汽车检测与维修技术专业毕业论文04858.doc
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1、机电职业技术学院毕业设计(论文)系 部: 汽车工程系 专 业: 汽车检测与维修技术 题 目: 轿车自动变速器检修方法的阐述 指导者:评阅者:毕业设计(论文)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。XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX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
2、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办法,应此本课题的研究具有重要的现实意义。关键词: 自动变速器 基础检查 电控 安装 诊断 维修目录1 引言 42 自动变速器的基本知识 62.1自动变速器的组成 62.2自动变速器的基本原理 62.3自动变速器的优缺点 113 自动变速器的性能检验 123.1自动变速器的基础检查 123.2失速实验 133.3油压实验 143.4时滞实验 153.5道路实验 164 自动变速器电子控制系统 174.1电子控制系统的基本工作原理 174.2电子控制系统主要部件的检测 194.3汽车自动变速器电控系统的自诊断 2
3、05 自动变速器的安装注意事项 226 汽车不能行驶与自动变速器打滑的故障检测与诊断研究 236.1汽车不能行驶的故障检测与诊断研究 236.2汽车自动变速器打滑的故障检测与诊断研究 267 典型自动变速器故障现场维修分析 297.1广州本田雅阁自动变速器故障维修 297.2奇怪的帕萨特自动变速器故障 318 自动变速器的未来发展 34结论 36致谢 36参考文献 37 1 引言经过百余年的发展,世界汽车工业进入了一个全新的时代。中国的汽车工业虽然起步较晚,但从进入20世纪90年代以来,民族汽车工业沿着合资引进与独立开发相结合的道路。发展突飞猛进,汽车的发明给人类带来了极大的方便,汽车的操作性
4、能、舒适性也一直在逐渐提高。随着城市车辆密度的加大,自动变速器已逐渐成为汽车的必备装备,而不仅仅是豪华的标志。因为有了自动变速器,改变车速度变得轻松自如,且不必频繁地踩踏板。早在1908 年, 福特 T 型车最早采用一种两个速比的自动变速器。其构造是采用多组齿轮, 并且分成中央齿轮和周边齿轮, 最外边则是一个转轮, 随着中央齿轮从发动机引入的扭矩不同, 齿轮组相机行事, 从而得到高低不一的转速, 包括倒车档的反向旋转。从那以后, 自动变速器的构造原理并无大的改变, 但材料技术的进步与润滑油性能的提高, 使这种变速器的速度比更为丰富。美国在第二次世界大战之前就生产过一种 3 个速比的自动变速器,
5、 只要把变速杆推至D 的位置上, 便可由油门踏板随意地改变车速。传统的离合器由一个涡轮转换器所取代。后来, 又有人发明了涡流转换器的锁止机构, 消除了加速时打滑的感觉, 从而大大地降低了油耗。转轮式自动变速器存在一个缺点, 即起步加速时令人有一种车轮打滑的感觉, 于是驾车人会猛加油门, 但车速又并不随即增高。驾车者根本无需扳动手柄, 便可以轻松自如地改变车速。随着发动机燃油喷射与点火装置的不断完善, 自动变速器也有新的花样, 如设置了 “运动式” 或 “雪地行驶” 等不同的操控方式, 有的在仪表盘上设有一个印有 S 字母的按钮, 可以在加速时变得格外迅捷; 或者印有雪花图案代表雪地行驶的按钮,
6、 可避免在起步时打滑。 更有甚者, 新一代 “随机应变式” 变速器还可以顺应驾车者不同的习惯、 相应的反应、 使驾驶变得更加得心应手。到了1940年美国通用汽车公司研制出来的奥兹莫比尔汽车,这是一台串联式的行星齿轮结构的液控变速器。是距六十多年的今天,汽车自动变速器已经发生了重大的变化。自动变速器是汽车上一个高科技术的机电一体化产品。随着电子技术、计算机技术、液压控制技术的综合发展,汽车自动变速器的控制技术也由全液压式(AT)发展到电控式(ECT)。新型的电控式自动变速器已应用智能计算机和脉宽调制式的电液比例压力阀,大大地改善了自动变速器的性能。而且,在发动机控制计算机和自动变速器控制计算机之
7、间进行通信和联合控制,使整车性能大为提高。 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX然而安装了自动变速器的汽车取消了离合器踏板。在变速过程中,通过换档操纵手柄(或称变速杆)选择了换档范围以后在,在一般情况下,就不再需要任何换档动作。由于自动换档过程中传动系统传递的动力不中断,而且没有手动换档过程中减少供油的操作,再加上自动换档在时机的控制上能保证发动机功率得以充分利用,所以,自动换档可以得到很好的加速性,而且提高了平均速度。但是,与传统的手动变速器相比,自动变速器存在着结构复杂,检验、诊断和维修要求高等问题。对自动变速器产生的故障,我们大多数维修企业都进行解体检查,有时
8、并不是自动变速器的故障。盲目的拆检未能查出故障部位而且还会破坏各系统、总成的整体性,重新装配工艺达不到要求,致使汽车总体性能下降或出现新的故障,造成资源浪费和经济损失。2 自动变速器的基本知识2.1自动变速器的组成自动变速器由液力变矩器、变速机构和控制机构三大部分组成。(1)液力变矩器 液力变矩器位于自动变速器的最前端。它通过螺栓与发动机的飞轮相连,其作用与采用手动变速器的汽车中的离合器相似。它利用液力传动的原理,将发动机的动力传给自动变速器的输入轴,这是一种软连接。此外,它还可以起减速增矩和偶合作用。(2)变速机构 变速机构可以使变速器实现不同的传动比,使这处于不同的档位,大部分汽车的齿轮变
9、速机构有3-4个前进档和1个倒档。这些档位与液力变矩器配合,就可获得由起步至最高车速的整个范围内的自动变速。 (3)控制机构 控制机构包含各种控制阀体总成、液压控制管路、各种电磁阀、换档手柄、控制开关、控制电路等组成。它的作用是根据变速器换档手柄的位置以及汽车行驶时的车速、发动机负荷等因素,按照预先设定的换档规律,在汽车行驶过程中自动选择档位,并通过换档执行元件的工作改变变速器的传动比,实现换档。2.2自动变速器的基本原理2.2.1 液力变矩器的作用液力变矩器一般多为三组件综合式,它的主要作用是把发动机输出的转矩和转速柔性地传递给自动变速器的变速机构。液力变矩器位于变速器中,安装固定在发动机上
10、。液力变矩器的泵轮和涡轮存在转速差,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转矩范围内工作。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,动力传递可越过液力变矩器,由发动机直接传递给变速器。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递路径如下:发动机泵轮涡轮带有单向自由轮支架的导轮。涡轮轴片式离合器K1,K2。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K3。当变速器处于1、2、3档时,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K1和K2通过涡沦轴与液
11、力变矩器的涡轮连接在一起。3档时与负载有关的转矩越过液力变矩器,通过泵轮轴以机械方式将动力传递到片式离合器K3上。4档时,转矩将通过泵轮轴和片式离合器K3以机械方式传递动力。液力变矩器、泵轮和涡轮等的布置以及其动力传递路径如(图1)所示。图1 液力变矩器的XXXXX路径2.2.2 行星齿轮变速机构的组成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。(如图2)图2 行星XXXXXX机构2.2.1 各个档位的动力传递路线 变速杆拉索通过多功能开关向控制单元
12、提供变速杆位置的信息。同时通过变速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拉置,即在变速拉于“D”拉上时四个档可按程序自动换入。变速杆拉于“D”位时,离合器K1、K2通过阀体中的手动阀体的手动阀门操纵,控制单元通过电磁阀EV4使离合器K2分离,在单向自由轮的控制下,1档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K1小太阳轮短行星齿轮。行星齿驱动齿圈,动力总是能过齿圈输出。(如图3)图3变速杆位于“D”位的动力传递路径变速杆位于“R”位时,通过阀体中的手动阀门,供给片式离合器K2和片式制动器B1压力,片式离合器K2驱动大
13、太阳轮,片式制动器使行星齿轮架锁止,其他的控制功能都是被切断的。其动力传递路径为:泵轮涡轮涡轮轴片式离合器K2大太阳轮长行星齿轮驱动齿圈。(如图4)图4 变速杆位于XXXXXXXXX力传递路径变速杆位于“1”位时,通过手动阀门使变速器挂入1档,手动阀门操作片式离合器K1和片式制动器B1闭合,其他的控制功能都被切断。其动力传递路径为:泵轮涡轮涡轮轴片式离合器K1小太阳轮短行星齿轮长行星齿轮驱动齿圈。(如图5)图5 变速杆位于手动“1”档的动力传递路径2.2.2 自动变速器电子控制装置自动变速器电子控制装置由各种传感器、执行器、各种控制开关和电控组件组成。电控组件是整个控制系统的中心,它根据各种传
14、感器测得的发动机转速、车速、节气门开度、自动变速器油温等参数,通过电控组件分析运算,根据各种开关输入的指令和电控组件内设定的程序,向各个执行元件输出工作指令,操纵液压阀体中各种控制阀的工作,实现对自动变速器的控制。(如图6)图6自动变速器控制原理2.3自动变速器的优缺点2.3.1 自动变速器的优点(1)提高行车的安全性汽车在行驶过程中,驾驶员必须根据道路、交通条件的变化对汽车的行驶方向和速度进行改变和调节。如在城市中心行驶,平均每分钟换挡两次而每次换挡有46个手脚协调动作。正是这种连续不断的频繁换挡操作使得驾驶员产生疲劳,安全性下降。而配备自动变速器的汽车大大降低了驾驶员的疲劳程度,提高了行车
15、安全。(2)降低有害气体的排放发动机在怠速和高速运转时,排放的气体中CO和碳氢化合物的浓度较高。而自动变速器的应用可使发动机处于低有害气体排放的区域内运转,从而降低了排放污染。(3)整车具备更好的驾驶性能汽车驾驶性能的好坏一定程度上取决于正确的操纵与控制。自动变速器能通过系统的设计,使整车自动去完成这些使用要求,以获得最佳的燃料经济性和动力性,使得驾驶性能与驾驶员的技术关系减小,因而特别适用于非职业驾驶。(4)良好的行驶性能自动变速器的档位变换不但快而且平稳,提高了汽车的乘坐舒适性。通过液体传动或电脑控制换挡,可以消除或降低传动系统中的冲击。这对在地形复杂、路面恶劣条件下工作的工程车辆、军用车
16、辆尤为重要。2.3.2 自动变速器的缺点(1)结构复杂、成本高与手动变速器相比,自动变速器结构复杂,零部件加工难度大,制造成本高;技术不够成熟,寿命短;维护和维修要有昂贵的专业设备,难度和成本都较大。(2)效率不够高这也制约了自动变速器在小排量汽车上的使用。同类型的汽车,职业驾驶员驾驶,安装有液力式自动变速器的汽车比安装手动变速器的汽车油耗大百分之15左右。(3)缺少驾驶乐趣配备自动变速器的汽车大大降低了驾驶个性,这也是“爱车族”不愿意驾驶安装了自动变速器的汽车的原因,同时也是近年来产生自动、手动两用变速器的主要原因。3 自动变速器的性能检验自动变速器的结构和工作原理都十分复杂,液力变矩器、换
17、档执行元件、液压控制系统、电子控制系统等出现故障,都会影响自动变速器的正常工作。当自动变速器出现故障和工作不正常时,盲目拆卸分解往往找不出产生故障的真正原因,甚至造成自动变速器不应有的损坏。因此应利用各种检测仪器和手段,按照由外到内、由简到繁的步骤和程序,诊断出故障原因,有针对性地进行检修。自动变速器的性能检验可从以下几方面着手。3.1自动变速器的基础检查3.1.1 发动机怠速的检查将变速器换档手柄置于“P”或“N”位时,检查发动机怠速值是否符合原厂规定。若怠速过低,档位转换时将引起车身振动,甚至导致发动机熄火。惹怠速过高,汽车“爬行”现象严重,换档时易产生冲击。因此,怠速过高过低均应调整。3
18、.1.2 节气门拉索检查若节气门拉索调整不当,对液控自动变速器会导致换档时刻改变,造成换档过早或过迟,使汽车加速性能变差或产生换档冲击;对电控自动变速器将导致主油路压力异常,使换档执行元件打滑或产生换档冲击。3.1.3 油面高度和油质检查油面高度应符合规定,正常的自动变速器油颜色为粉红色,无异味,如呈褐色或黑色有焦味,说明油已变质,应及时更换。3.1.4 空档起动开关检查当换档手柄处于“P”和“N”位时,发动机才能起动,在其它档位不能起动。3.1.5 超速档开关检查变速器油温正常后,将发动机熄火,打开点火开关,连续接通断开超速档开关,超速档电磁阀应有”嗒嗒”响声。进行路试时,接通超速档开关,应
19、能升人超速档。3.2失速实验以下各试验均以丰田汽车自动变速器为例。3.2.1 试验目的通过测量“D”档位和“R”档位的失速转速来检查发动机、液力变矩器、换档执行元件的工作是否正常。3.2.2 试验方法(1)将变速器油温升至正常工作温度(500C一800C);(2)汽车停放在宽阔水平地面上,前后车轮用三角木块塞住;(3)拉紧驻车制动,并用左脚踩住制动踏板;(4)启动发动机;(5)把换档手柄置于“D”档位,右脚将加速踏板踩到底,迅速读出发动机最高转速(时间不超过Ss) ;(6)在“R档位进行同样试验。3.2.3 试验结果分析如表1所示。 表1 失速不正常原因换挡手柄火速转速故障原因所有位置过高主油
20、路油压过低;前进离合器打滑;倒档执行元件打滑过低发动机动力不足;变矩器导轮单向离合器打滑D位过高前进档油路油压过低;前进离合器打滑R位过高倒档油路油压过低;倒档执行元件打滑3.3油压实验3.3.1 实验目的通过检测液压控制装置中的油液压力,来判断油泵、阀的技术状况、密封性能和节气门阀拉索的调整状况。3.3.2 实验方法1、主油路油压测试(1)自动变速器预热至正常工作温度,拆下自动变速器主油路测压孔螺塞,接上油压表。(2)拉紧驻车制动器,前后车轮用三角木块塞紧,左脚用力踩下制动踏板,换档手柄推人D档,测量怠速时油压。(3)在上述状态下,右脚将加速踏板踩到底,测出失速工况下主油路油压。(4)在S,
21、L,R档重复上述试验。(5)结果分析,见表2表2 主油路XXXXXXXXX的原因工况测试结果故障原因怠速所有档位的主油路油压均太低油泵故障;主调压阀卡死;主调压阀弹簧太软;节气门拉索或节门位置传感器调整不当;节气门阀卡滞;主油路泄漏前进档和前进低档的主油路油压均太低前进离合器活塞漏油前进档油路泄漏前进档主油路油压正常前进低档主油路油压太低前进低档制动器或离合器活塞漏油前进低档油路泄漏前进档主油路油压正常倒档主油路油压太低倒档制动器或离合器活塞漏油倒档油路泄漏所有档位的主油路油压均太高节气门拉索或节气门位置传感器调整不当;主调压阀卡死;主调压阀弹簧太硬;节气门阀卡滞失速稍低于标准油压节气门垃素或
22、节气门位置传感器调整不当;主调压阀弹簧太软或卡死明显低于标准油压油泵故障;主油路泄漏2、速控阀油压的测度 在测试速控阀油压时,可用举升机将汽车升起,也可以接上压力表后进行路试。测试过程如下:(1)拆下自动变速器壳体上速控阀测压孔螺塞,装上油压表;(2)起动发动机,将换档手柄拨至前进档“D位;(3)松开驻车制动,缓慢踩下油门踏板,使驱动轮转动;(4)读取不同车速下的速控阀油压。若速控阀油压过低,可能有以下原因:(1)主油路油压过低;(2)速控阀油路泄漏;(3)速控阀工作不正常。3.4时滞试验3.4.1 试验目的根据迟滞时间长短来判断主油路油压及换档执行元件的工作是否正常。3.4.2 实验方法(1
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