器组合使用，扩大传动比的变化范围。目前，绝大多数液力自动变速器都采用行星齿轮系统作为辅助变速器。行星齿轮系统主要由行星齿轮机构和执行机构组成，通过改变动力传递路线得到不同的传动比。 图1液力控制自动变速器控制过程示意图 2.电控机械式自动变速器 (Automatic Me-chanical Transmission，简 称“AMT”) AMT和AT一样，是有级变速器的自动换档控制，而非无级变速器。电控机械式自动变速器是在传统固定轴式变速器和干式离合器的基础上，应用电子技术和自动变速理论来实现机电一体化协调控制的，如图2所示。车辆起步、换档的自动操纵是以电控单元(ECU)为核心，通过液压或气压执行机构来控制离合器的分离与接合、选换档操作以及发动机节气门的调节的。ECU 根据车辆的运行状况(发动机转速、变速器输入轴转速、车速)、驾驶员意图 (油门开度、制动踏板行程)和道路路面状况(坡道、弯道)等因素，按预先设定的由模拟熟练驾驶员的驾驶规律(换档规律、离合器接合规律)，借助于相应的执行机构(发动机油门控制执行机构、离合器执行机构、变速器换档执行机构)，对发动机、离合器、变速器的协调动作进行自动操纵。 AMT 既具有液力自动变速器自动变速的优点，又保留了原手动变速器齿轮传动的效率高、 成本低、结构简单、易制造的长处。它的缺点是非动力换档，这可以通过电控软件方面来得到一定弥补。 6 图2电液控自动变速器图 3.无级自动变速器 (Continuously Variable Transmission，简称“CVT”) 机械式无级自动变速器传动比连续，传递动力平稳，操纵方便，同时因加速时无需切断动力，因此汽车乘坐舒适，超车加速性能好，如图3所示。特别值得一提的是，由于可使发动机始终在其经济转速区域内运行，从而大大改善了燃油经济性。但与齿轮传动相比，效率并不高，且此种变速器起动性能差，需另加起动 装置，因此制造较困难，价格也较高。 图3无级变速器图 ?自动变速器工作原理及组成 1.工作原理 自动变速器是通过发动机使传动油运动，然后通过传动油来带动不同的涡轮组实现变速。传动油停止供油就可轻易实现传统离合器的分离效果。而且舒适，不需要经常更换离合片。 7 2.组成如图4所示 图4 自动变速器组成图 二 、常见自动变速器主要元件以及主要液压系统原理 ? 自动变速器主要元件介绍 自动变速器通常由液力变矩器、行星齿轮变速系统、换挡执行器、液压操纵系统、电子控制系统五部分组成。 ?.液压传动系统的组成 所谓液压基本回路就是由有关的液压元件组成用来完成某种特定功能的典型回路。一些液压设备的液压系统虽然很复杂，但它通常都由一些基本回路组成，所以掌握一些基本回路的组成、原理和特点将有助于认识分析一个完成的液压系统。 液压系统主要由:动力元件(油泵)、执行元件(油缸或液压马达)、控制元件(各种阀)、辅助元件和工作介质等五部分组成。 1(动力元件(油泵)如图5所示 图5油泵示意图 它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力能;是动力元件(油泵)液压传动中的动力部分。 2(执行元件(油缸、液压马达) 它是将液体的液压能转换成机械能。其中油执行元件(油缸、液压马达缸做直线运动，马达做旋转运动。 3(控制元件 8 包括压力阀、流量阀和方向阀等。它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度，并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。 4(辅助元件 除上述三部分以外的其它元件，包括压力、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件及油箱等，它们同样十分重要。 5(工作介质 工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液，它经过油泵和液动机实现能量转换。 三 、自动变速器常见故障及维修方法 随着社会的进步，自动变速器的内部结构也发生了翻天覆地的变化，维修也越来越变得困难重重。但维修的基本检修项目与维修程序不会改变，下面 ? 自动变速器常规检查项目 汽车自动变速器的常规检查项目有:自动变速器油的油面高度检查、油质检查、自动变速器油液泄漏情况检查、发动机节气门开启情况检查、选档手柄档位检查、自动变速器各控制 开关工作情况检查、发动机怠速转速检查等。 ? 汽车自动变速器故障的一般检修程序 1. 故障诊断与检测程序: 初步检查?故障代码检查?手动换档试验?机械系统试验?液压系统试验?电控系统试验?查对常见故障及原因分析与排除方法。 ?根据故障现象分析，进行故障现象确认。 ?如果是电控自动变速器，而且故障指示灯亮，首先进行自我诊断读取故障码，排除故障码所代表的故障。 ?进行自动变速器和发动机的常规检查，主要项目有: ?检查油面高度和油质。 ?检查并调整加速踏板拉线和节气门位置传感器。 ?检查选档手柄连动杆系。 ?检查空档起动开关及档位开关。 ?检查发动机怠速。 ?检查轮胎气压及传动系其他相关部位。 ?进行失速试验，检查发动机和自动变速器内部机械技术状况。 ?手动换档试验;确定故障是在电控部分还是在自动变速器内部。 ?进行时滞试验，检查日动变速器的离合器、制动器的磨损情况。 ?电子控制系统自我诊断和组件及线路检测。 9 ?油压测试，检查油泵、调压阀、调速器油压和油路压力。 ?进行道路试验， 检查自动换档点、 有无异常噪声、 振动、 打滑以及发动机的制动作用等。 ?综合各项测试结果，分析和判断故障原因和部位。 2.修理自动变速器应注意事项 ?自动变速器发生故障，与发动机、电控系统和自动变速器有关，因此应确认故障在自动变速器内部后，方可对其进行拆卸检修。 ?举升或支撑车辆，若只需顶起汽车前端或后端,必须用三角木塞住车轮。 ?拆检电气元件， 应先拆下蓄电池负极接线。 拆下蓄电池负极接线后， 可能导致音响系统、 防盗系统等锁死，并可引起某些系统设定参数的消失，因而在断电前必须做好有关记录。 ?更换熔丝时，新熔丝必须具有相当的电流强度，不能用超过或低于规定电流值的熔丝; 检查电气元件应使用量程合适的数字万用表，以免损坏零件。 ?分解自动变速器之前应对其外部进行彻底的清洗， 以防脏物污染内部零件。 因为即使是 细小的杂物，也会引起自动变速器液压系统的故障。 ?拆卸自动变速器时，所有零件应按顺序放好，以利装复。特别是分解阀体总成时，其阀 门应与弹簧放在一起。 ?对分解后的自动变速器各零件进行彻底清洗，各油道、油孔用压缩空气吹通，确保不被堵塞。建议用自动变速器油或煤油清洗零件。清洗后用风干的方式使其干燥。 ?总成装配前，仔细检查各零件与总成，发现损坏零件应更换。 ?一次性零件不可重复使用，如开口销、密封元件等。 ?衬套因磨损需更换时，配套零件必须一同更换。 ?滚针轴承和座圈滚道磨损或损坏应予更换。 ?更换新的离合器、制动器摩擦片时，在装配前必须将其放人自动变速器油中浸泡至少 15min。 ?所有密封圈、旋转件和滑动表面，在装配前都要涂抹自动变速器油。 ?可利用润滑脂(黄油)将小零件粘在相应的位置上，以便组装。 ?所有滚针轴承与座圈滚道都应有正确的位置和安装方向。 ?在密封垫或类似零件上不能用密封胶。 ?各零件、总成按拆卸的相反顺序进行装配;螺钉应按规定力矩拧紧。 ?所有拆装过程应尽量使用专用工具。 ?检查软管与电线端子，确保连接正确可靠。 ?常见故障的检测方法与基本维修 1.动变速器换档冲击大故障的排除 故障现象:起步时，选档手柄从P或N挂入或R位时，汽车振动大;行驶中，自动变速器升档瞬间产生振动。 10 故障原因:动机怠速过高;节气门拉线或节气门位置传感器调整不当，主油路油压高;升档过迟;真空式节气门阀真空软管破损;主油路调压阀故障，使主油路油压过高;减振器活塞卡住，不起减振作用;单向阀球漏装，制动器或离合器接合过快;换档组件打滑;油压电磁阀故障;电控单元故障。 排除方法:检查发动机怠速;检查、调整节气门拉线和节气门位置传感器;检查真空式节气门阀的真空软管。路试检查自动变速器升档是否过迟，升档过迟是换档冲击大的常见原因。 检测主油路油压。如果怠速时主油路油压高，说明主油路调压阀或节气门阀存在故障;如果怠速油压正常，而起步冲击大，说明前进离合器、倒档及高档离合器的进油单向阀损坏或漏装。检查换档时主油路油压。正常情况下，换档时主油路油压瞬时应有下降。若无下降，说明减振器活塞卡住，应拆检阀体和减振器。检查油压电磁阀的工作是否正常;检查电控单元在换档瞬间是否向油压电磁阀发出控制信号。如果电磁阀本身有问题则应更换;如果线路存在问题则应修复。 2.自动变速器打滑故障的排除 故障现象:起步时踩下加速踏板，发动机转速上升很快但车速升高缓慢;上坡时无力，发动机转速上升很高。 故障原因:液压油油面太低;离合器或制动器磨损严重;油泵磨损严重，主油路漏油造成主油路油 压低;单向超越离合器打滑;离合器或制动器密封圈损坏导致漏油;减振器活塞密封圈损坏导致漏油。 排除方法:检查液压油油面高度和油的品质;若液压油变色或有烧焦味，说明离合器或制动器的摩擦片烧坏，应拆检自动变速器。路试检查，若所有档都打滑，原因出在前进离合器。若选档手柄在D位的2档打滑，而在S位的2档不打滑，说明2档单向超越离合器打滑。若不论在D位、S位的2档时都打滑，则为低档及倒档制动器打滑。若在3档时打滑，原因为倒档及高档离合器故障。若在超速档打滑，则为超速制动器故障。若在倒档和高档时打滑，则为倒档和高档离合器故障。 若在倒档和 1 档打滑，则为低档及倒档制动器打滑。在前进档或倒档都打滑，说明主油路油压低。此时应对油泵和阀体进行检修。若主油路油压正常，原因可能是离合器或制动器摩擦片磨损过度或烧焦，更换摩擦片即可。 3.自动变速器不能升档故障的排除 故障现象:行驶途中自动变速器只能升1档，不能升2档及高速档;或可以升2档，但不能升3档或超速档。 故障原因:节气门拉线或节气门位置传感器调整不当;调速器存在故障;调速器油路漏油;车速传感器故障;2档制动器或高档离合器存在故障;换档阀卡滞或档位开关故障。 排除方法:电控自动变速器应先进行故障诊断。检查调整节气门拉线和节气门位置传感器;检查车速传感器;检查档位开关信号。测量调速器油压，如果车速升高后调速器油压为0或很低，说明调速器有故障或漏油。如果控制系统无故障，应拆检自动变速器，检查换档执行组件是否打滑，用压缩空气检查各离合器、制动器油缸或活塞有无泄漏。 11 总 结 随着科技的不断发展，自动变速器的发展也将向更高层次发展。对比液力自动变速器、电子控制机械自动变速器和机械无级自动变速器各自的特点， 我们不难看出: 液力自动变速 器虽然是目前市场的主流，但受其成本高、效率低的特点限制，要想取得进一步的发展是非 常困难的; 而电子控制机械自动变速器和机械无级自动变速器正以其独有的优点越来越得到 人们的关注， 随着研究的深入目前已经取得了突破性进展，可以预测它们占有市场的份额将 会越来越大。因此，自动变速器的维修也将成为汽车维修中的一个重要项目，对它的关注度将会超过发动机， 这就需要我们深入研究。 12 参考资料 [1]《现代轿车自动变速器原理和》，黄宗益，同济大学出版社 ，2009. [2]《汽车自动变速器原理与检修》，王惜慧，华南理工大学出版社 ，2010. [3]《轿车自动变速器故障诊断与分析》，嵇伟，机械工业出版社 ，2010. 13 指导教师评语: 学院毕业论文领导小组意见: 14