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自动变速器液控系统故障诊断方法

信息来源:foioo.com  时间:2010-03-04  浏览次数:241

  自动变速器液压控制系统的故障诊断方法通常有主油压测试、挡位油压测试、速度油压测试、时间滞后试验、失速试验、路试和分段检查等多种,下文将分别介绍这些检查方法。
  一、主油压测试
  1.测试方法及步骤:
  ⑴.先热机,后熄火,然后在自动变速器主油压测试孔上连接主油压表(如图1所示);
  ⑵.将全部车轮用三角木塞住、拉紧驻车制动、踩下脚制动,然后启动发动机;
  ⑶.挂入D位,先记住D位怠速时的主油压,然后迅速将油门踩到底,记下D位失速时的主油压,在节气门全开位置上停留不要超过3s,以免该挡位的执行系统因过载而受损;
  ⑷.从D位回到空挡位怠速运转2min,也可以1200r/min的转速运转1min,以便使ATF得到冷却;
  ⑸.再挂R位,记下R位的怠速油压,迅速将油门踩到底,记下R位的失速油压。
  (注:后轮驱动汽车的自动变速器上的主油路压力和速度油压的测试口通常装在与节气门及换挡操纵系统相反的一侧;有的变速器测试口在接近油底壳处;另一些变速器的测试口则在*近变矩器壳处;如同时有2~3个螺塞,最前边或最上边的是主油压测试口,余下的为速度油压测试口。由于主油压试验是大负荷试验,因此建议车况特别差的不要做主油压试验。)
  2.检测的重点:
  ⑴.油泵是否出现早期磨损;
  ⑵.油滤器是否发生堵塞;
  ⑶.主油压电磁阀是否发生密封不严;
  ⑷.主调压阀调压弹簧是否过软;
  ⑸.主调压阀是否卡滞在泄油端;
  ⑹.真空调节器真空管是否堵塞;
  ⑺.节气门拉锁调整是否合适;
  ⑻.真空调节器软管是否保持密封;
  ⑼.工作油路是否发生泄漏;
  ⑽.节气门位置传感器的电阻值和输出的电压值有无异常。
  3.测试结果分析:
  ⑴.D位和R位怠速油压和失速油压都正常,这种情况说明油泵、主调压阀工作良好,主油路油压基本正常。
  ⑵.D位和R位怠速油压都低,失速油压均正常,则说明油泵发生磨损。其原因是主调压阀只能降压和保压,但不能升压,怠速时油泵被磨损,输出的油压低于主油压,因而造成怠速油压过低。正常情况下,发动机转速较高时,油泵油压明显高于主油压,但主调压阀会泄掉一部分油;油泵轻度磨损后,发动机转速较高时,油泵油压虽然低于正常值,但仍然高于主油压,主调压阀比正常泄油量少,但仍能调节至正常的主油压;油泵过度磨损后,必须及时更换,否则会造成全部离合器和制动器都发生早期磨损。如果油滤器破裂,大量的杂质进入油泵,造成油泵严重磨损(油泵里特别脏),出现冷车时可以勉强行驶,热车后不能行驶时,自动变速器不仅怠速油压特别低,而且失速油压也明显偏低。
  ⑶.D位和R位怠速油压都正常,失速油压不仅偏低,而且不能保持稳定,升到一定值后便开始回落,这说明油液滤清器发生堵塞。除油液太脏造成堵塞外,变速器内的油底壳位于全车最低部位(绝大部分自动变速器的油液滤清器都装在油底壳处),出现轻微拖底时,变形的油底壳会堵塞油液滤清器的进油口(拖底严重时会造成控制阀报废,汽车无法行驶)。油滤器堵塞后汽车车速上不去,倒挡不踩油门不走车,变速器前部有“嗡嗡”的异响声,手摸变速器油底壳可以感觉到高频振动,而且总是烧蚀一组高挡或中高挡的离合器或制动器。维修时需将变速器内脏油彻底放净,有条件的应先用变速器专用清洗剂清洗变速器,并换掉滤网;轻微拖底的汽车,可拆下油底壳,用木锤恢复原有形状即可。无论是哪种原因造成的堵塞,实际上都是部分地堵塞。油泵转速较低时或怠速时,所需供油量较少,油液滤清器虽然堵塞,仍能保证油量供应,使怠速油压能够保持正常。油泵转速较高时,所需油量成倍地增大,堵塞的油液滤清器无法保证油量供应,空气乘机侵入油泵,并随油液进入主调压阀,使失速油压偏低。
  ⑷.D位和R位怠速油压都正常,失速油压虽然偏低,但能保持稳定,出现这种现象的最大可能是主油压电磁阀密封不良,但也不排除节气门拉索是否松旷或折断。
  主油压电磁阀密封不良,一般只发生在油压较高时。怠速时主油压较低,主油压电磁阀完全可以保持密封;失速时主油压较高,主油压电磁阀便发生了轻微的泄漏,使失速油压偏低。主油压电磁阀密封不良时,车速上不去,缓慢踩油门时,最高车速通常只有80~90km/h,猛踩油门也往往只能达到120km/h,将超速挡开关按到OFF,随着传动比改变,最高车速有时可以达到150km/h。长途行驶时,如遇到此故障,为避免高挡离合器和制动器烧蚀,可将变速器外边的端子上的主油压电磁阀线束接头拔下,用电工胶布包好,将主油压由电液控制改为纯液压控制,主油压和车速均可恢复正常。
  ⑸.D位和R位怠速油压和失速油压偏低,这时,可检查控制阀上的螺栓是否全部拧紧;油泵是否装配到位;油泵的密封圈、密封垫、油泵驱动端的矩形油封是否密封良好;主调压阀的调压弹簧是否过软(行驶30万km以上的汽车容易产生调压弹簧过软的故障,造成所有的离合器和制动器都发生早期磨损,弹簧过软,其自由长度变短,维修时需更换调压弹簧),或主调压阀是否卡滞在阀孔的泄油处。主调压阀卡滞在泄油端时,怠速油压和失速油压值不仅很低,而且变化不明显。使用真空调节器的自动变速器,若升挡点过早,最高车速只有50km/h左右,应检查发动机进气歧管至变速器上的真空软管是否污物堵塞。可在软管两端分别测真空,或用气筒从软管一侧向另一侧打气,即可检查出真空管是否堵塞。
  ⑹.怠速和失速时主油压都高,这时应重点检查节气门操纵系统:节气门拉索是否调得过紧;真空管或真空调节器膜片是否发生泄漏。节气门拉索调得越紧,怠速时主油压就越高,有时会造成所有挡都有换挡冲击;有时会造成升不上超速挡,严重时连三挡都升不上。部分变速器的节气门阀是由真空调节器调节的(美国自动变速器上较多地使用真空调节器)。真空管或真空调节器膜片泄漏都会造成节气门油压和主油压过高。真空调节器膜片泄漏后,自动变速器油会被发动机进气歧管内的真空吸入,然后进入燃烧室,由于无法燃烧,便变成白烟排出;泄漏严重时,即使在怠速工况下,排气管也会排出很浓的白烟。
  ⑺.怠速油压过高,失速油压正常。具体表现在:起步时,挂前进挡基本正常,倒挡时有明显换挡冲击,倒挡时主油压明显高于各前进挡,怠速油压通常高出规定值1~2倍。导致此类故障最常见的原因是发动机进气歧管密封不良,应重点检查进气管道上所有真空软管有无破裂。
  ⑻.某一特定挡位上主油压过低。结合离合器、制动器的作用表,检查该挡位相关的离合器、制动器之间的油路的密封性,重点检查蓄压器和伺服装置活塞上的密封圈及离合器支承的密封圈。
  ⑼.其它可能影响主油压的因素有:油温传感器信号超限,变速器油温越高,跨在变速器油温传感器电阻两端的电压会越低,油温传感器电压信号超限会造成主油压过高;电控式的装有主油压电磁阀的变速器,其主油压主要是由节气门位置传感器控制的,电位计式节气门位置传感器内陶瓷膜片电阻局部磨损,会造成失速时主油压不正常,出现过高或过低现象,如果节气门位置传感器输出电压过低,则主油压过低,反之主油压过高,新购置的节气门位置传感器自身电阻值过高,输出的电压也过高,其自身电阻值过低,输出的电压也过低;主调压阀卡滞在泄油一侧也会造成主油压过低。
  4.大众4速变速器主油压的检测
  一汽大众的捷达和宝来使用的是01M型自动变速器,上海大众的桑塔纳2000使用的是01N型自动变速器,帕萨特B5使用的是01V型自动变速器。大众公司的自动变速器主油压测试方法与其它变速器有些不同:测试时车轮不用打掩,只需将驱动轮悬空;不做失速油压,只做怠速和2000r/min时的油压测试;做前需先从变速器壳上断开电磁阀线束(目的是为了断开主油压电磁阀线束,否则数值不准确)。
  具体的检测方法是:先连接VAG1551或VAG1552,输入地址词“02变速器电器”,并继续直到在屏幕上显示“Select Function XX”时,选择功能;然后,拆下主油压孔塞(变速器左侧中部*近油底处),并连接专用变速器油压表VAG1702,拧紧用于释放压力的滚花螺栓,启动发动机后,再松开滚花螺栓,将压力释放完后,重新拧紧螺栓;接着,按下按钮0和8选择测量数据块;最后按下按钮00和5(005选择“显示组编号5”),将ATF温度提高至60℃即可读取主油压,其正常值如表1所示。
  表1 大众公司01M、01N和01V型自动变速器主油压正常值
  发动机转速
  换挡杆位置
  D
  R
  bar
  kPa
  bar
  kPa
  怠速
  3.4~3.8
  338~379
  12.4~13.2
  1239~1319
  2000r/min
  5~6
  499~599
  23~24
  2299~2399
  检测完后,应换上新的主油压孔塞,并拧紧到15N·m。其主油压测试结果的分析和其它变速器一样。
  二、挡位油压的测试
  1.测试目的
  在主油压测试中个别挡位出现主油压过低,行驶中个别挡出现换挡冲击,自动变速器出现升挡迟缓或升不上挡时,均可做挡位油压测试。
  挡位油压测试可以查明液压控制系统中哪些挡位的工作系统发生泄漏;可查明蓄压器等安全缓冲系统是否发生卡滞,这些都是其他检测方法无法查明的。
  2.挡位油压与主油压测试的异同点
  挡位油压测试和主油压测试的相同点主要表现在只有在热机状态下测试其数值才有价值;不同点则主要表现有:
  (1)主油压测试的前提条件之一是变速器的输出轴不旋转,为此需用三角木塞住所有车轮,拉紧驻车制动,踩下脚制动。而挡位油压测试则是在变速器输出轴旋转的条件下进行,做挡位油压测试时可以将驱动轮悬空或在行驶中进行,另外,也可将驱动轮置于轮毂试验台上,还可以将变速器拆下来,用电机带动输入轴,用手直接搬动变速器上的换挡手柄进行试验。
  (2)挡位油压和主油压的测试口位置不一样,通常主油压测试孔*前或*上,而且主油压测试孔只有1个,而挡位油压测试孔可以设置1个,也可根据挡位不同而设置多个。在检测各挡位工作油路是否发生泄漏时,应装2个油压表,即主油压测试表和挡位油压测试表。
  (3)主油压测试只在怠速和失速2种工况下进行;而挡位油压测试根据检测的对象不同则需在不同车速下进行。
  3.测试方法及结果分析
  (1)检测执行器的安全缓冲系统
  离合器、片式制动器的安全缓冲系统是蓄压器,带式制动器的安全缓冲系统则是在控制阀中为其专设的调压滑阀,也有个别带式制动器的安全缓冲系统采用的是蓄压器。如果安全缓冲系统发生卡滞,则它所负责的挡位在升挡的瞬间会出现严重的换挡冲击。
  如果变速器哪个挡位出现换挡冲击,进行挡位油压试验时,该挡在升挡瞬间将会有油压的变化。正常情况下,由于安全缓冲系统作用,换挡时主油压会瞬时的下降,然后恢复正常。如果换挡时主油压没有下降,则说明变速器内过脏,执行器的安全缓冲系统发生卡滞。维修时最常用的修理方法是拆下控制阀和蓄压器活塞放在清洗剂中浸泡大约10min后,再用清水洗掉清洗剂,并用干燥的压缩空气吹干,然后在表面涂抹ATF,并更换新的密封圈。
  蓄压器活塞的拆装方式是:用手轻按蓄压器活塞,哪个油孔出油,便往哪个油孔加压,加压时用手抵住活塞,以防活塞飞出伤人。
  另外也可以就车清洗,即用清洗剂浸泡控制阀,从油尺孔加入自动变速器清洗剂,将驱动轮支起,启动发动机运行大约20min,运行当中逐个变换挡位将所有油路都加以清洗;然后将变速器、变矩器及冷却器内的清洗剂连同原来的ATF全部放净,加入新的ATF后,通常安全缓冲系统卡滞便可以排除。
  ATF的更换周期是以ATF在正常工作温度范围80~90℃来计算的,据美国有关部门测定,汽车在高速公路上行驶时,ATF的工作温度通常在82.2~87.8℃,而市内汽车开开停停(换挡频率高,离合器、制动器经常处于滑磨状态),油温高于正常工作温度,一般在93.3~111.7℃左右。所以市内开车与坏路上开车(也需频繁换挡)一样,对于自动变速器使用条件都属于恶劣条件下驾驶。恶劣条件驾驶应在ATF规定更换周期的一半时进行油液外观品质的检查,一旦发现油液氧化变质应及时更换。
  某些车辆在城区驾驶,当超过正常的更换周期后,ATF就变成深褐色,呈粘稠状,有焦糊味,说明油液已经氧化变质。油液氧化后产生的油泥和沉淀物,会造成蓄压器柱塞等安全缓冲系统卡滞,导致换挡冲击(在维修中分解蓄压器时,经常可以发现里面有许多油泥)。使用高效的自动变速器清洗剂如“#64401”可以安全地除去ATF中有害的油泥和其它沉积物,消除因油泥造成安全缓冲系统卡滞而导致的换挡冲击。同时还可以改善变速器橡胶密封件的工作性能。
  在免拆清洗后,必须彻底放净变速器、变矩器、变速器的冷却器和冷却管内的旧的ATF和清洗剂。加注新油时,如按5%的比例将高效自动变速器保护剂“#6444506”加入其中,换挡性能将更为出色。
  (2)检测工作油路是否发生泄漏
  汽车行驶中如发动机在某一速度区域内发生失速(发动机空转,车速下降),则说明负责该速度区域内的施力装置打滑退出。
  在做工作油路检测时需连接2块油压表,即主油压表和挡位油压表,其中挡位油压表应装在怀疑发生泄漏挡位的测试孔上。
  启动发动机并加速,将发动机转速稳定在发生失速的速度区域内,观察2块油压表。在正常情况下,无论变速器在哪个挡位,哪个速度区域,变速器工作油路上的挡位油压都不应低于主调压阀附近的主油压表21kPa。如果哪个挡位的挡位工作油压明显低于主油压(压差大于21kPa),则说明负责该挡位施力装置的活塞或负责该挡位缓冲的蓄压器活塞的密封圈发生泄漏。
  因离合器活塞拆装较麻烦,在未确定故障前,可从控制阀下面变速器壳体上的离合器活塞进油孔处注入0.2MPa压缩空气(注:压力小了作用不明显,压力过大容易造成密封圈损坏),如果听到“嘘—嘘—”的漏气声,则说明活塞密封圈密封不良,必须更换,若听不到漏气声则可不必更换。
  在对变速器进行例行的挡位油压检测时,应分别在车速20km/h、40km/h 和80km/h时测试挡位油压,以便检查不同挡位上液控系统的各个施力装置的工作油路是否密封良好。由于发动机不同,变速器不同,相同速度区域内的挡位油压也就有所不同,因此做挡位油压测试时,一定要参考厂家提供的挡位油压数值表。
  例如一辆使用41TE型自动变速器的克莱斯勒道奇,所有挡起步时不给油不走车,行驶中只有缓慢加速才可能逐渐提升到最高速,但行驶中有时又会出现突然降速,急加速时车速上不去,先后更换了电脑、离合器、制动器等,但故障依旧,后做挡位油压试验,发现挡位油压表在急加速时油压急剧下降。由于离合器和制动器的工作活塞在维修中已经检查过,因此,重点应放在蓄压器上。经检查发现控制阀内的2、4挡制动器的蓄压器活塞(材料为工程塑料)出现裂纹,更换活塞后故障排除。
  汽车出现起步时不给油不走车,慢加速尚可,急加速车速上不去,或在某一速度区域内发动机失速(发动机转速上升,车速不上升,甚至下降)均可能是工作油路上发生泄漏造成的,检测工作油路是否发生泄漏的有效方法就是做挡位油压测试。主油压表测试主调压阀处的主油压,挡位油压表则测试工作油路上的主油压。工作油路中主油压测试之所以称挡位油压测试,是因为它可以测试不同速度区域内工作油路的密封性。

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