帕萨特B5自动变速器故障诊断毕业论文

帕萨特B5自动变速器故障诊断毕业论文 扬州工业职业技术学院 毕业(论文) 课题名称: 帕萨特B5自动变速器故障诊断与维修 帕萨特B5自动变速器故障诊断与维修 刘圆 1101汽车检测与维修 摘要:随着汽车技术的快速发展,自动变速器在汽车上的应用越来越广泛。自 动变速器是汽车维修中难度最大的总成之一,同时也是学习难度最大的。本文就 以帕萨特B501N型自动变速器为例进行探讨。本文主要分析了帕萨特B5自动变 速器的结构及工作原理,并且通过一些具体的案例重点阐述了帕萨特B501N型自 动变速器故障诊断分析及排除方法,从而总结出这类变速器的基本原理和结构特 点。 关键词: 帕萨特 自动变速器 故障诊断分析 Abstract:With the rapid development of automobile technology, the automatic transmission in the car used more widely. The automatic transmission is the difficulty in assembly of vehicle maintenance and repair is one of the largest, but also the most difficult to learn. This paper Passat B501N automatic transmission as an example to explore. This paper mainly analyzes the structure and working principle of the Passat B5 automatic transmission, and through some concrete cases, focuses on the fault diagnosis analysis and troubleshooting of Passat B501N automatic transmission, and summarizes the basic principle and the structure characteristic of this kind of transmissionKeywords: passat ;Fault diagnosis analysis; Automatic transmission 目录 1. 绪论.1 2. 自动变速器的系统组成和工作原理„„„„„„„„„„„„„„.2 3. 帕萨特B501N型自动变速器的结构及工作原 理„„„„„„„„„„„.5 3.1 01N型自动变速 器„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„.5 3.2 帕萨特B5自动变速器结构和工作原理„„„„„„„„„„„„„6 3.3 换挡杆的结 构„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„.6 3.4 01N型液力变矩器的结构和工作原 理„„„„„„„„„„„„„„„„.7 3.5 01N型自动变速器行星齿轮的结构与工作原 理„„„„„„„„„„„„.7 3.6 帕萨特B5自动变速器电气元 件„„„„„„„„„„„„„„„„„„.9 4. 帕萨特B5自动变速器常见故障诊断与分 析„„„„„„„„„„„„„12 4.1 自动变速器换挡冲击 大„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12 4.2 自动变速器打 滑„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13 4.3 自动变速器不能升 挡„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 4.4 自动变速器无前进 挡„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 4.5 自动变速器无超速 挡„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15 4.6 自动变速器无倒 挡„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15 4.7 自动变速器跳挡频 繁„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16 4.8 自动变速器无发动机制 动„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16 4.9 液力变矩器离合器无锁 止„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17 4.10 自动变速器不能强制降 挡„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„.17 5. 典型故障案 例„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„.18 5.1 案例 1„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„18 5.2 案例 2„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„19 5.3 案例 3„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„21 6. 总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„.22 参考文 献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„..23 致 谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„..24 1. 绪论 随着科技的发展和社会的进步,汽车已成为人们在生活工作中不可缺少的交通代步工具,在国内的普及率已经迅速逼近发达国家,我国汽车销量已经全球第一。然而作为汽车最为复杂的系统之一的自动变速器却越来越多的缺乏技术人员,本文则以上海帕萨特B501型自动变速器为例,系统的阐述了这类自动变速器存在的常见故障,并对其进行诊断分析和故障排除,能够对其特点有个具体的总结。 上海帕萨特B5型轿车采用4挡电控液力自动变速器,整个换挡过程由变速器控制单元控制,可根据行驶工况自动换到最佳挡位(经济模式、动力模式)实 现平稳换挡。本文主要介绍了帕萨特B501N型自动变速器的结构及工作原理,重点讲述了帕萨特B5自动变速器常见故障,并对其故障进行诊断分析,并结合案例找出相应的解决的方法。 目前世界上使用最多的汽车自动变速器为MT手动式变速器、AT液力自动变速器、AMT电子控制机械式自动变速器、CVT金属带式无级自动变速器。因此,掌握自动变速器的结构与工作原理,对其维修与故障排除有着很大的帮助,这也是本篇论文的目的所在之处。 2. 自动变速器的系统组成和工作原理 2.1 自动变速器的系统组成 自动变速器的厂牌型号很多,外部形状和内部结构也有所不同,但它们的组成基本相同,都是由液力变矩器和齿轮式自动变速器组合而成的。自动变速器常见的组成部分有液力变矩器、行星齿轮变速器、离合器、制动器、油泵、滤清器、管道、各种控制阀等,按照这些部件的功能,可将它们分为液力变矩器、齿轮变速系统、换挡执行机构、液压控制系统和电子控制系统五部分。1是自动变速器的组成及功能。 表1 自动变速器的组成及功能 组成 功能 组成部件 液力供给系统 为自动变速器中的液力变矩器锁止机构、换挡执行构、液力控制自动换挡系统等提供一定压力,流量的自动变器 油 油泵、油箱、滤清器、调压阀、冷油器、管道等 液力变矩器 利用油液循环流动过程中动能的变化将发动机的动力传递给自动变速器的输入轴,并能根据汽车行驶阻力的变化,在一定范围内自动地、无 级地改变传动比和转矩比 泵轮、涡轮、导轮等 齿轮变速系统 实现变速的机构、改变动力传递的方向和速比 行星齿轮机构、离合器、制动器、单向离合器等 液力控制自动换挡系统 根据手动阀的位置及节气门开度、车速、控制开关的状态等因素,利用液力自动控制原理,按照一定的规律控制行星齿轮变速器中的换挡执行机构的工作,实现自动换挡 液力控制的各种控制阀及油路 电子控制自动换挡系统 通过电磁阀控制换挡执行机构工作,实现自动挡功能,若这些电磁阀是由电子计算机根据某些传感器信号进行控制的,则称为电子控制的换挡系统 自动变速器ECU、各种传感器、电磁阀等 2.2 自动变速器的分类及型号 2.2.1自动变速器的分类 不同汽车上装用的自动变速器在形式、结构、功能上有很大的不同,下面从不同的角度对自动变速器进行分类。 (1)按驱动方式不同 可分为后轮驱动自动变速器和前轮驱动自动变速器。 (2)按自动变速器前进挡的挡位数分类 自动变速器按前进的挡位数的不同,可分为4个前进挡、5个前进挡、6个前进挡、7个前进挡、8个前进挡等。在用轿车装用的自动变速器基本上都是4个前进挡或5个前进挡,即设有超速挡。新型高级轿车采用6、7或8个前进挡。这种设计虽然使自动变速器的构造更加复杂,但由于挡位间速比变化减少,大大改善了汽车的换挡平顺性与燃油经济性。 (3)按齿轮变速器的类型分类 自动变速器按其变速器的分类不同,可分为普通齿轮式和行星齿轮式两种。 普通齿轮式变速器体积较大,最大传动比较小,只有少数车型使用,但这种变速器工艺简单,维修方便。 行星齿轮式自动变速器结构紧凑,能获得较大的传动比,为大多数轿车使用。 (4)按控制方式分类 自动变速器按控制方式不同,可分为液压控制自动变速器和电子控制自动变速器两种。 2.2.2 自动变速器型号识别 一种自动变速器可能被用在多个公司不同款式的汽车上,而同一种车型也可能装用不同型号的自动变速器。如果不了解自动变速器的型号,在维修中就会对故障分析、资料查找、零件采购造成故障。下面介绍自动变速器型号含义及识别方法。 (1)自动变速器型号含义 1)变速器的性质 A表示自动变速器;M表示手动变速器;AM表示手自一体。 2)生产公司 如德国ZF公司、日本AISIN公司等。 3)驱动方式 F表示前驱R表示后驱,丰田公司用数字表示驱动方式,有的四轮驱动车辆在型号后面加“H”或“F”表示驱动方式。 4)前进位位数 用数字表示。 5)控制类型 电控E、液控H、电液控EH。 6)改进序号 表示该变速器是在原变速器上作过改进的。 7)额定驱动转矩 在通用、宝马公司的自动变速器型号中有此参数。 (2)变速器型号识别方法 1)看变速器铭牌 一般有:生产公司、型号、序号代码、日期等。 2)看汽车铭牌 一部分汽车在发动机舱内、驾驶室内、门柱等位置有汽车铭牌,这些铭牌上有生产厂商名称、汽车型号、车身型号、底盘型号、发动机型号、变速器型号、出厂编号等内容。 3)壳体标号识别 奔驰自动变速器识别方法为数字代码,刻在变速器壳体侧面与油底壳结合面向上一点,有一长串字符,共6位数字即为变速器型号。 4)零部件识别法 看滤清器、油底壳、油底密封垫、电磁阀个数、导线端子数等。 5)根据结构特征识别 日产千里马RE4F04A自动变速器的油底壳在上方有一大一小两个油底壳的宝马或欧宝4L30E变速器。 2.3 自动变速器的工作原理 发动机带动液力变矩器高速转动,液力变矩器内具有动能的自动变速器油液把动力传给变速器输入轴,只有当液力变矩器处于锁止状态时,液力变矩器才成为一个机械的整体(只有装有锁止离合器的液力变矩器才具有这一功能)。变速器输入轴驱动行星齿轮机构为汽车提供前进挡、空挡及倒挡。由于动力是通过由多片离合器、单向离合器和制动器控制的行星齿轮机构传递的,而当离合器或制动器被油压驱动时,行星齿轮机构的不同部件受到约束从而形成不同的传动比,在自动变速器的阀体中有许多液压阀,它们可以控制自动变速器油液的压力和流向。因此,自动变速器阀体可正确地施加在应被驱动的离合器或制动器上。自动变速器或变速驱动桥根据发动机的转速、负荷以及车速和其他一些工作条件来选 择传动比,升挡和降挡都是自动进行的。但是自动变速器也可以用手动方式选择到低速前进挡、倒挡、空挡或停车挡。随前进挡范围的选择,在汽车减速期间,变速器可以提供发动机制动。有的自动变速器有9个挡位可以选择。驾驶人可以通过变速杆选择所希望的挡位,这些挡位包括P(驻车挡)、R(倒挡)、N(空挡)、D(前进挡)、S(运动模式)、2(手动2挡)、1(手动低挡)。自动变速器选择传递比从而改变输出转矩,以便更好适应汽车不同行驶阻力的需要,如图1所示。 3. 帕萨特B501N型自动变速器的结构及工作原理 3.1 01N型自动变速器 上海帕萨特B5自动变速箱是全自动的四挡变速箱在选定的区域内所有的挡位都是自动切换的,换挡是通过一个电子液压器件和控制单元进行的,该自动变速箱外壳是一个整体式外壳,在投入使用的第一年一般不需要对变速箱进行维修,超过一年后,可对行星齿轮变速机构的阀体、片式离合器根据所诊断的故障进行维修或更换,01N自动变速箱如图2所示。01N自动变速箱由液力变矩器和变速箱组成。液力变矩器中装有锁止离合器,锁止离合器根据车辆的负载、速度和挡位的状况机械性地闭合,与打滑无关,该自动变速箱有4个液压控制的前进挡,当锁止离合器闭合时这些前进挡由液力变矩器的打滑转变成机械驱动的挡位。 自动变速箱只有在P或N挡时,发动机才能起动,对于装备自动变速箱的汽车不能通过推动或牵引汽车来起动发动机,这是因为变速箱工作所需要的来自ATF油泵的工作油压只有在发动机运转时才能建立,装备自动变速箱的汽车当换挡杆位于N挡时,汽车才可以被牵引。但牵引时,牵引速度不能超过50Km/h,牵引距离不能大于50Km,如果距离更远,则需要将汽车前部抬起,这是因为发动机停止运转时,变速箱的旋转零部件将得不到润滑。 01N型自动变速器的控制模块TCM通过监控液压控制单元、车速传感器、多功能开关、节气门位置传感器、发动机转速传感器、换挡锁止电磁阀、数据传输接线器、线路控制开关、制动灯开关、低速挡开关、起动机保持继电器、制动开关、强制降挡开关、ATF油温传感器及自动变速器换挡显示等信号,来准确地确定自动变速器的换挡时间与换挡品质。当上述某一系统发生故障时,TCM将执行紧急运行模式(ERM)。此时变速器所有其他电控功能将无法起作用,变速器只能处于液力3挡接合状态,不过R挡、1挡依然可以使用。 3.2 帕萨特B5自动变速器结构及工作原理 01N型自动变速器结构紧凑、布局合理且传动效率高(如图2)。变速器的壳体为整体式,内部结构包括行星齿轮、阀体、离合器及制动器等。01N型变速器各挡的传动比分别为:1挡2.714,2挡2.551,3挡1.000,4挡0.679。从理论上讲,变速器的每个挡位又分为液压和机械2种状态。由于装备了带有离合器的液力变矩器,TCM可根据车辆的负载、速度和挡位等状况,控制锁止离合器电磁阀的动作,实现锁止离合器接合与分离,但与变矩器内部打滑无关,当锁止离合器接合时,变速器的前进挡由液力变矩器的打滑方式变为机械直接驱动的方式。 01N型自动变速器的机械结构部分主要由1个行星齿轮组、3个离合器、2个制动器及1个单向轮组成。其中行星齿轮是由1个小太阳齿轮、1个大太阳齿轮、3个短行星齿轮、3个长行星齿轮、行星齿轮架及齿圈组成。变速器在工作时,阀体通过油压控制离合器、制动器的动作,离合器C1工作,就会驱动小太阳齿轮。离合器C2则是用来驱动大太阳齿轮的,离合器C3驱动行星齿轮架,制动器B1制动行星齿轮架,动力是通过齿圈输出的。 图2 01N自动变速器结构 3.3 换挡杆的结构 换挡杆有P(驻车锁止)、R(倒挡)、N(空挡)、D(前进挡)、3、2、1共7个位置,在换挡杆旁有带运动型指示灯的ECO/SPORT(经济型/运动型)行驶方式的选择按钮,通过该按钮,驾驶员能够选择低油耗(经济型)和高功率(运动型)的两换挡模式。选择经济型模式时ECO指示灯灭,选择运动模式时SPORT指示灯亮。 换低挡开关与油门拉索集成在一起,当油门踏板踩到使节气门全开时,该开关动作,控制单元发出指令使向低一挡位强制切换,换挡杆位于P、R和1挡时将被机械锁止,按换挡手柄侧面的按键可以解除其锁止。点火开关接通时,换挡杆锁止电磁铁将防止锁止的解除,为了从P切换到R以及从N切换到各行驶挡时,必须踩下制动踏板,控制单元通过制动灯开关接收到制动踏板动作的信息后,操作电磁铁解除对换挡杆的锁止。 3.4 01N型液力变矩器的结构和原理 液力变矩器位于变速箱中,安装固定在发动机上。液力变矩器的泵轮(以发动机转速旋转)和涡轮(变速箱输入轴)存在转速差,该转速差简称为滑转。汽车起步时的转速差最大,液力变矩器在其最大的扭矩范围内工作。随着速度的提高,泵轮和涡轮的转速逐渐接近。为了降低燃油消耗,即以更经济的方式行驶,动力传递可跨越过液力变矩器,由发动机直接传递给变速箱。当液力变矩器出现肉眼可见的损坏或功能故障时,应更换。 液力变矩器的液压动力传动路径如下: 发动机?泵轮?涡轮?带有单向制动器的导轮。 涡轮轴?片式单向离合器C1、C2. 液力变矩器的机械动力传递路径如下: 发动机?泵轮轴?片式离合器C3。 当变速箱处于1、2、3挡时,与负载有关的发动机转矩通过液力变矩器以液力方式传输到行星齿轮变速机构中,片式离合器C1和C2通过涡轮轴与液力变矩器的涡轮连接在一起。2挡时与负载有关的转矩跨越过液力变矩器,通过泵轮轴以机械方式将动力传递到片式离合器C3上。4挡时,转矩将通过泵轮轴和片式离合器K3以机械方式传递动力。 3.5 01N型自动变速器行星齿轮变速机构和工作原理 (1)行星齿轮变速机构的结构 行星齿轮变速机构主要是由1个行星齿轮组、3个片式离合器、2个片式制动器和1个单自由轮组成,行星齿轮组又是由1个小太阳轮、1个大太阳轮、3个短行星齿轮和3个长行星齿轮以及行星齿轮架和齿圈组成,结构如图3所示。片式离合器和片式制动器由阀体通过液压控制,用来完成液力变矩器和行星齿轮组之间的动力传递。若C1动作,则驱动小太阳轮。通过离合器C2来驱动大太阳轮,通过制动器B2制动大太阳轮,制动器B1制动行星架。通过齿圈将动力输出。 (2)工作原理 换挡杆拉索通过多功能开关向控制单元提供换挡杆位置的信息,同时通过换挡杆拉索和一个杠杆机构使阀体中的手动阀门动作。这样,手动阀门被置于基本位置,即在换挡杆位于“D”挡上时四个挡可按程序自动切入。 控制单元按其传感器(车速传感器、节气门电位计等等)的输入信号控制阀体中的电磁阀。电磁阀驱动阀体上的换挡阀,换挡阀将ATF压力油提供给换挡元件(片式离合器和片式制动器),通过换挡元件,发动机转矩将被输到行星齿轮 组上。 ATF油泵为月亮型齿轮泵。它由液力变矩器的泵轮驱动向阀体和换挡元件提供ATF油。 1)手动阀门由换挡杆驱动,将含有压力的ATF油提供给阀体中的换挡阀。通过手动阀可以在控制单元出现故障时换入倒挡、手动1挡和液力3挡。在无控制单元的情况下,车辆可以在这3个挡位上行驶。 2)换挡杆位于“D”挡时,离合器C1、C2通过阀体中的手动阀体中的手动阀门操纵,控制单元通过电磁阀EV4使离合器C2分离,在单向自由论的控制下,1挡在发动机不超速的情况下运转,行星齿轮架固定不动。其动力传递路径为:泵轮?涡轮?涡轮轴?片式离合器?C1?小太阳轮?短行星齿轮。长行星齿轮齿圈,动力总是通过齿圈输出。 3)换挡杆位于“D”挡或“手动2挡”,变速箱处于“2”挡,通过手动阀门向片式离合器C1和C2提供油压,通过电磁阀EV4使片式离合器C2分离,片式制动器B2由电磁阀EV2控制并将大太阳轮制动住。其动力传递路径为:泵轮?涡轮?涡轮轴?片式离合器?小太阳轮?短行星齿轮?长行星齿轮?行星架。长行星齿轮围绕大太阳轮滚动并驱动齿圈。 4)换挡杆位于“D”挡或“手动3挡”,变速箱处于液力3挡,通过阀体的手动阀门,片式离合器C1和C2闭合,小太阳轮和大太阳轮被同时驱动,由于两个太阳轮有不同的直径,所以行星齿轮组被锁住,因此整个行星齿轮组作为整体而一起转动。在无控制单元的情况下,当换挡杆位于“D”挡或“手动3挡”位置时,变速箱仍可以在3挡上以液力形式驱动车辆。其动力传递为:泵轮?涡轮?涡轮轴?片式离合器C1、C2?整个行星齿轮组整体旋转?齿圈?输出轴。 5)换挡杆位于“D”挡,变速箱处于机械3挡,控制单元操纵电磁阀EV3使片式离合器C3闭合。动力经泵轮、泵轮轴、C3直接驱动行星齿轮架。片式离合器C1、K2由手动阀门控制,这样行星齿轮组被锁定,如同一个刚性元件那样工作,动力直接通过片式离合器C3进行传递。其动力传递路径为泵轮?片式离合器C3?行星齿轮架?行星齿轮组。 6)换挡杆位于“D”挡,变速箱处于机械4挡,控制单元操纵电磁阀EV1和EV4使片式离合器C1和C2分离,同时通过电磁阀EV3使片式离合器C3闭合,通过电磁阀EV2使制动器B2闭合,这样经过C3的动力驱动行星齿轮架绕大太阳轮旋转,此时大太阳轮被制动住。其动力传递路径:泵轮?片式离合器C3?行星架,长行星齿轮架围绕大太阳轮转动并驱动齿圈。 3.6 帕萨特B5自动变速器电气元件 帕萨特B5自动变速器主要的电气元件由控制单元J217、车速传感器G68、节气门电位计G69、ATF油温度传感器、换低挡开关F8、巡航控制装置J213、锁定换挡杆电磁阀线圈N110、电磁阀N88~93、多功能开关F125及V.A.G1551或V.A.G1552诊断插头组成。 (1)控制单元 控制单元安装在右侧座椅前方搁脚空间的地毯下面。控制单元J217处理来自传感器的信息并且根据收到的信息控制执行元件工作。控制单元配备了一个自诊断系统并能连接上故障阅读仪(VAG1552)进行快速数据传送。控制单元的在行驶过程中,控制单元有故障或电源有故障以及电磁阀有故障时,变速箱将在紧急状态下继续工作。 (2)传感器 1)节气门电位计G69 节气门电位计G69位于进气道旁边,与节气门安装在一起并且由节气门驱动。其作用是持续为控制单元提供关于节气门位置的信息,在变速箱工作时,换挡点、主油压和换挡过程的最优化功能是根据节气门信息来进行控制的。节气门电位计有副滑动环,它可以用来替代装备在电喷系统中的怠速和全负荷开关。 2)车速传感器G68 车速传感器G68位于变速箱壳体顶部的右侧上,它属于磁脉冲式的,通过脉冲轮的齿轮获得车速信息。车速传感器提供车速信号给控制单元用于换挡,并且换挡过程平稳。 3)多功能开关F125 多功能开关F125位于变速箱壳体旁,由换挡杆驱动完成以下功能: a将换挡杆位置提供给控制单元; b接通倒车信号灯; c挂行驶挡位时阻止发动机启动; d接通或切断巡航控制系统的信息。 4)换低挡开关F8 换低挡开关F8与油门拉索做成一体并且安装在发动机舱的横隔板上,当加速踏板踩下并且超过节气门全开点时,换挡开关便动作。开关动作时,将在较高状态下的换挡点上强制换挡并且从高挡换入低挡位。 5)ATF油温度传感器G93 ATF油温度传感器G93位于阀体旁,处于ATF油中。ATF油温度传感器始终监测ATF有温度,当油温超过限定值时,换挡过程将在发动机较高转速下进行, 通过提高发动机的转速来减小液力变矩器滑转以此来降低ATF油温。ATF油温一下降,将再次恢复正常的换挡模式。 6)制动灯开关F 制动灯开关安装在制动踏板旁。对于换挡杆锁止功能来讲,它需要制动踏板动作的信息。 (3)执行元件 1)阀体上的电磁阀N88?N93 变速箱阀体用螺栓紧固在变速箱壳体底部,在变速箱阀体中有7个电磁阀N88?N93,它们由控制单元控制并通过换挡阀将来自ATF油泵的油压直接分配给换挡元件。电磁阀EV1?EV4用于向片式离合器和片式制动器提供油压,EV5和EV7在换挡期间起作用,调节阀EM6调节阀体中的主油压。调节阀根据挡位、运动型/经济型的选择、负荷和车速通过调整调节阀中的电流来确立主油压。给调节阀一个小电流,则可以得到一个较高的油压,反之也一样。 2)换挡杆锁定电磁线圈N110 电磁线圈的一端接15号线(火线),来自于制动踏板的信息经控制单元后用于控制电磁线圈的另一接地端。当踩制动踏板时,电磁线圈的接地端被断开,换挡杆锁定功能被解除。 3)起动马达闭锁器与倒车继电器J226 起动马达闭锁器与倒车继电器位于中央接线板上左侧,是一个组合式的继电器,继电器上标有编码“175”。倒车灯继电器用于倒车灯的开与关。换挡杆只有在“P”挡或“N”挡时,起动继电器才能使发动机起动。 4)巡航控制系统J213 巡航控制系统J213控制开关E45,它安装在转向柱开关上,由控制单元供电,进入巡航的前提条件是汽车处于前进挡行驶并且车速大于30Km/h。 5故障诊断插头 自动变速器故障诊断插头位于换挡杆前面的饰盖下面。K导线用于控制单元和VAG1551/1552之间的快速数据传送,L导线用于故障显示,并以闪光代码和测试灯的形式显示故障。 6)自动变速箱的维护 自动变速箱内的行星齿轮减速器内必须使用大众的新型ATFVW ATF。VW ATF呈淡黄色,首次加油量为5.5升,更换VW ATF可作为配件获得。 7)ATF添加方法 a用螺丝刀撬去密封塞的防松盖,由于防松盖锁止装置被损坏,所以每次都应更换新的防松盖。 b用V.A.G1924注入ATF从检查孔中流出。 c在液位密封塞上安装新的密封圈并且拧紧至15N?m d把密封塞装入加注管并且用一个新的防松盖锁定。 4. 帕萨特B5自动变速器常见故障诊断与分析 帕萨特B5 01N自动变速器常见的故障有: (1)自动变速器换挡冲击大; (2)自动变速器打滑; (3)自动变速器不能升挡; (4)自动变速器无前进挡; (5)自动变速器无超速挡 (6)自动变速器无倒挡; (7)自动变速器跳挡频繁; (8)自动变速器无发动机制动; (9)液力变矩器离合器无锁止; (10)自动变速器不能强制降挡。 4.1 自动变速器换挡冲击大 (1)故障现象 起步时,选挡手柄从P或N挂入D或R位时,汽车振动大;行驶中,自动变速器升挡瞬间产生振动。 (2)故障原因 发动机怠速过高;节气门拉线或节气门位置传感器调整不当,主油路油压高;升挡过迟;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;换挡组件打滑;油压电磁阀故障;电控单元故障。 (3)排除方法 检查发动机怠速;检查、调整节气门拉线或节气门位置传感器;检查真空式节气门阀的真空软管。路试检查自动变速器升挡是否过迟,升挡过迟是换挡冲击大的常见原因。 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,说明前进挡离合器、倒挡及高挡离合器的进油单向阀损坏或漏装。 检查换挡时主油路油压。正常情况下,换挡时主油路油压瞬间应有下降。 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;检查电控单元在换挡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应更换;如果线路存在问题则应修复。 4.2 自动变速器运行时打滑现象 (1)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。 (2)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。 (3)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,若所有挡都打滑,原因出在前进离合器。 若选挡手柄在D位的2挡打滑,而在S位的2挡不打滑,说明2挡单向超越离合器打滑。若不论在D位、S位的2挡时都打滑,则为低挡及倒挡制动器打滑。若在3挡时打滑,原因为倒挡及高挡离合器故障。若在超速挡打滑,则为超速制动器故障。若在倒挡和高挡时打滑,则为倒挡和高挡离合器故障。若在倒挡和1挡打滑,则为低挡及倒挡制动器打滑。 在前进挡或倒挡都打滑,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。 4.3 自动变速器运行时不能正常升挡 (1)故障现象 行驶途中自动变速器只能升1挡,不能升2挡及高速挡;或可以升2挡,但不能升3挡或超速挡。 (2)故障原因 节气门拉线或节气门位置传感器调整不当;调整器存在故障;调整器油路漏油;车速传感器故障;2挡制动器或高挡离合器存在故障;换挡阀卡滞或挡位开关故障。 (3)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;检查挡位开关信号。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,检查换挡执行组件是否打滑,用压缩空气检查各离合器、制动器油缸或活塞有无泄漏。 4.4 自动变速器运行时无前进挡切换 (1)故障现象 倒挡正常,但在D位时不能行驶;在D位时汽车不能起步,在S、L位(或2、1位)时可以起步。 (2)故障原因 前进离合器打滑;前进单向超越离合器打滑;前进离合器油路泄漏;选挡 手柄调整不当。 (3)排除方法 检查选挡手柄位置,如有异常,应按照规定程序重新调整;测量前景挡主油路油压,若油压太低,拆检自动变速器,更换前进挡油路上各处密封圈;检查前进挡离合器,如果摩擦片烧损或磨损过度应更换;若主油路油压和前进离合器均正常,应拆检单向超越离合器。 4.5 自动变速器运行时无超速挡切换 (1)故障现象 汽车行驶中,不能从3挡升入超速挡;车速已经达到超速挡工作范围,采用松加速踏板几秒钟再踩下加速踏板的方法,自动变速器也不能升入超速挡。 (2)故障原因 超速挡开关故障;超速挡电磁阀故障;超速挡制动器打滑;超速行星排上的直接离合器或直接单向超越离合器故障;挡位开关故障;液压油温度传感器故障;节气门位置传感器故障;3~4换挡阀卡滞。 (3)排除方法 对电控系统自动变速器应进行故障诊断,检查有无故障码输出。 检查液压油温度传感器电阻值;检查挡位开关和节气门位置传感器的输出信号。挡位开关,信号应与选挡手柄的位置相符,节气门位置传感器输出电压与节气门的开度成正比。 检查超速挡开关。若ON位时,超速挡开关触点应断开,指示灯不亮;在OFF位时,超速挡开关触点应闭合,指示灯应亮。否则检查超速挡电路或更换超速挡开关。 检查超速挡电磁阀的工作情况。打开点火开关,不能起动发动机,按下O/D开关,超速挡电磁阀应有接合声音。若无接合声音,应检查控制电路或更换电磁阀。 用举升器举起车辆,使四轮悬空。起动发动机,使自动变速器在D挡工作,检查在无负荷状态下自动变速器升挡情况。如果升入超速挡,说明控制系统正常。如果不能升入超速挡是因为超速挡制动器打滑,所以在有负荷情况下不能升入超速挡。如果能升入超速挡,而升入超速挡后车速提不高,发动机转速下降,说明超速行星排中直接离合器或直接单向超越离合器故障。如果在无负荷情况下不能升入超速挡,说明控制系统存在故障,应拆检阀体,检查3~4换挡阀。 4.6 自动变速器运行时无倒挡切换 (1)故障现象 汽车在D挡能行驶而倒挡不能行驶。 (2)故障原因 选挡手柄调整不当;倒挡油路泄漏;倒挡及高挡离合器或低挡及倒挡制动器打滑。 (3)排除方法 检查并调整选挡手柄位置。检查倒挡油路油压。若油压太低,说明倒挡油路泄漏,应拆检自动变速器。 如果倒挡油路油压正常,应拆检自动变速器,更换损坏的离合器或制动器摩擦片或制动带。 4.7 自动变速器运行时跳挡频繁现象 (1)故障现象 汽车行驶中,自动变速器出现突然降挡现象,降挡后发动机转速升高,并产生换挡冲击。 (2)故障原因 节气门位置传感器故障;车速传感器故障;控制系统电路故障;换挡电磁阀接触不良;电控单元故障。 (3)排除方法 对电控自动变速器进行故障诊断。 测量节气门位置传感器;测量车速传感器。拆下自动变速器油底壳,检查电磁阀连接线路端子情况;检查控制系统各接线端子电压。 4.8 发动机无法执行制动作用 (1)故障现象 汽车行驶中,当选挡手柄位于2、1或S、L挡位时,松开加速踏板,发动机转速降至怠速,但汽车减速不明显;下坡时,自动变速器在前进低挡,但不能产生发动机制动作用。 (2)故障原因 选挡手柄位置调整不当;挡位开关调整不当;2挡强制制动器打滑或低挡及倒挡制动器打滑;控制发动机制动的电磁阀故障;阀体故障;自动变速器故障。 (3)排除方法 对电控自动变速器进行故障诊断。 路试检查自动变速器有无打滑现象。 如果选挡手柄在S位时没有发动机制动作用,而在L位时有发动机制动作用,说明2挡强制制动器打滑。如果选挡手柄在L位时没有发动机制动作用,而S 位时有发动机制动作用,说明低挡及倒挡制动器打滑。 检查控制发动机制动作用的电磁阀是否存在故障。拆检阀体,清洗所有控制阀。检查电控单元各接线端子电压,如果正常,再检查各个传感器电压。更换新的电控单元重新试验,如果故障消失,说明电控单元损坏。 4.9 液力变矩器离合器无法执行锁止作用 (1)故障现象 汽车行驶中,车速、挡位已经满足离合器锁止条件,但锁止离合器仍没有锁止作用;耗油增大。 (2)故障原因 锁止电磁阀故障;锁止控制阀故障;变矩器中锁止离合器损坏。 (3)排除方法 检查锁止电磁阀;检查清洗锁止控制阀;若控制系统无故障,则应更换变矩器。 4.10 变速器不能进行强制降挡 (1)故障现象 汽车以3挡或超速挡行驶时,突然把加速踏板踩到底,自动变速器不能立即降低一个挡位,汽车加速无力。 (2)故障原因 节气门拉线或节气门位置传感器调整不当;强制降挡开关损坏;强制降挡电磁阀短路或短路;强制降挡阀卡滞。 (3)排除方法 检查节气门拉线、节气门位置传感器的安装情况。 检查强制降挡开关。在加速踏板踩到底时,强制降挡开关触点应闭合;松开加速踏板时,强制降挡开关触点应断开。如果加速踏板踩到底时,强制降挡开关触点没有闭合,可用手动开关。如果按下开关后触点能闭合,说明开关安装不当,应重新调整;如果按下开关触点不闭合,说明开关损坏。 检查强制降挡电磁阀工作情况。拆卸阀体,分解清洗强制降挡阀,阀芯若有问题,应更换阀体总成。 5. 典型案例 5.1 案例1 (1)故障现象 一辆上海帕萨特B5乘用车,累计行程6万Km,自动变速器出现升挡缓慢,发动机转速达4000r/min,升挡时冲击大。 (2)故障诊断 首先检查自动变速器油(ATF),发现油量正常,无异味。根据现象判断,是发动机动力不足造成自动变速器不易升挡。用VAG1552故障阅读仪检测发动机电控系统,调到故障码00561,含义为混合气调整超过极限。将故障码清除后,重新起动发动机,调到的故障码依旧。 引起此故障的原因有: 1)燃油压力低; 2)空气流量传感器信号数值有误; 3)碳罐电磁阀卡死; 4)排气系统泄漏; 5)喷油器阻塞。 (3)故障排除 经检查,该车燃油压力正常,进、排气系统无漏气现象。做完发动机免拆清洗和节气门体清洗后,清楚故障码,再次起动发动机,未调到故障码。读取数据流,各项数据正常。然后进行路试,故障现象仍然存在,没有好转迹象。 用VAG1552故障阅读仪进入自动变速系统进行故障查询,未发现故障码。随后进行路试,读取自动变速器控制系统的数据流,发现自动变速器的每个挡位都能正常工作,只是换挡点太迟,换挡冲击大。当检查ATF温度时,故障阅读仪显示该温度在153?~165?间波动,明显高于正常值。 而该车选用的自动变速器型号为01N,当ATF温度高于148?时,自动变速器会自动切换至下一个低挡位,以加大自动变速油的流动,降低油温,避免自动变速器因过热而损坏。而ATF温度过高时,自动变速器电控单元并不记忆故障码,只有通过读取数据流才能发现。 将该车用用举升机升起,检查自动变速器油底壳,感觉其温度并没有像故障阅读仪显示的那么高。将发动机熄火静止2h后,再次用VAG1552故障阅读仪检测ATF温度,发现还是160?,而此时ATF的实际温度只有40?左右。怀疑ATF温度传感器出现故障。将自动变速器油底壳拆下,拆下自动变速器扁平线束,用万用表测量ATF温度传感器的电阻,检查其阻值是否随温度变化而正常变化。经检测,ATF温度传感器正常(20?时,其电阻值约为0.25MΩ;60?时,约为49KΩ;120?时,约为7.5KΩ)。当用万用表直接从扁平线束的连接器相应端子处检测ATF温度传感器电阻时,发现该数值始终不随温度变化而变化,而是固定在2KΩ不变。据此判断扁平线束损坏。 更换自动变速器扁平线束后,故障彻底排除。 5.2 案例2 (1)故障现象 02款大众帕萨特,搭载01N电控自动变速器,行程里程12万Km。进入2挡时自动变速器产生了较为明显的拖滞现象,不能升入3挡。 (2)故障诊断 因为在大众的系列轿车的仪表盘上,没有安装发动机/自动变速器的故障指示灯,电控系统有无故障不得而知,所以有必要先进行电控系统的自诊断。在驾驶室中央通道处找到OBD?连接器,连接VAG1552,选择02系统进入自动变速器控制单元,点击查询故障代码项,VAG1552界面显示一切正常,没有历史故障记忆。其后对故障现象进行路试验证,最初的感觉是起步无力,之后发现在进入2挡的瞬间,发动机的转速大幅度的下降,好像什么东西猛然卡住了似的,自动变速器的挡位随之降为1挡,整个试车过程的结果是,变速器工作在1/2挡,不能进入3/4挡。 上述第一个现象说明,自动变速器驱动扭矩不足或者传动比不正常,引起此故障的原因可能是: 1)离合器片磨损; 2)系统执行油压偏低; 3)动力传递不正常,导致了不正常的传动比。 (3)故障排除 因为在行程过程中不存在打滑现象,前两者就此可以排除,后者的嫌疑最大。上述第二个现象说明,自动变速器的内部发生了运动干涉,这种运动干涉,极可能是由于2/4制动器B2的结合而使行星齿轮机构整体处于制动状态后产生的。 进一步讲,有一种可能就是在B2没有进入工作状态之前,已经存在某个执行元件进入了结合状态,惟其如此,上述分析才能成立,而且这种分析与故障的现象吻合。我们知道,执行器的工作状态受控于换挡阀,而换挡阀受控于电磁阀,结合上述分析和执行器/换挡阀/电磁阀三者固有的逻辑关系,故障点得到了进一步的压缩,可能的原因是: 1)电磁阀密封不严; 2)换挡阀回位不良。 首先检查电磁阀,静态电阻正常,进行动态加压测试,发现N90#密封不严,更换后试车,故障现象消失,说明故障已经彻底的排除。 故障原因分析 1)先看起步无力故障原因 在车辆起步的1挡工况,由于C3的结合,行星齿轮机构处于直接传动状态,实际的执行结果是从1挡变成了3挡,由于自动变速器的输出驱动扭矩与传动比成正比(1挡的传动比大,3挡的传动比小),所以表现出起步行驶无力的故障现象。 2)行车拖滞的故障原因说明如下: 2挡时换挡电磁阀N88#N89#N90#的状态为011(0代表断油卸压,1代表通电保压),由于N90#密封不严,即便是在通电保压的情况下,C3换挡阀的右侧也不能建立起必要的控制油压,在左侧回味弹簧的作用下,C3换挡阀向右移动,来自低挡调节阀的油压经C3换挡阀施加在C3离合器上,由于C1/C3/B2的结合,执行元件变成了3个,这时形成了一个非法的动力传递,其具体情况如下: 由于C1/C3的结合,自动变速器处于直接传动状态,当B2结合时,整个行 星齿轮机构将会被制动,所以在1挡上2挡时出现较为严重的拖滞现象。对故障的分析到此还没有结束,当我们成功的解释了一个故障的发生机率时,也许有另外一个与此相关的疑问等待着我们作出更为合理的解释。既然N90#密封不严造成了C3离合器处于结合状态,那么倒挡时的执行元件将变成C2/C3/B1,为什么它却没有表现出较为强烈的发动机制动现象呢?这与倒挡时的控制油路有关,其具体情况如下: 当选择倒挡时,来自手动阀R位的油压施加在低挡调节阀的左侧,该油压迫使低挡调节阀克服右侧的弹簧力向右移动,其结果C3/B2换挡阀上的待命工作油压被释放,C3离合器所需要的工作油压根本建立不起来,所以在倒挡时不会发生前进挡时那样的运动干涉现象。 5.3 案例3 (1)故障现象 一辆帕萨特1.8L轿车,搭载01N自动变速器,该车行驶里程15万Km。由于前进挡打滑而进行维修,试车后发现该车严重打滑。 (2)故障诊断 将该车变速器从车上搭下来,发现K3片严重烧蚀,K1也烧蚀严重。检查了K1与K3的活塞,没有发现异常,密封环也没有问题,用加压机侧漏看不出丝毫问题,问题有可能出在阀体上,可能是从阀体上供给K1与K3活塞的油压不足,引起的打滑烧片现象。 (3)故障排除 首先从阀体上最容易出现问题的开关电磁阀上入手,先检查一下开关电磁阀。N88控制控制K1换挡阀,N90控制K3换挡阀,N88与N90电磁阀的阻值没 有问题,N90电磁阀钢球的镀铜被磨掉许多,看来故障与此有关。K3离合器只在三四挡工作,而在低速不工作。由油路图图4可知,当N90电磁阀通电时,关闭电磁阀的泄油孔,使K3换挡阀下部的油压上升,从而推动K3换挡阀上移,切断由手动阀至K3离合器的油压。而该车由于N90电磁阀密封不严,造成K3换挡阀下部的油压较正常的偏低,从而在上部弹簧弹力的作用下,使该换挡阀下移到中间位置,由此微开一条去往K3离合器的油道,这样造成K3离合器处于半结合状态,使K3离合器摩擦片烧蚀。 接着检查N88电磁阀,发现其内的小钢球失圆严重,并且在电磁阀中运动极不灵活,可能是由于N88内的电磁阀严重发卡,造成其泄油缓慢,使K1换挡阀下部存在一定的油压,使K1换挡阀位于中间位置,造成K1离合器压力不足,所以打滑烧片。 最后,对该车变速器进行大修,更换电磁阀N88与N90,装车后路试,该车一切恢复正常。故此,故障得以排除。 图4 01N变速器1挡油路图 6. 总结 通过对汽车自动变速器的检测和诊断的讲述,让我们知道了自动变速器的重要性。对于自动变速器出现的常见故障可以做出判断并解决,文章比较清楚的讲述帕萨特B501N自动变速器的结构和工作原理,详细的分析了帕萨特B501N型自动变速器的诊断与故障排除方法。伴随科技的发展,汽车上的电子设备越来越多,各种传感器的相继出现,单单靠经验是完成不了问题的。要通过使用检测仪器对车辆故障进行检测,这样才能方便、快捷的找出车辆故障,避免盲目地拆装,在检修时一定要懂得车辆的构造,因为车辆的整体是相互联系的。 汽车维修必须要有理论作为依据,七分诊断三分修理,重在诊断,只要我们学习好理论知识,并通过日常实践,会使我们更快的掌握维修经验。 参考文献 [1]夏长明主编;汽车自动变速器原理与维修[M];北京:机械工业出版社.2012. [2]王正旭编著;汽车自动