哈理工学年设计某汽车自动变速器故障检测诊断与维修.docx
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1、哈尔滨理工大学学年设计论文汽车故障检测、诊断与维修技术学年设计本田轿车自动变速器故障检测、诊断和维修学生姓名: 学 号: 班 级:车辆10-2班指导教师: 日 期: 2014.01.03 目录第1章本田汽车自动变速器工作原理31.1本田汽车自动变速器概述31.1.1本田汽车自动变速箱型号31.1.2本田汽车自动变速器特点41.2本田汽车自动变速器工作原理51.2.1本田汽车自动变速器的构造51.2.2液力变矩器51.2.3行星齿轮变速机构51.2.3液压自动控制系统71.2.4电子控制自动换挡系统71.2.5自动变速器油及其滤清器和冷却器10第2章本田汽车自动变速器的检验112.1基础检验11
2、2.1.1发动机怠速检验112.1.2节气门全开检验132.1.3节气门拉索检验132.1.4自动变速器油液位检查132.1.5空挡启动开关检验142.1.6超速档控制开关检验152.2失速试验152.3时滞试验162.4液压试验162.5道路试验182.5.1“D”工况试验182.5.2“2”工况试验192.5.3“L”工况试验192.5.4“R”工况试验202.5.5“P”工况试验202.6电子控制系统故障诊断系统20第3章本田汽车自动变速器故障分析与检修253.1 MAXA型自动变速器的维护253.1.1维护周期253.1.2自动变速器油(ATF)液面高度检验253.1.3自动变速器油品
3、质检查263.2本田 MAXA型自动变速器自动变速器故障诊断26第4章本田汽车自动变速器元器件的检测与更换294.1电控系统工作元件的检测诊断与更换294.1.1锁止/换档控制电磁阀A总成的检测诊断与更换294.1.3离合器压力控制电磁阀 A/B总成的检测诊断与更换304.1.4主轴转速传感器与中间轴转速传感器的更换314.1.5 2档离合器压力开关的更换324.1.6 3档离合器压力开关的更换324.1.7档位位置开关的检测诊断与更换324.1.8档位位置指示灯输入检测324.1.9换档锁止电磁阀的检测诊断与更换334.2自动变速器的检修334.2.1主阀体的检修334.2.3蓄压器的检修3
4、64.2.4伺服器的检修364.2.5 ATF油泵的检修374.2.6主轴分总成的检修384.2.7中间轴分总成的检修384.2.8副轴分总成的检修39参考文献40第1章本田汽车自动变速器工作原理1.1本田汽车自动变速器概述1.1.1本田汽车自动变速箱型号本田车系所采用的自动变速箱与其它车系有较大区别,其波箱型号没有什么特定的含义,不能反应变速器的基本特点(如:控制形式、驱动方式以及前进挡的数量等),也没有什么规律可循,目前国内几款本田车广泛采用的自动变速箱型号如表1-1:汽车型号雅阁老款本田广本老款广本新款变速箱型号CB7CD4CD5CG5CF9CG1CM6P4XBMPOAAOYAMAXAB
5、7XADCLAP4XB汽车型号里程CR-V奥德赛KA7KA9老款新款老款新款变速箱型号MPYAM5DAMDMAMRVAM4MAS4MAMPJADGPA表1-1本田汽车型号及其变速器型号1.1.2本田汽车自动变速器特点本田自动变速箱是一款相当独特的自动变速箱,其传动齿轮机构采用平行轴式(图1-1),与手排挡变速箱的常啮合齿轮相似,但能实现自动换挡。当其齿轮通过不同的离合器啮合形成一定的组合时,就能实现不同的传动比,从而产生不同的挡位来适应各种行驶条件和路面的要求。本田前驱自动变速箱的结构特点有许多与众不同的地方,具体如下: 1)机械部分的传动齿轮使用与手动变速箱一样的圆柱形斜齿轮,变速箱内离合器
6、的作用类似手动变速箱中的换挡接合套。2)变速箱内有一个倒挡拨叉和与之配套使用的接合套,而其它自动变速箱内没有。3)由于和本田前驱自动变速箱配套的发动机曲轴是逆时针旋转的,所以本田前驱自动变速箱内的单向离合器是逆转顺不转,因此在维修装配时应特别注意安装方向。4)变速箱内没有制动器。图1-1本田轿车平行轴自动变速器1.2本田汽车自动变速器工作原理1.2.1本田汽车自动变速器的构造本田汽车自动变速器在结构上,要远较普通的手动变速器复杂。一般来说,本田汽车自动变速器由以下几部分组成:1)液力变矩器2)平行轴式齿轮变速机构3)液压控制系统4)电子控制系统5)自动变速器油及其滤清器和冷却器1.2.2液力变
7、矩器本田汽车上广泛采用的是三元件综合式液力变矩器,它由带叶片的泵轮、涡轮和导轮组成,形成一个封闭的液力循环系统,通过工作过程中内部油液循环流动时能量的变化,在发动机曲轴和自动变速器的行星齿轮变速器之间传递功率或扭矩。这种由液力作用进行耦合传动的装置,能够根据汽车的行驶阻力,在一定范围内自动且无极地改变其传动比和扭矩比。与此同时,液力变矩器借助于传递或不传递由发动机发出的功率或扭矩至行星齿轮变速器,还可以起到自动离合器的作用。除此之外,液力变矩器还能衰减传动系统中的扭转振动,防止传动系统过载,并起到使发动机运转平稳的飞轮作用。1.2.3行星齿轮变速机构虽然液力变矩器能在一定范围内,自动且无极地改
8、变扭矩比和传动比,但它尚存在着变矩器能力及传动效率之间的矛盾,而且没有倒档,难以满足汽车的行驶需求。所以,在汽车自动变速器中,需增设一齿轮变速器,与液力变矩器配合使用。本田汽车的变速齿轮机构采用的是平行轴式齿轮机构,它有两组相互平行的类似于手动变速器的圆柱齿轮,在其换挡部分用液控离合器来控制动力传递路线,如图1-2所示。 图1-2本田汽车自动变速器平行轴式齿轮机构 平行轴式齿轮机构工作原理图如图1-3所示: 1-一挡离合器2-四档、倒挡 离合器3-四档接合套4-倒挡接合套5-二挡离合器6-三挡离合器 图1-3平行轴式齿轮机构工作原理图为使行星齿轮变速机构产生确定的输出运动,完成既定的工作,对行
9、星齿轮机构中的部件而言必须要有驱动和止动装置。因此,通常还需要有由离合器等组成的液压执行机构与行星齿轮机构一道工作。离合器的作用有两个:一是将液力变矩器与星齿轮组中各个齿轮连接起来,从而将发动机的转矩传递给中间轴,也可以使液力变矩器与行星齿轮组脱开,以切断转矩传递。二是将齿轮机构中连在一起的两个零件锁止,使它们提高或降低至相同转速,并使它们的转动方向相同。表1-2为不同挡位时,变速箱中离合器和齿轮的工作情况:部件挡位一挡齿轮&离合器二挡齿轮&离合器三挡齿轮&离合器四挡倒挡齿轮驻车挡齿轮齿轮离合器PRND挡1挡2挡3挡4挡31挡2挡3挡21注:“”表示工作;“”表示不工作表1-2不同挡位变速箱中
10、齿轮和离合器工作情况1.2.3液压自动控制系统液压自动控制系统由油泵、主油路压力调节阀、节气门阀、调速器阀、手控阀、换挡阀及其它一系列辅助阀和控制油路等组成,可根据发动机的节气门开度和汽车的行驶速度,产生不同的液压信号,借助于液压执行机构,控制行星齿轮变速器,自动地进行换挡。其工作过程如图1-4所示。1.2.4电子控制自动换挡系统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,实现自动换挡功能,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。其工作工程见图1-5:发动机液力变矩器齿轮变速器及执行机构液压控制系统图1-4自动变速器的构成及基本工作工程框图节气
11、门开度信号车速信号发动机液力变矩器齿轮变速器及执行机构换挡阀及锁止阀节气门开度信号车速信号电磁阀电控单元图1-5电子控制自动变速器的构成及基本工作工程框图 电子控制自动变速器的组成基本上与传统的液压控制自动变速器相同,两者之间最大的区别在于电子控制自动变速器分别通过节气门位置传感器和车速传感器,将发动机节气门开度和车辆行驶速度转化为各自传感器输出的电信号,连同其它反映汽车各总成和系统工作情况的传感器信号一起传送到电子控制单元(ECU)。然后,输入信号与事先存储在ECU中的程序进行比较,并由ECU向相应的电磁阀发出指令,接通或断开流向各换挡阀的液压,使执行机构个离合器和制动器动作得到控制,从而精
12、确地控制换挡时机和锁止离合器的工作,并使自动变速器的换挡更加平稳。如图1-6所示,广州本田雅阁轿车MAXA型自动变速器的电子控制系统主要由动力系统控制模块 (PCM)、传感器和电磁阀 (共6个)等组成。电子控制系统将根据各传感器的输入信号通过电磁阀对变速器实现换档和锁止控制,因而大大地改善了自动变速器的使用性能。该自动变速器在车两行驶过程中,根据需要具有换档控制、锁止控制和坡度逻辑控制的功能。节气门位置传感器信号发动机冷却液温度传感器信号维修检查插头换挡控制电磁阀A换挡控制电磁阀B换挡控制电磁阀CA/T离合器压力控制电磁阀AA/T离合器压力控制电磁阀BA/T离合器压力控制电磁阀C2挡离合器开关
13、3挡离合器开关锁止控制电磁阀主轴转速传感器信号中间轴转速传感器信号PRND421D3D4指示灯自诊断信号PCM-FI控制系统-A/T控制系统自诊断功能锁止功能换挡控制PCM图1-6 广州本田雅阁轿车MAXA型自动变速器的电子控制系统控制原理框图1.2.5自动变速器油及其滤清器和冷却器对于自动变速器来说,自动变速器油(ATF)是必不可少的工作液体,它除了起动力传递的作用外,还起换挡控制和使执行机构工作的作用。除此之外,自动变速器油还担负着自动变速器内部机件的润滑、冷却和清洁等项职能。为了使自动变速器能够正常的工作,还装有自动变速器油滤清器和冷却器。自动变速器油滤清器位于变速器壳体中油泵集油器与油
14、底壳之间,它的任务是滤除油中的污物和磨损所带来的金属以及离合器、制动器摩擦材料颗粒,从而使其不能随油液在自动变速器中流动,以防止造成配合副表面磨料磨损或各种滑阀卡滞。自动变速器工作期间,因为液力变矩器内油液流动的速度或方向突然发生变化所引起的油液分子间的强烈内摩擦,是油液产生高热的主要原因。高热会使自动变速器油很快失效。自动变速器油冷却器的功能就是将自动变速器油冷却并保持在其工作温度范围内,以延长变速器油的使用周期和保证变速器工作正常。第2章本田汽车自动变速器的检验本田汽车自动变速器的检验大体可分为基础检验、失速检验、时滞试验、液压试验和道路试验等内容,目的是发现和找出存在的问题,确定故障所在
15、的部位及相应的修理方法。故障诊断分析步骤如图2-1所示。2.1基础检验进行基础检验的必要前提是发动机工作正常,底盘性能良好,尤其是汽车的制动系统良好,不然的话,有可能将发动机加速不良,车轮制动拖滞或其它问题的反映误认为是自动变速器的故障表现。基础检验由一系列的检验项目组成,这些检验项目是:发动机怠速检验、节气门全开检验、节气门阀拉索检验、自动变速器油液位检查、空挡启动开关检验和超速挡启动开关检验。通过这一系列的检验可以判明自动变速器是否已经准备好正常的工作条件,而且通过这些检验,可以发现许多最基本的问题。2.1.1发动机怠速检验该检验的关键内容是确定当自动变速器选挡手柄位于“N”位时,汽车发动
16、机的怠速转速是否在规定的范围内。如果发现发动机怠速过低,则当选挡手柄从“N”位换至“R”、“D”、“2”或“1”位时,会因不稳定的怠速使整车发生震动,影响乘坐舒适性,若怠速转速过低情况比较严重的话,在选挡手柄位置变化时,还可能引起发动机熄火。如果发动机的怠速转速过高,当选挡手柄从“N”位换至其它位置时,将产生过度的换挡冲击。另外,怠速过高还会引发异常的车辆蠕动问题,如果蠕动过大,可能引起车辆失控的情况。发动机怠速检验应在满足一下条件情况下进行:发动机达到正常的温度,已安装空气滤清器,进气系统所有歧管和软管均已接好,所有附件(包括空调在内的用电器)均已关掉,所有的真空管路,包括废气再循环(EGR
17、)装置在内,均已正确连接,电子燃油喷射(EFI)系统的配线连接器已完全插好,点火正时已正确设定,同时自动变速器位于空挡。问诊基本检查道路测试症状分析法论断分析法故障码检测手动换挡试验机械液压系统故障解体检查故障码分析数据流分析电脑电路分析油压测试失速测试时滞测试症状诊断流程症状速查表故障部位调整、修理与更换液压控制系统故障元件测试对比测试电路检查阀体检查解体检查电子控制系统故障齿轮传动装置故障有图2-1故障排除分析步骤满足以上条件后,可以将转速表连接至发动机,并开始检查怠速。检查时,最好先将发动机以2500r/min的转速高速空转大约1.5s,然后再检查怠速转速的高低。本田汽车怠速范围为:65
18、050r/min。若怠速不符合规定,则应该检查怠速控制阀和进气装置。2.1.2节气门全开检验这项检验要求将加速踏板踩到底时,发动机的节气门全开,检查发动机的输出功率是否在规定的范围内。若节气门不能全开,会引起一下问题:汽车高速大负荷时,因发动机功率输出受限而不能达到最大车速;汽车的加速性能变坏;影响自动变速器强制降挡的响应时间。如检验节气门开度不符合要求,应对节气门操纵系统进行必要的检查和调整。2.1.3节气门拉索检验这项检验用于检查表征发动机负荷大小的节气门开度,能否被准确地反映到自动变速器的节气门阀处。在自动变速器的节气门拉索上都有调节记号,即在拉索上嵌有一如图2-1所示的挡块标记。检查时
19、,应注意拉索的具体类型。对有长的橡胶防尘罩套的拉索(见图2-1),检查时必须使节气门处于全开位置,即必须将加速踏板踩到底,这时,橡胶防尘罩套与调节记号之间的距离应为01mm,若超出此范围,可用调整螺母调整拉索的长度;对仅有极短橡胶防尘罩套的拉索,则须在发动机节气门完全闭合时检查,若短防尘罩套与拉索上的挡块的距离范围在01mm内为合格。若橡胶防尘罩套与调节记号之间的距离过大时,由于一定的发动机节气门开度反映到变速器节气门阀处要滞后一定值,所以如图2.2所示的自动变速器换挡规律会水平的向下移动一段距离(见下方的虚线),这时,换挡车速v较标准值升v高并造成较大的换挡冲击;若其距离过小,则会使变速器节
20、气门阀过早地工作,换挡车速v较标准值v降低,导致发动机功率损失。2.1.4自动变速器油液位检查这项检查用于检验自动变速器中的油液位置是否在规定的范围之内,同时一并检查自动变速器油的状况。检查时发动机和自动变速器的温度必须达到正常的工作温度(自动变速器油温为7080),再将选挡手柄自“P”位依次变换至“1”位,然后依次返回“P”位,满足这些条件后,方可在发动机怠速状态下检查液位是否在规定范围内。图2-2节气门拉索检查1-调节与锁紧螺母 2-外拉索 3-防尘罩套 4-挡块标记 图2-3节气门阀拉索位置对换挡规律的影响若发动机未运转或更换自动变速器油时,应将液位调整在油尺上的冷态(COOL)范围内,
21、但此结果仅可作为参考,不能认为是经过了液位检查,也就是说,只有热态下的检查合格才可以被接受。如果检查时发现自动变速器油液低于规定值,应立即添加原厂规定的自动变速器油,不然的话有可能会引起油泵吸入空气问题,轻者发生齿轮和其他旋转零部件润滑不良,离合器和制动器打滑,重者则影响到自动变速器工作质量。若加油过量造成液位过高,也应该放掉多余的油液,否则有可能在车辆行驶过程中由于颠簸晃动而出现油液自通风管溢出问题。另外,若液位过高造成控制阀体的排油孔泄油不畅,妨碍离合器、制动器的平顺分离,使挡位变换不稳。2.1.5空挡启动开关检验在装有自动变速器(A/T)的汽车中,ECU利用这个信号区别变速器是处于“P”
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