汽车自动变速器的故障检修毕业论文.pdf
《汽车自动变速器的故障检修毕业论文.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《汽车自动变速器的故障检修毕业论文.pdf(20页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、目 录目 录 摘 要.4第 1 章 自动变速器发展综述.51.1液力自动变速器(AT).51.2电控机械式自动变速器(AMT).61.3无级自动变速器(CVT).61.4双离合自动变速器(DCT).7第 2 章 自动变速器基本结构和工作原理.92.1自动变速器基本组成.92.2自动变速器的功用.102.3自动变速器工作原理.11第 3 章 自动变速器常见故障与诊断分析.123.1自动变速器异响.123.2自动变速器换挡问题.123.3自动变速器打滑.13第 4 章桑塔纳 2000GSi-AT 自动变速器的故障检修.164.1故障现象.164.2故障原因分析.164.3故障检测与排除.17结束语
2、.21致 谢.21参考文献.22摘 要摘 要 摘 要:摘 要:自动变速器损坏程度较低时不会使汽车立即丧失行驶能力,故障不易被察觉,不及 时修理而使损坏程度加重,甚至导致重要零件严重损坏,失去修理价值,最后只能更换总成。其故障有多种表现形式,包括汽车换挡冲击过大、自动变速器异响、自动变速器打滑等。本设计课题以桑塔纳 2000GSi-AT 自动变速器汽车换挡冲击过大的故障检修为案例,首 先分析了自动变速器的常见故障部位,然后全面分析汽车换挡冲击过大的故障原因,制定正 确的诊断流程,能够通过仪器检测和试验结果确定故障部位,最后排除故障并检验修复效果。进一步掌握汽车故障的诊断思路、诊断方法和排除操作技
3、能。关键词:关键词:自动变速器;无级变速;检修第 第 1 1 章 自动变速器发展综述章 自动变速器发展综述 汽车自动变速器常有4种型式:分别是液力自动变速器(AT)、机械无级自 动 变 速器(CVT)、电控 机械 自动变速 器(AMT)、双离合 器自动变速 器(Dual Clutch TransmissionDCT)。目前轿车普遍使用的是AT,AT 几乎成为自 动变速器的代名词。AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成,通过 液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。其中液力变扭器是AT 最重要的部 件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,兼有传递扭矩和离合的作用。车用自动变速器已经经历了半个
4、多世纪的发展,而且其形式也多种多样。在现代轿车上常见采用电控的液力自动变速器,主要是由自动离合器和自动变速 器两大部分组成。它能够根据油门的开度和车速的变化,自动地进行换档。与无 级变速器相比,液力自动变速器最大的不同是在结构上,它是由液压控制的齿轮 变速系统构成。因此,液力自动变速器并不是真正的无级变速,还是有档位的。其所能实现的是在两挡之间的无级变速。而无级变速器则是两组变速轮盘和一条 传动带组成的,因此其比传统自动变速器结构简单,体积更小。另外,它可以自 由改变传动比,从而实现全程无级变速,使汽车的车速变化平稳,没有传统变速 器换档时那种“顿”的感觉。1.1 1.1 液力自动变速器(AT
5、)液力自动变速器(AT)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。行星 齿轮系统主要由行星齿轮机构和执行机构组成,通过改变动力传递路线得到不同 的传动比。由此可见,液力自动变速器实际上是能实现局部无级变速的有级变速 器。液
6、力自动变速器是目前使用最多的自动变速器。采用此种类型的自动变速器,免除了手动变速器繁杂的操作,使开车变得省力。同时,电子控制也使自动切换过程柔和、平顺,因此汽车具有良好的乘坐舒适性和安全性、优越的动力性和方 便的操纵性。但这种变速器效率低,结构复杂,成本也较高。1.2 1.2 电控机械式自动变速器(AMT)电控机械式自动变速器(AMT)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。E
7、CU 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。AMT既具有液力自动变速器自动变速 的优点,又保留了原手动变速器齿轮传动的效率高、成本低、结构简单、易制造 的长处。它揉合了二者优点,是非常适合我国国情的机电一体化高新技术产品。它是在现生产的机械变速器上进行改造的,保留了绝大部分原总成部件,只改变 其中
8、手动操作系统的换档杆部分,生产继承性好,改造的投入费用少,非常容易 被生产厂家接受。它的缺点是非动力换档,这可以通过电控软件方面来得到一定 弥补。在几种自动变速器中,AMT的性能价格比最高。在中低档轿车、城市客 车、军用车辆、载货车等方面应用前景较广阔。1.3 1.3 无级自动变速器(CVT)无级自动变速器(CVT)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
9、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。机械式无级自动变速器传动比连续,传递动力平 稳,操纵方便,同时因加速时无需切断动力,因此汽车乘坐舒适,超车加速性能 好。特别值得一提的是,由于可使发动机始终在其经济转速区域内运行,从而大大改善了燃油经济性。但与齿轮传动相比,效率并不高,且此种变速器起动性能 差,需另加起动装置,制造困难,价格也较高。无级变速器的无级变速原理的关键,是二个传动滑轮和联接此二个滑轮的 传动带,每个滑轮都由一对彼此合成 V 形槽的锥体组成,通过传动
10、带联接二滑轮,利用液压操纵机构移动锥体的开合,使传动带离滑轮轴心的径向位置发生变化,从而获得二滑轮之间的传动比(一般最大范围可达 5:1)。自动变速器多挡化虽能 扩大自动变速的范围,但它并非安全迅速,只在有级变速与无级变速之间,理想 的无级变速器是在整个传动范围内能连续的、无挡比的切换变速比,使变速器始 终按最佳换挡规律自动变速。无级化是对自动变速器的理想追求。现代无级变速器传动效率提高,油门反应快、油耗低,随着汽车技术的进 步,已经越来越不满足于液力自动变速器,希望彻底改进无级变速器,从实现汽 车从有级变速阶段向无级变速阶段的飞跃。福特、菲亚特、奥迪等企业纷纷推出 了能够匹配大排量发动机的无
11、级变速器。目前国内的自动档基本上全是液力自动 变速器,只有奥迪采用了无级变速器。奥迪无级/手动一体式变速器,其就在原 有的无级变速器基础上,进行多项技术上的创新、改进和提高。无极变速装备有 自动控制装置,行车中可根据车速自动调整档位,无需人工操作,省去许多换档 及踏踩离合的工作。1.4 1.4 双离合自动变速器(双离合自动变速器(DCT)DCT)双离合变速箱(DCT),也称直接换挡变速箱(DSG)。算下来它也有近 70 年的历史,但很长一段时间内这种变速箱并不为人所知,而真正应用在量产 车上也是不久以前的事情。双离合变速箱优势很明显,但其内部结构相比下非 常复杂。首先它有两组离合器分别由电子控
12、制并由液压系统推动,而两组离合 器分别对应两组行星齿轮,这样传动轴也相应复杂的被分为两部分,中心的实 心传动轴负责一组齿轮,而空心传动轴负责另一组。可见双离合的内部构造几 乎彻底颠覆了传统的变速箱形式。双离合变速箱的工作原理可以简单理解为 一个离合器对应奇数挡,另一离合器对应偶数挡。当车辆挂入一个挡位时,另 一个离合器及对应的下一个挡位已经位于预备状态,只要当双离合变速箱(DCT)前挡位分离就可以立刻接合下一个挡位,因此双离合变速箱的换挡速度要比一 般的自动变速箱甚至手动变速箱还快。此外双离合变速箱虽然内部复杂,但实际体积和重量相比自动变速箱而言并没有比手动变速箱增加多少,因此装备双 离合变速
13、箱的车型不会为自己平添过多的负担。双离合器是一个非常紧凑而精 密的部件,也是 DCT 的核心,外部稍大一些的离合器负责奇数挡的动力接合和 中断,内部稍小一些的离合器负责偶数挡的动力接合和中断。两个离合器的分 离和接合同时进行,因此传递到驱动轮的动力几乎不会出现中断。当奇数挡离 合器分离的同时,接合偶数挡离合器,反之亦然。控制电脑根据发动机转速、车速和节气门开度等信息对挡位进行预判,例如在二挡加速时,三挡已进入预 备状态,从二挡切换到三挡的过程只是偶数挡离合器分离和奇数挡离合器接合 的过程,并且两个动作同时间进行。因此 DCT 的换挡速度通常说来相比仅有一 个离合器的半自动变速箱(结构基于手动变
14、速箱,用于高性能轿跑车和跑车)更 快。第 第 2 2 章 自动变速器基本结构和工作原理 章 自动变速器基本结构和工作原理 2.1 2.1 自动变速器基本组成自动变速器基本组成 自动变速器的厂牌型号很多,外部形状和内部结构也有所不同,但它们的 组成基本相同,都是由液力变矩器和齿轮式自动变速器组合起来的。常见的组 成部分有液力变矩器、行星齿轮机构、离合器、制动器、油泵、滤清器、管道、控制阀体、速度调压器等,按照这些部件的功能,可将它们分成液力变矩器、变速器齿轮机构、供油系统、自动换挡控制系统和换挡操纵机构等五大部分。(1)液力变矩器。液力变矩器位于自动变速器的最前端,安装在发动机的 飞轮上,其作用
15、与采用手动变速器的汽车中的离合器相似。它利用油液循环流 动过程中动能的变化将发动机的动力传递自动变速器的输入轴,并能根据汽车 行驶阻力的变化,在一定范围内自动地、无级地改变传动比和扭矩比,具有一 定的减速增扭功能。(2)变速齿轮机构。自动变速器中的变速齿轮机构所采用的型式有普通齿 轮式和行星齿轮式两种。采用普通齿轮式的变速器,由于尺寸较大,最大传动 比较小,只有少数车型采用。目前绝大多数轿车自动变速器中的齿轮变速器采 用的是行星齿轮式。变速齿轮机构主要包括行星齿轮机构和换档执行机构两部 分。行星齿轮机构,是自动变速器的重要组成部分之一,主要由于太阳轮(也 称中心轮)、内齿圈、行星架和行星齿轮等
16、元件组成。行星齿轮机构是实现变 速的机构,速比的改变是通过以不同的元件作主动件和限制不同元件的运动而 实现的。在速比改变的过程中,整个行星齿轮组还存在运动,动力传递没有中 断,因而实现了动力换挡。换挡执行机构主要是用来改变行星齿轮中的主动元 件或限制某个元件的运动,改变动传递的方向和速比,主要由多片式离合器、制动器和单向超越离合器等组成。离合器的作用是把动力传给行星齿轮机构的 某个元件使之成为主动件。制动器的作用是将行星齿轮机构中的某个元件抱 住,使之不动。单向超越离合器也是行星齿轮变速器的换挡元件之一,其作用 和多片式离合器及制动器基本相同,也是用于固定或连接几个行星排中的某些 太阳轮、行星
17、架、齿圈等基本元件,让行星齿轮变速器组成不同传动比的挡位。(3)供油系统。自动变速器的供油系统主要由油泵、油箱、滤清器、调压 阀及管道所组成。油泵是自动变速器最重要的总成之一,它通常安装在变矩器 的后方,由变矩器壳后端的轴套驱动。在发动机运转时,不论汽车是否行驶,油泵都在运转,为自动变速器中的变矩器、换挡执行机构、自动换挡控制系统 部分提供一定油压的液压油。油压的调节由调压阀来实现。(4)自动换挡控制系统。自动换挡控制系统能根据发动机的负荷(节气门开 度)和汽车的行驶速度,按照设定的换挡规律,自动地接通或切断某些换挡离 合器和制动器的供油油路,使离合器结合或分开、制动器制动或释放,以改变 齿轮
18、变速器的传动化,从而实现自动换挡。自动变速器的自动换挡控制系统有 液压控制和电液压(电子)控制两种。液压控制系统是由阀体和各种控制阀及油 路所组成的,阀门和油路设置在一个板块内,称为阀体总成。不同型号的自动 变速器阀体总成的安装位置有所不同,有的装置于上部,有的装置于侧面,纵 置的自动变速器一般装置于下部。在液压控制系统中,增设控制某些液压油路 的电磁阀,就成了电器控制的换挡控制系统若这些电磁阀是由电子计算机控制 的,则成为电子控制的换挡系统。(5)换挡操纵机构。自动变速器的换挡操纵机构包括手动选择阀的操纵机 构和节气门阀的操纵机构等。驾驶员通过自动变速器的操纵手柄改变阀板内的 手动阀位置,控
19、制系统根据手动阀的位置及节气门开度、车速、控制开关的状 态等因素,利用液压自动控制原理或电子自动控制原理,按照一定的规律控制 齿轮变速器中的换挡执行机构的工作,实现自动换挡。2.2 2.2 自动变速器功用自动变速器功用 液力偶合器为什么没有增矩效果:液力偶合器里只有泵轮和涡轮,而没 有改变涡轮油液流动方向的导轮。工作时泵轮油液传给涡轮,然后又经涡轮返 回泵轮,经涡轮返回泵轮的油液改变了旋转的方向,液流流向和泵轮旋转方向 正好相反。发动机曲轴在旋转的同时,还需克服来自涡轮油液的反向阻力。发 动机动力被削弱了。所以液力偶合器只有偶合工况,而永远不会有增矩工况。汽车在起步和低速行驶时需要有较大的转矩
20、,而液力偶合器无法满足这一需 要。所以早期生产的配液力偶合器的汽车具有起步慢,低速区域提速慢的明显 缺点。为了满足汽车起步和低速行驶时需较大转矩的需要,现代汽车已全部改用液力变矩器。液力变矩器中泵轮快速运动时,涡轮受到载荷和行驶阻力限制 转速较慢,泵轮和涡轮间产生了转速差。这个转速差存在于整个变矩区。这个 转速差就形成了残余能量。即由于泵轮转数快于涡轮转数,所以泵轮流向涡轮 的油液除了驱动涡轮外,还剩余一部分能量,这就是残余能量。泵轮和涡轮的 转数差越大残余能量就越大。液力偶合器里这种残余能量成为阻碍曲轴旋转的 阻力,最后转化为热量,白白浪费了。液力变矩器就不同了,泵轮和涡轮的转 速差越大,残
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 汽车 自动变速器 故障 检修 毕业论文
限制150内