任務(wù)三 自動變速器診斷試驗(yàn)

情境引入

戴女士的愛車變速桿在D位，但車不能行駛。于是找到修理廠。

戴女士：我的愛車加速不能行駛，不拆零件能否知道是哪里出了問題？

技師劉：可以做自動變速器失速試驗(yàn)和時滯試驗(yàn)等，或者通過調(diào)取故障碼，不用解體車輛，即可診斷故障部位。

戴女士：自動變速器試驗(yàn)是怎樣診斷故障部位的呢？

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.通過失速試驗(yàn)，診斷變速器內(nèi)部故障。

2.通過時滯試驗(yàn)，診斷變速器內(nèi)部故障。

3.通過油壓檢測，診斷自動變速器故障。

4.能綜合診斷自動變速器故障。

一、失速試驗(yàn)

將渦輪固定不動，泵輪的最高轉(zhuǎn)速稱為失速。變速桿置于前進(jìn)檔或倒檔位置，踩著制動踏板并完全踩下加速踏板，使節(jié)氣門完全打開，發(fā)動機(jī)處于最大的轉(zhuǎn)矩工況，而此時自動變速器的輸出軸和輸入軸均靜止不動，變速器渦輪被固定不動，只有變矩器殼及泵輪隨發(fā)動機(jī)一同轉(zhuǎn)動，此工況被稱為失速工況，此時發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速就是失速轉(zhuǎn)速。通過對失速轉(zhuǎn)速的分析，就可以判定變速器的性能狀態(tài)。失速試驗(yàn)因其操作簡便，對變速器功能檢查面廣，故在故障診斷中廣泛運(yùn)用。

1.失速試驗(yàn)的作用

（1）檢查液力變矩器各部件性能是否良好。例如：泵輪與渦輪之間的液流傳動性能；導(dǎo)輪的液流傳導(dǎo)性能；導(dǎo)輪單向離合器能否良好可靠地鎖止導(dǎo)輪及準(zhǔn)確地釋放導(dǎo)輪等。

（2）檢查自動變速器內(nèi)部行星齒輪機(jī)構(gòu)、換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)是否工作正常。例如：齒輪傳動機(jī)構(gòu)是否完好；檢測離合器和制動器摩擦元件間承受大轉(zhuǎn)矩而不打滑的能力。

（3）發(fā)動機(jī)的輸出功率是否正常。

2.失速試驗(yàn)操作與測試分析

（1）試驗(yàn)前的檢查準(zhǔn)備工作。因?yàn)槭僭囼?yàn)時，變速器內(nèi)部受到一個極大的轉(zhuǎn)矩負(fù)荷，因此要事先做好如圖1-3-1所示的幾方面工作。

圖1-3-1 準(zhǔn)備程序

（2）試驗(yàn)操作及注意事項(xiàng)。失速試驗(yàn)的操作比較簡單，如圖1-3-2所示。

圖1-3-2 失速試驗(yàn)

第一步：用三角墊木將所有車輪墊住，使汽車車輪不能滾動。

第二步：拉緊駐車制動器，確保汽車不能行駛。

第三步：踩下制動踏板。

第四步：將變速桿置于P位或N位，起動發(fā)動機(jī)。

第五步：左腳踩住制動踏板，將變速桿移動到D位或R位。

第六步：在左腳踩著制動踏板的同時，右腳迅速踏下加速踏板到最大加速位置，使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速上升，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速上升到最大值（可通過發(fā)動機(jī)聲音的變化來判斷是否達(dá)到最大值）時，讀取并記錄發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，即為失速轉(zhuǎn)速。

由于在失速試驗(yàn)時發(fā)動機(jī)功率全部損耗在變矩器內(nèi)，因此會產(chǎn)生大量的熱，所以失速時間不要過長，一般在5s之內(nèi)，即讀完數(shù)據(jù)后立即放松加速踏板。做完試驗(yàn)須讓發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘，以便使油及時冷卻，然后再關(guān)閉發(fā)動機(jī)或再進(jìn)行下一次試驗(yàn)。

另外，在試驗(yàn)時，注意聽發(fā)動機(jī)及自動變速器內(nèi)聲音的變化。在試驗(yàn)時隨著加速踏板的踏下，發(fā)動機(jī)和變矩器應(yīng)有很大的轟鳴聲，但絕對不可聽到任何金屬撞擊聲和尖銳的雜音。

（3）試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)分析。影響失速轉(zhuǎn)速的因素較多，不同發(fā)動機(jī)，不同的液力變矩器的失速轉(zhuǎn)速不同，但大部分汽車自動變速器的失速轉(zhuǎn)速都在1500～3000r/min范圍內(nèi)。

常見自動變速器失速轉(zhuǎn)速見表1-3-1。

表1-3-1 常見自動變速器失速轉(zhuǎn)速

失速轉(zhuǎn)速的非正常情況有兩種：高于規(guī)定值與低于規(guī)定值。生產(chǎn)廠家給出的失速值都是一個范圍。而并非某一確定的值。通常在失速轉(zhuǎn)速超出一定范圍后才判斷為失常。當(dāng)轉(zhuǎn)速過低或轉(zhuǎn)速過高時，則認(rèn)為異常。

失速轉(zhuǎn)速過低主要有兩方面的原因：一是發(fā)動機(jī)本身動力不足；二是液力變矩器內(nèi)導(dǎo)輪單向離合器打滑。在實(shí)踐中如何區(qū)分發(fā)動機(jī)與變矩器的故障呢？可利用動力斷開法進(jìn)行檢查。將變速桿置于P位或N位，讓變矩器渦輪不帶負(fù)荷，對發(fā)動機(jī)進(jìn)行急加速，如果發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速能在急加速時很順暢地上升，則說明發(fā)動機(jī)是正常的。如果汽車在行駛中也出現(xiàn)加速不良，而高速時卻很正常，則可判斷為變矩器故障。另外，如果失速轉(zhuǎn)速低于標(biāo)準(zhǔn)值600r/min，一般故障原因在導(dǎo)輪單向離合器。

從測試原理與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知，出現(xiàn)失速轉(zhuǎn)速過高時，發(fā)動機(jī)與液力變矩器的故障可能性較小，故障一般都發(fā)生在變速器，主要是因換檔執(zhí)行元件打滑引起。據(jù)此可通過失速試驗(yàn)與變速器內(nèi)相應(yīng)檔位的執(zhí)行元件工作情況進(jìn)行分析，從而判斷是因哪些元件損壞所致。但失速試驗(yàn)只可檢查到1檔和倒檔的執(zhí)行元件。對前進(jìn)位2檔及2檔以上的檔位執(zhí)行元件不能檢測，因?yàn)閾Q檔正常的變速器在失速時不可能升到高檔。

現(xiàn)以豐田A341E變速器為例，來分析失速轉(zhuǎn)速過高與相應(yīng)各檔執(zhí)行元件的關(guān)系：一是如果在所有行駛檔位失速轉(zhuǎn)速均高，則原因可能為液壓系統(tǒng)主油路壓力過低，或內(nèi)部換檔執(zhí)行元件損壞較嚴(yán)重，如超速排直接離合器C0及單向離合器F0損壞。二是如果在前進(jìn)檔D位，失速轉(zhuǎn)速正常，而R位的失速轉(zhuǎn)速較高，則說明高倒檔離合器C2、低倒檔制動器B3液壓活塞損壞。三是如果R位失速轉(zhuǎn)速正常，前進(jìn)位D、2、L失速轉(zhuǎn)速過高，則說明前進(jìn)位離合器C1液壓活塞及摩擦元件有故障。

注意：安裝電子節(jié)氣門的汽車，不可以做失速試驗(yàn)。

二、時滯試驗(yàn)

在發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時將變速桿從空檔撥到前進(jìn)位或倒檔后，需要有一段短暫時間的遲滯或延時才能使自動變速器完成檔位的接合（此時汽車會產(chǎn)生一個輕微的振動），這一短暫的時間稱為自動變速器換檔的遲滯時間。時滯試驗(yàn)就是測出自動變速器換檔的遲滯時間，根據(jù)遲滯時間的長短來判斷主油路油壓及換檔執(zhí)行元件的工作是否正常，如圖1-3-3所示。

圖1-3-3 時滯試驗(yàn)

試驗(yàn)的流程如圖1-3-4所示。

圖1-3-4 試驗(yàn)流程

大部分自動變速器N-D時滯時間小于1.0～1.2s，N-R時滯時間小于1.2～1.5s。

如果時滯時間過長，可能是主油壓過低或?qū)?yīng)工作的檔位的換檔執(zhí)行元件接合遲滯造成，要根據(jù)檔位分析原理，結(jié)合檔位傳動圖，分析遲滯原因，從而判斷故障部位。

例如，豐田A341E自動變速器N-D時滯過長，說明主油路油壓過低，前進(jìn)離合器C1摩擦片磨損或1檔單向離合器F2工作不良，如果N-R延時時間過長，說明倒檔主油壓過低，倒檔離合器C2或制動器B3工作不良。

圖1-3-5 油壓試驗(yàn)

三、油壓試驗(yàn)

油壓試驗(yàn)（圖1-3-5）是在自動變速器運(yùn)轉(zhuǎn)時，對控制系統(tǒng)中各個油路中的油壓進(jìn)行測量，為分析自動變速器的故障提供依據(jù)，以便于有針對性地進(jìn)行修復(fù)。正確的油路油壓是自動變速器正常工作的前提條件。油壓過高，會使自動變速器出現(xiàn)嚴(yán)重的換檔沖擊，甚至損壞控制系統(tǒng)；油壓過低，會造成換檔執(zhí)行元件打滑，加劇其摩擦片的磨損，甚至使換檔執(zhí)行元件燒毀。對于油壓過低而造成換檔執(zhí)行元件燒毀的自動變速器，如果僅僅更換燒毀的摩擦片而沒有找到故障的真正原因并加以修復(fù)，更換后的摩擦片經(jīng)過一段時間使用后往往會出現(xiàn)再次燒毀，因此在分解修理自動變速器之前，和自動變速器修復(fù)之后，都要對自動變速器做油壓試驗(yàn)，以保證自動變速器的修理質(zhì)量。

1.油壓試驗(yàn)的準(zhǔn)備

在油壓試驗(yàn)之前應(yīng)該做好以下準(zhǔn)備工作：

找出自動變速器各個油路測壓孔的位置。通常在自動變速器外殼上有幾個用方頭螺塞堵住的用于測量不同油路油壓的測壓孔。“自動變速器維修手冊”上標(biāo)有該自動變速器各個油路測壓孔的位置。如果沒有“自動變速器維修手冊”作參考，可以用舉升器將汽車升起，在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時分別將各個測壓孔螺塞松開少許，觀察各測壓孔在變速桿位于不同檔位時是否有壓力油流出，以判斷該測壓孔是與哪一個油路相通，從而找出各個油路測壓孔的位置。具體判斷方法如下：

（1）不論變速桿位于前進(jìn)位或倒檔時都有壓力油流出，則為主油路測壓孔。

（2）只有在變速桿位于前進(jìn)位時才有壓力油流出，則為前進(jìn)檔油路測壓孔。

（3）只有在變速桿位于倒檔時才有壓力油流出，則為倒檔油路測壓孔。

（4）只有在汽車行駛時才有油壓，而在怠速與倒檔時沒有油壓，則為速控油壓測試孔。

2.油壓試驗(yàn)的步驟和方法

油壓試驗(yàn)的內(nèi)容取決于自動變速器的類型及測壓孔的設(shè)置方式。下面以主油路油壓測試為例介紹自動變速器油壓試驗(yàn)的主要內(nèi)容和方法。

測試主油路油壓時，應(yīng)分別測出前進(jìn)位和倒檔的主油路油壓。

圖1-3-6所示為前進(jìn)位主油路油壓測試方法。

圖1-3-6 前進(jìn)位主油路油壓測試方法

將測得的主油路油壓與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較。不同車型自動變速器的主油路油壓都不完全相同。若主油路油壓不正常，說明油泵或控制系統(tǒng)有故障。

此外，還有手動換檔試驗(yàn)、道路試驗(yàn)、氣壓試驗(yàn)等，本書不再贅述。

實(shí)踐任務(wù)

（續(xù)）