自动变速器常见故障诊断与检修
xxxxxxxx学院
毕业论文
论文题目：自动变速器常见故障诊断与检修
所属系别汽车运用工程系
专业班级汽车运用技术班
姓名 xxxxxxx
学号 xxxxxxxxxxxxxxxxx
指导教师 xxxxxx 撰写日期 2012 年 5 月
随着自动变速器在现代轿车上使用的普及，自动变速器的维修也越来越成为汽修行业的重中之重。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。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。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，论文介绍了自动变速器的维护，由定期维护与日常维护组成。自动变速器的结构、工作原理、常出故障及它所出故障的维修方法。总结了自动变速器在工作生活中所遇见的常见故障，对汽车不能升档、无前进档、无倒车档等常见故障进行了分析研究，提出了排除故障中的思路和解决的方法。现代汽车中装备手动变速器的汽车仍然占有很大比例。但随着人们对汽车舒适性要求越来越高，现代汽车自动变速器装备率越来越高却是一个不争的事实，尤其是当自动变速器也逐渐能够兼顾操控性的时候。但，传统自动变速器技术却由于其效率的低下而在等待一场革命。
关键词：自动变速器,常见故障,检测,维修
With the automatic transmission in a modern car on the use of universal, automatic transmission repair has increasingly become the automobile industry is heavy. In order to improve vehicle performance and fuel economy, produced to meet the needs of the age of automatic transmission technology. Computer and transmission technology, a strong impetus to the development of the automobile industry. In order to maintain the process to solve the problem of automatic transmission, should have the sufficient understanding,The automatic transmission of the structure, working principle, often a fault and the fault repair method. Summary of automatic transmission in working life meet common fault, on the car can't rise file, without the forward, reverse and other common faults are analyzed, put forward the train of thought and troubleshooting solutions. The modern automobile equipped with manual transmission car still account for a large proportion of. But as people on the ride comfort of increasingly high demand, modern automotive automatic transmission equipment rate more and more high is an indisputable fact, especially when the automatic transmission is capable of both handling time. But, the traditional automatic transmission technology is due to its low efficiency while waiting for a revolution.
Key words:auto gearbox, common breakdown , examination, maintain
1 引言 (1)
1.1自动变速器目前的发展与现状 (1)
1.2自动变速器未来的发展趋势 (1)
2 常见自动变速器的类型、原理及结构 (3)
2.1常见自动变速器的类型 (3)
2.2自动变速器原理及结构 (4)
3 自动变速器常见故障及分析 (4)
3.1自动变速器常规检查项目 (4)
3.2汽车自动变速器故障的一般检修程序 (5)
3.2.1检修自动变速器应注意事项 (5)
3.3常见故障的检测方法与基本维修 (5)
3.3.1 自动变速器换档冲击大故障的排除 (5)
3.3.2 自动变速器打滑故障的排除 (6)
4 典型自动变速器故障现场维修分析 (7)
4.1奔驰722.9自动变速器故障维修 (7)
4.1.1奔驰722.9自动变速器结构及工作原理 (7)
4.1.2奔驰722.9自动变速器故障检修程序 (9)
4.1.3奔驰722.9自动变速器常见故障及原因 (10)
4.1.4奔驰722.9自动变速器典型故障及分析 (11)
5 总结 (13)
参考文献 (14)
致谢 (15)
1 引言
1.1自动变速器目前的发展与现状
自从美国根据车速和加速踏板位置研制了自动换档的自动变速器，从那以后自动变速器得到了空前的发展，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。到期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%。
我国从60年代起，就在“红旗”770轿车上使用了具有2个前进档的液力自动变速器，1975年又研制出具有3个前进档的CA774液力自动变速器。随着中国的改革开放，大量国外轿车进入我国市场，其中许多中高档轿车是带有自动变速器的，而其类别几乎全部是液力自动变速器。这也使一大批汽车修理企业对夜里自动变速器的维修变得十分熟悉。由于对自动变速器良好性能的逐渐认识，用户的需求量越来越大，使国内汽车企业加快了自动变速器的发展步伐。1998年上海通用汽车公司（SGM）生产的用于别克轿车上的4T65E电子控制自动变速器正式下线，1999年开始批量生产并投放市场，率先在国内将AT作为标准配置装于轿车。1999年中日合资生产的本田雅阁轿车也正式投产，其AT为本田技术PAX型，它弃用行星齿轮，而选择常啮合平行轴式结构，零件少、易制造是其长处，它采用了全电子直控式变速装置，能使变速、燃油喷射以及巡航等控制相结合。
1.2自动变速器未来的发展趋势
作为汽车关键总成之一，变速器技术在汽车诞生的百年历史中在不断地与时俱进。手动变速器由于其传递动力的直接与高效性，加上制作技术的成熟与低成本，现代汽车中装备手动变速器的汽车仍然占有很大比例。但随着人们对汽车舒适性要求越来越高，现代汽车自动变速器装备率越来越高却是一个不争的事实，尤其是当自动变速器也逐渐能够兼顾操控性的时候。但，传统自动变速器技术却由于其效率的低下而在等待一场革命。我们想要知道的是，自动变速器的未来究竟将走向何方？在当前多种技术的研发中，自动变速器技术逐渐呈现出了比较明显的三大发展
趋势，一是以德国大众汽车公司为代表的双离合技术，二是无级变速技术即CVT技术，三是多家公司已然推出的多挡位技术【1】。
双离合变速器(Dual Clutch Transmission) DCT有别于一般的自动变速器系统，它基于手动变速器而又不是自动变速器，除了拥有手动变速器的灵活性及自动变速器的舒适性外，还能提供无间断的动力输出。而传统的手动变速器使用一台离合器，当换挡时，驾驶员须踩下离合器踏板，使不同挡的齿轮做出啮合动作，而动力就在换挡期间出现间断，令输出表现有所断续。
无级变速箱CVT（Continuously Variable Transmission)的内部并没有传统变速箱的齿轮传动结构，而是以两个可改变直径的传动轮，中间套上传动带来传动。基本原理是将传动带两端绕在一个锥形传动轮上，传动轮的外径大小靠油压大小进行无级的调节。起步时，主动轮直径变为最大直径，而被动轮变为直径最小，最大轮带动最小轮，以最大的动力克服起步时的巨大阻力。在行驶中，当慢速行驶时可以令主动带轮的凹槽宽度大于被动带轮凹槽，主动带轮半径仍大于被动带轮半径，即小轮带大轮，因此能传递较大的扭矩；当汽车逐渐转为高速时，液压系统迫使主动带轮的直径逐渐变小，而被动带轮的直径正好相反，在逐渐变大，从而逐渐实现了小轮带大轮。
汽车自动变速器向多档位方向发展，5档或者6档自动变速器将逐步取代4档自动变速器的主导地位。档位多使变速器具有更大的速比范围和更细密的档位之间的速比分配，从而改善汽车的动力性、燃油经济性和换档平顺性。例如宝马7系或奥迪A8装配ZF产的6档自动变速器（ZF6H26），齿数比分别是1档4.7、2档2.34、3档1.52、4档1.14、5档0.87、6档0.69。某款3.0升高级轿车的4档自动变速器齿轮比分别是1档2.78、2档1.54、3档1.00、4档0.69。两者对比，显然ZF6档自动变速器具有更大的速比和更小的速比级差，因此变速时也就更加平顺。但是，档位越多意味着变速器越复杂，执行元件和齿轮数目会随之增加，不但成本增加，体积和重量也会增大，对于前轮驱动的汽车而言还会增加动力传动系统布置的困难。因此，为了缩小体积和减轻重量，要采用紧凑化设计，简化内部结构，引入电子控制系统，采用轻质材料。例如ZF6H26变速器设计基于一种名为Lep 的齿轮设计，使6个档位之间的齿轮大为减少，简化了内部结构，齿轮重量减少了11公斤。整个操作界面改为线控技术，由电子信息操纵换档。用塑料材料做油底壳及铝合金变速器箱体，进一步减轻重量。
2 常见自动变速器的类型、原理及结构
2.1常见自动变速器的类型
目前自动变速器技术的应用，主要有以下三种形式：液力自动变速器（Automatic Transmission，简称“AT”）;电控机械式自动变速器（Automatic Me-cha Transmission，简称“AMT”）;机械无级变速器（Continuously Variable Transmission，简称“CVT”）。其中，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。
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。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。
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。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。
机械式无级变速器种类很多，有实用价值的仅有V形金属带式。金属带式无级变速器属摩擦式无级变速器，其传动与变速的关键件是具有V型槽的主动锥轮、从动锥轮和金属带，金属带安装在主动锥轮和从动锥轮的V形槽内。每个锥轮由一个固定锥盘和一个能沿轴向移动的可动锥盘组成，来自液压系统的压力分别作用到主、从动锥轮的可动锥盘上，通过改变作用到主、从动锥轮可动锥盘上液压力的大小，便可使主、从动锥轮传递扭矩的节圆半径连续发生变化，从而达到无级改变传动比的目的。
2.2 自动变速器原理及结构
自动变速器工作原理：自动变速器将发动机的动力由变矩器从发动机飞轮上传递给输入轴上，再根据车速与节气门的开度来控制行星齿轮机构，将动力变速后，再由输出轴输出并由万向节传递给汽车的后桥。自动变速器中换档是由液压控制系统与电子控制系统根据汽车各传感器的数值经汽车ECU计算分析来控制的[1]。
自动变速器结构：自动变速器一般由变矩器，行星齿轮机构，液压控制系统，电子控制系统等组成[2]。
图2-1 自动变速器结构
3 自动变速器常见故障及分析
3.1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[3]。
3.2汽车自动变速器故障的一般检修程序
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【4】。
3.2.1检修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【5】。
3.3常见故障的检测方法与基本维修
3.3.1 自动变速器换档冲击大故障的排除
（1）故障现象
起步时，选档手柄从P或N挂人D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[6]。
（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。
（3）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。
3.3.2 自动变速器打滑故障的排除
（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【7】。
4 典型自动变速器故障现场维修分析
4.1 奔驰722.9自动变速器故障维修
4.1.1奔驰722.9自动变速器结构及工作原理
奔驰722.9自动变速器总体结构：1.驻车档锁止轮 2.涡轮 3.导轮 4.泵轮 5.变速箱通风孔 6.油泵 7.多片式制动器B1 8.多片式离合器K1 9.拉维纳尔赫行星齿轮组 10.多片式制动器B3 11.多片式离合器K2 12a.前辛普森行普森行星齿轮组 13.多片式制动器BR 14.多片式离合器K3 15.多片式制动器B2 16.变矩器锁止离合器 17.变矩器壳体 18.用于扭矩测量的信号环19.用于扭矩测量的环形磁铁 20.用于扭矩测量的环形磁铁 21.电子＆液压控制单元 22.档位选择杆
图4-1 722.9自动变速器总体构造
奔驰722.9自动变速器工作原理：一档传动图及原理
1 一档工作原理：
1档时工作的换档执行元件：多片式制动器B2、多片式制动器B3、多片式离合器K3 拉维纳尔赫行星齿轮组由短行星齿轮(PL2k)、长行星齿轮(PL2l)、小内齿圈(5)、复式行星架(6)、太阳轮(7)、大内齿圈(8)组成，中间行星齿轮组由行星齿轮(PL9)、内齿圈(12)、行星架(13)、太阳轮(14)组成，后排行星齿轮组由行星齿轮(PL6)、内齿圈(9)、行星架(10)、太阳轮(11)组成。
拉维纳尔赫行星齿轮组：小内齿圈(5)被输入轴驱动，长行星齿轮(PL2l)驱动短
行星齿轮(PL2k)围绕被固定的大内齿圈(8)旋转。于是产生减速增扭的同向旋转并传递到复式行星架(6)。
后排行星齿轮组：内齿圈(9)与复式行星架(6)机械连接并同向同速旋转，行星齿轮(PL6)围绕被固定的太阳轮(11) 产生减速增扭的同向旋转并传递动力到行星(10)。
中间行星齿轮组：
内齿圈(12)与行星架(10)机械连接并同向同速旋转，行星齿轮(PL9)围绕被固定的太阳轮(14)产生减速增扭的同向旋转并经过行星架(13)传递动力到输出轴。变速箱输出轴因此与发动机同向旋转并起到最大减速增扭作用。
2 五档工作原理
5档时时工作的换档执行元件：多片式制动器B1、多片式离合器K2、多片式离合器K3。
在5档时三组行星齿轮机构的元件全部连接为一体，变速箱输入轴动力通过相互联锁的行星齿轮机构传递到输出轴。
注：在5档时全部行星齿轮组的元件锁定为一体，如果变速箱有噪音并且换入5档时噪音消失，则检查中间行星齿轮机构！
3 七档工作原理
7档时时工作的换档执行元件：多片式制动器B3、多片式离合器K2、多片式离合器K3。
拉维纳尔赫行星齿轮组：小内齿圈(5)被输入轴驱动，长行星齿轮(PL2l)驱动短行星齿轮(PL2k)围绕被固定的大内齿圈(8)旋转。于是产生减速增扭的同向旋转并传递到复式行星架(6)。
4‘S’模式的倒档原理：
4S模式时工作的换档执行元件：多片式制动器、BR多片式制动器B1、多片式离合器K3。
拉维纳尔赫行星齿轮组：
小内齿圈(5)被输入轴驱动，长行星齿轮(PL2l)围绕被固定的太阳轮(7)旋转并产生减速增扭的同向旋转并传递到复式行星架(6)。
后排行星齿轮组：内齿圈(9)与复式行星架(6)为机械连接并同向同速旋转，由于行星架(10)被制动器BR锁止，因此太阳轮(11)反向旋转。