东海汽车修理厂简介    维修特色:各车系电控系统疑难杂症故障的诊断
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自动变速器液控系统故障诊断方法

三、速度油压检测
  速度油压检测是检测离心式速度阀是否发生卡滞,速度油压油路是否发生赌塞。
  离心式速度阀由于油液污染发生卡滞,变速器便会因速度油压低于正常值,出现升挡迟缓、升不上超速挡,严重时升不上直接挡的故障。速度油压油路赌塞时也会发生类似故障,严重赌塞时会造成变速器不升挡的故障。
  将压力表与离心式速度阀后侧的测试孔相连(如图2所示),启动发动机,将换挡手柄移至D位,在行车制动、极限怠速运转时,速度油压最好为零,最大不超过10.34kPa,如果速度油压超过此范围,说明速度阀密封不严(如速度阀发生卡滞,在工作位置不能完全回位)。放松制动踏板,慢慢地踩油门,缓缓地增加发动机转速,观察车速表和速度油压表,二者应成比例增加。车速每提高1km/h时,速度油压应上升4.31kPa,油门完全放松时速度油压应回到0~10.34kPa。
  速度油压偏低,最常见的是离心式速度阀发生卡滞。维修时可用400#砂纸沿圆周方向打磨速度阀轴,直到阀轴在孔中活动自如时为止。并彻底清洗速度阀,速度阀如有烧蚀和摩擦痕迹应予以更换。
  速度油压偏高,应检查速度阀上重块回位弹簧是否脱落,若脱落应装上后重新试验。如未脱落,怠速时速度油压又基本正常,说明重块回位弹簧过软,应更换新弹簧。
  某些变速器是二级速度阀,装配时两级阀之间的部件不可互换,另外,注意一级阀的小面朝外。
  速度油压特别低时(行驶中变速器不能升挡),应先打开离心式速度阀测试孔,启动发动机,挂上D位,测试孔如只有很少油液流出,则说明速度油压的油路上发生了严重赌塞。部分变速器上下阀体之间有一“U”形滤网,负责速度油压油液的滤清,该滤网完全赌塞后,变速器不能升挡。维修时应更换滤网,并用压缩空气冲吹速度油压油路,必要时辅以清洗剂彻底清洗速度油压的油路,以保证从滤网到离心式速度阀处油路完全畅通。

四、时间滞后试验
1.试验目的
  时间滞后试验是利用挂挡后,施力装置接合的时间差来分析判断故障。在检修自动变速器时,既可以先做时间滞后试验,然后根据结果分析出故障的位置,再决定下一步是做失速试验,还是做主油压试验;也可以先做主油压试验或速度油压试验,然后再利用时间滞后试验对其结果进行进一步的验证。
  通过时间滞后试验可以检查:施力装置的工作间隙是否过大;施力装置的工作油路是否完全密封;怠速时的主油压是否正常。

2.试验的条件
  做时间滞后试验时应具备的条件有:发动机工作正常;换挡操纵机构调整完毕;必须在热机、怠速、驻车制动等条件下进行。另外,每次从“D”位或“R”位回到“N”位时,要怠速运转1~2min后才能再挂挡,以便使施力装置分离彻底,并使油液得到冷却。

3.试验方法及故障分析
  在发动机怠速运转情况下,操作换挡杆,从挂挡到位至感觉到挡把振动有一定的时间延迟。这段时间是驾驶员向控制系统发出指令,到离合器和制动器完全接合的时间,也是从挂挡到汽车起步所间隔的时间。
  除大众公司生产的096、097、098和099以及现代的01N、01M、001、01V、01P等变速器在“D”位时间滞后最长不得超过0.9s,“R”位时间滞后最长不得超过2.0s外,其余变速器在“D”位时间滞后最长不得超过1.5s,在“R”位时间滞后最长不得超过2.0s。实际上在正常情况下大部分变速器在“D”位上时间滞后为1.0~1.2s,在“R”位时间滞后为1.2~1.5s。倒挡时间滞后之所以明显长于前进挡,是因为手控制阀需向主调压阀节气门一侧转移一部分主油压。
  每个挡位上反复做3次,取其平均值即为该挡的滞后时间。
  如果在“D”位和“R”位上时间滞后都过长(通常都在3s以上),应分别从以下方面做检查:
  (1).油液液面是否过低。油液液面过低会造成主油压过低和工作油压脉动,挂挡后通常需3~4s方能起步。
  (2).油泵磨损。造成油泵磨损的原因主要来自2个方面:①油泵的驱动装置径向跳动大于0.30mm。由这种情况造成的油泵磨损通常表现为怠速油压过低,失速油压正常。补做一次主油压试验,即可作出准确判断。维修时要及时更换油泵和油泵的驱动装置(油泵轴,变矩器驱动毂、挠性板),如不及时更换,10000km左右所有的离合器和制动器都会烧蚀。②油滤器破裂,致使油泵内杂质过多。这种原因造成的磨损较重,严重时会造成冷车时可以勉强行驶,热机后不能行驶。维修时除更换油滤器和油泵外,还应分解清洗检查控制阀。
  (3).主调压阀故障。该类故障主要表现在以下3个方面:①主调压阀卡滞在泄油一侧。通常是由于油液氧化或烧片后造成油液过脏引起的,从油液颜色上可以觉察出来。维修过程中需拆下主调压阀(下阀体中直径最大的阀)用1200#细砂纸沿圆弧方向打磨,直至在干净、干燥、没有任何外力,仅靠自身重量,能在立着的阀孔中缓缓滑动为合适。②主调压阀调压弹簧过软。该故障只出现在行驶了300000km以上的汽车上。维修时检查调压弹簧的自由长度,短于标准尺寸必须更换。③主调压阀失调。许多变速器的主调压阀是可以调整的,主油压过低时,往里旋2圈左右即可。

(4).蓄压器活塞上有裂缝。通常蓄压器密封不良,只是造成它所负责的挡位滞后时间过长,其它挡位应不受影响,这是因为大部分蓄压器密封不良通常是由于密封圈密封不良引起。而笔者遇到一辆克莱斯勒公司道奇车使用的41TE的自动变速器的控制阀2、4挡制动器的蓄压器活塞(工程塑料的)上有一道很长的裂缝(其泄漏的状况比密封圈密封不良引起的泄漏要严重的多)。虽然该制动器只在2挡和4挡工作,但该变速器无论在“D” 位挡还是在任何手动挡、倒挡,每次挂挡后都需3~4s才能起步。更换活塞后故障排除。
  如果“D”位和“R”位滞后时间都过短,说明主油压过高或新修的自动变速器离合器或制动器工作间隙过小,其故障原因主要有:
  (1).液控的或电控的但没有装主油压电磁阀的汽车,节气门拉索过紧会造成主油压过高,造成挂挡滞后时间过短,维修时只需将节气门拉索稍微松一点,故障即可排除。
  (2).电控的、同时变速器内又装有主油压电磁阀的汽车,节气门位置传感器在节气门全关时如电阻值过高(电阻值越高,输出电压越高),主油压也越高,维修时必须更换节气门位置传感器。
  (3).主调压阀调整不当,维修时将调整螺栓向外旋2~4圈即可排除故障。
  (4).新换的离合器制动器工作间隙过小,离合器和片式制动器的工作间隙以摩擦片数量计算,每片间隙通常不得小于0.25mm,新调的制动带和鼓的间隙不得小于0.15mm。
  如果仅是D位的滞后时间大于规定时间,而R位滞后时间正常,说明负责前进挡的离合器接合的过慢,其故障原因主要有:该挡的离合器工作间隙过大;蓄压器活塞密封圈、离合器支承密封圈或活塞密封圈密封不良。
  若只是R位的滞后时间过长,而D位滞后时间正常,则说明负责倒挡的离合器或制动器工作间隙过大,或倒挡工作油路发生泄漏。
  注:时间滞后试验时如果感觉不到换挡手柄和汽车的振动,说明换挡拉索失调(过松)或空挡开关调整不当,造成换挡手柄到位,而空挡开关中活动触点却没有和该挡的固定触点接合。
  超速挡单向离合器打滑后,滞后时间虽基本正常,但起步时(带负荷)却会明显滞后。这是因为超速挡单向离合器打滑退出后,防止超速挡行星架左转的任务就交给了超速挡离合器,由于超速挡离合器工作容量小于超速挡单向离合器,同时又要负责连接超速挡的太阳轮和行星架,在起步等负荷较大工况时会出现打滑,使起步时间延长。
  电脑因各种原因进入失效保护状态,D位上只剩下所有换挡电磁阀都不工作的挡,而这个挡绝不可能是1挡,所以D位起步时,会有时间滞后和换挡冲击。

五、失速试验
  从广义上讲,失速是汽车运行中发动机出现的空转转速;失速试验中的失速则是特指在涡轮不转或在汽车完全制动的前提下,泵轮所能达到的最高转速。
  各车型失速转速的标准值,是在发动机和变速器都正常的前提下测出的,通常失速转速的高低源于发动机的输出转矩和变矩器的工作容量。发动机输出转矩越大,失速转速就越低;由于变矩器工作容量是由多方面因素构成,所以不同型号变速器的变矩器,即使外形尺寸完全一样,也会因其工作容量不一致,而不可以互换。

1.试验条件
  做失速试验时,应具备以下几个条件:在热机的状态下进行;所有车轮全部用三角木塞住,并拉紧驻车制动,踩下脚制动;没有发动机转速表的汽车,应预先装上一块发动机转速表。

2.试验方法
  做失速试验的具体方法是:分别将换挡手柄挂入D位和R位,将油门迅速踩到底,在节气门全开时,记下发动机转速,节气门全开时间不要超过3s;换挡时,在N位应怠速运转2~3min,或以1200r/min的转速运转1min,以便使润滑油冷却。

3.试验结果的分析
  (1).失速转速低于标准值。若失速转速若只是略微有些低,则可能是发动机的动力不足造成的;若失速转速若明显低于标准值(低于标准值300r/min以上),则是变矩器内支承导轮的单向离合器打滑造成的。
  泵轮和涡轮间存在着转速差时,泵轮的液流除驱动涡轮外还有一定的残余能量,而泵轮与涡轮的转速差越大其残余能量越大。导轮的作用是改变液流的方向,使液流(残余能量)朝着有利于泵轮旋转的方向流动,以起到低速增扭的作用。导轮之所以能改变液流方向,完全依赖于支承它的单向离合器的锁止作用。若单向离合器打滑,导轮不能改变液流方向,残余能量变成发动机的附加载荷,液力变矩器变成了液力偶合器。失速试验时泵轮和涡轮的转速差达到了极限,这时的残余能量最大。若单向离合器打滑,发动机会因过大的附加载荷而使转速明显降低。
  (2).失速转速明显高于标准值(高于200r/min以上),说明发动机负荷明显减小。由于拉紧了驻车制动,并完全踩下了脚制动,制动力矩又明显大于发动机输出的转矩,所以变速器的输出轴不会旋转。使发动机负荷减小的可能是负责变速器输入轴和中间轴固定的离合器,制动器或单向离合器已打滑,输入轴或中间轴发生一定程度的转动,使发动机负荷明显降低。
  所有挡位失速转速都高,则可能是:超速挡单向离合器打滑;超速挡离合器打滑;主油压过低;所有的离合器和制动器都烧蚀。
  超速挡行星排装在变速器前端(挨着油泵)时,超速挡单向离合器负责除超速挡以外的全部的挡。尽管它打滑后,它所负责的防止超速行星架左转的任务可由与它并联工作的超速挡离合器接替,在温和踩油门时,汽车行驶速度也基本正常,但由于世界各国变速器中的超速挡离合器通常只有2~3片摩擦片,所以其工作容量有限,在汽车负荷突然增大时,会出现明显打滑。如汽车起步时表现为滞后时间过长,急加速时发动机会出现失速。
  超速行星排若装在变速器后端或装在减速器主动轮后边时,不负责倒挡。
  超速挡单向离合器打滑和其它造成的所有挡位失速转速过高原因的区别在于:变速器的油液没有变黑、变臭;发动机的散热器不会开锅;失速转速虽然偏高,但较其它因素要低,而且失速转速也不会不断升高;温和踩油门时,可以达到最高车速。
  注:变速器内单向离合器打滑不会造成异响和烧蚀,因此不容易发现,但必须及时更换。超速挡单向离合器打滑后,如不及时更换,可能会造成超速挡离合器因负荷过重而发生连续烧蚀。
  超速挡离合器烧蚀严重时,除超速挡外其余各挡都变成空挡,由于汽车无法在超速挡起步,所以汽车已不能行驶。
  超速挡离合器已开始烧蚀,但还不算特别严重时,如超速挡行星排装在变速器前端,则没有前进挡,倒挡加大油门后可以行驶,是因为倒挡失速油压明显高于所有前进挡的失速油压。超速挡行星排装在变速器后端或旁边,由于此位置上超速挡单向离合器不负责倒挡,所以超速挡离合器刚开始打滑时,前进挡并不明显,但倒挡时会感到汽车牵引力不足,特别是倒挡上坡时非常明显。
  主油压过低,主要表现为所有挡位挂挡滞后时间过长,通常挂挡后需3~4s后汽车才能起步,主油压过低的另一个突出表现为车速上不去,最常见的是最高车速只有80~90km/h。主油压过低的故障必须及时排除,否则会造成所有的离合器和制动器都发生早期磨损。造成主油压过低的原因,需通过主油压试验的方法查找。
  如果所有离合器和制动器都发生了早期磨损,则应重点检查:变速器油液液面是否过低;变速器油液液面是否较以前明显升高(驱动桥油进入变速器);变速器油液是否过脏,是否很长时间没有换油。通常最高车速在150km/h以上的汽车和排量较小的汽车应96000km换一次油,其余的车大都是48000km换一次油。最高车速在300km/h以上的汽车应37000km换一次油。
  如果上述方面正常,则应做主油压试验,检查主油压是否正常。主油压过低,则应进一步查明造成主油压过低的原因。
  (1).个别挡位失速转速过高。如果R位失速转速正常,D位失速转速过高,则说明D位上专用的施力装置打滑,但不包括只负责2、3、4挡的制动器和只负责3挡和4挡的离合器,以及只负责超速挡的制动器或离合器。因为变速器输出轴不转动,变速器在D位上就只有一挡。
  如果1挡单向离合器打滑或装反,则R位失速转速正常,D位失速转速过高。它和其它施力装置打滑的区别表现为:D位变成空挡无法行驶;变速器油没有变黑、变臭。
  如果D位失速转速正常,而R位失速转速过高,通常可能是低、倒挡制动器打滑或倒挡离合器打滑。为进一步诊断故障,可在L位补做一次失速试验。若L位失速转速过高,则说明低、倒挡制动器打滑;若L位失速转速正常,则说明倒挡离合器打滑。
  (2).失速转速正常,但车速上不去。失速转速正常,起步滞后时间正常,中、低速时加速正常,但车速在50~60km/h时出现加速不良,大部分汽车最高车速只有80~90km/h,变速器油没有变黑、变臭,刚停车时手摸变矩器烫手(这一点非常重要),说明变矩器支承导轮的单向离合器发生卡滞。
  失速试验是在涡轮不转的情况下进行的,而支承导轮的单向离合器在整个增扭工况都应处于锁止状态,所以失速试验无法直接检测出支承导轮的单向离合器是否卡滞。由于变矩器是不允许分解的,所以支承导轮的单向离合器无论是打滑还是卡滞,都必须更换液力变矩器总成。
  (3).失速试验中有金属撞击声。发动机怠速运转时没有金属撞击声,而失速试验时有,说明变矩器的导轮与泵轮或涡轮间发生运动干涉,需立即终止试验,做进一步检查。汽车在行驶过程中大负荷急剧转换车速时,在变速器前部能听到金属的撞击声,严重时汽车行驶中会出现类似减速器抱死那样的紧急制动,车辆无法行驶(导轮被撞裂而发生卡滞)。做失速试验时,变速器处于静止状态,只有油泵和变矩器随发动机旋转,所以这时如有金属撞击声说明导轮与泵轮或涡轮发生运动干涉、分解变速器时可以看见变速器油中,特别是变矩器内的油中有大量铝粉,这是因泵轮和涡轮是钢制的,而导轮是铝的缘故。

4.注意的事项
  (1).发动机有明显故障或太旧的车都不要做失速试验。
  (2).若失速转速过高,并不断上升,说明变速器内离合器和制动器已经打滑,应立即放松油门,以免造成更严重的损伤。

六、路试
  路试是查找和再现故障的重要方法之一,维修人员可依据具体情况,变换操作方法,查找出一些较为复杂的故障。
  1.在没有驻车的前提下,发动机转速超过1000r/min时,哪个挡位没有蠕动,就说明负责该挡的离合器、制动器或单向离合器中至少有一种出现打滑故障。
  2.汽车在某些特定的挡位上行驶时,踩着油门时没有任何异响,猛松油门时(发动机制动)能听到“嗡、嗡”的响声,再踩下油门异响声立即终止,这说明负责该挡的单向离合器发生卡滞。单向离合器只要不完全被卡滞,就不会影响传动路线工作,但卡滞会造成异响和烧蚀,所以应及时更换。
  3.汽车低速或冷车行驶中没有任何异响,中速或热机后在变速器前部出现“嗡、嗡”的异响声。异响声出现时,轻踩制动踏板,让踏板臂与制动灯开关分离,若踩下制动踏板时异响声立即终止,抬起时又重新出现,则说明变矩器锁止力矩不足,应及时修理;否则会引起发动机散热器开锅和油液过早氧化,而引发一系列故障。
  4.在D位上以中、高速行驶时,将换挡杆分别移至手动挡的各个前进挡,如有发动机制动感觉,则说明负责该手动挡的制动器工作良好(绝大部分变速器手动挡的专用施力装置都是制动器,只有本田前驱车例外,因为它没有制动器)。相反,如没有发动机制动感觉,则说明负责该手动挡的制动器打滑。
  5.汽车行驶中如到了升挡的车速,汽车却没有任何升挡的感觉,相反发动机出现失速,车速不再上升,则说明变速器已丧失了该挡的升挡功能,需继续做台架试验,以便查出故障是在控制系统,还是在施力装置。
  6.冷车时所有的挡都有,热车后部分甚至全部挡都没有了,则说明负责这些挡位离合器的活塞因过热发生变形。这是由于铝制的活塞较钢制的油缸膨胀系数大,热车时发生卡滞。
  7.冷车时没有换挡冲击,或虽然有,但不明显。热车后在某些挡位上出现严重的换挡冲击,这通常是由于蓄压器活塞密封圈密封不良,冷车时油液粘度比较大,所以即使发生泄漏,也不会明显,热机后油液粘度明显变小,泄漏加重,故障也就明显了。
  8.在某些挡位上冷车时能勉强行驶,热机后却不能行驶,负责该挡施力装置的液压密封系统出现了故障,例如离合器活塞上单向球阀或离合器支承及活塞上的密封圈密封不良。
  9.所有挡位冷车时能勉强行驶,热车后却不能行驶,最常见的故障原因是:油滤器破裂造成油泵发生严重磨损,打开油泵时会发现里边很脏。
  10.装有主油压电磁阀的变速器,在缓慢踩油门时车速通常达不到100km/h,使劲轰油门,车速也只能达到120km/h或稍高一点,按下超速挡开关,降为3挡时车速反而比4挡时略有提高,这时应检查主油压电磁阀的密封状况。
  11.汽车在D位上直接从3挡起步,行驶中只有高速挡,没有低速挡,这通常是由于超速挡离合器烧蚀后没有及时更换,致使摩擦片剥落,产生摩擦焊接,造成该离合器在D位上无法退出。
  12.冷车时不能行驶,热车时能勉强行驶,这是由于该挡的离合器或片式制动器工作间隙过大,热机后,每片摩擦片可膨胀0.03mm。
  13.超速挡行星排装在变速器前端的汽车,如前进挡都不能行驶,而倒挡加油门时可以行驶,最常见的故障原因是超速挡离合器打滑。前进挡驱动力小于行驶阻力无法行驶时,因倒挡工作油压明显高于前进挡,所以倒挡时仍可以在加油门(失速油压高于怠速油压)时继续行驶。
  14.在高速公路上须保持大油门,才能维持较高车速,检查ATF既未变成黑色,也没有臭味,最大的可能是变矩器支承导轮的单向离合器卡滞。
  15.热机后,油门保持在1/2,车速稳定在80km/h,猛地将油门踩到2/3,如发动机转速急剧上升,则说明变矩器没有进入锁止状态;相反,如此时发动机转速上升较缓慢,则说明变矩器已进入锁止状态。
  16.装有W4A040或W4A020型变速器的奔驰汽车,车速达到90km/h后,发动机噪声开始变大,车速上升非常缓慢,发动机转速上升到4000r/min,车速大约在120km/h时,二者不再上升,拔去空挡开关上过载保护,非正常噪声消失,车速恢复正常,这说明空挡开关上的空、倒挡过载保护损坏,应该更换。

七、分段检查法
  分段检查法是维修人员在处理复杂故障时常用的方法。判断自动变速器故障时,第一步可以先区分是控制系统的故障,还是施力装置的故障;如果是控制系统的故障,应进一步区分是电控系统的故障,还是液控系统的故障;如是电控系统,还需进一步区分是电磁阀的故障,还是传感器或电脑的故障。这样可以去伪存真,尽快准确地查找到故障原因。
  1.施力装置和控制系统故障的区分。变速器缺挡时,可将汽车驱动轮悬空,使行驶阻力降为零;然后启动、加速到行驶中不能继续提速和升挡的车速,如到了刚才那个失速的车速时,在没有行驶阻力时,车速仍不能继续上升,则说明故障肯定是在控制系统;如车速能继续上升,无论是否能升到理想的车速,则说明故障是在施力装置。检查润滑油的颜色,如变黑变臭,则说明离合器或制动器已经烧蚀;没有变黑变臭,则应检查负责该挡的单向离合器是否打滑。
  2.电控系统和液控系统故障的区分。检测半电控、半液控的变速器(即手动挡和倒挡不是由电磁阀控制的)时,可先拔去变速器电脑的保险丝,启动发动机,逐个挂倒挡、手动1挡、手动2挡,挂完手动挡后,再挂入D位,变速器应能升到并保持在所有电磁阀都不工作的挡位上。如能实现上述要求,则说明液控系统大致正常,故障应出现在电控系统。
  3.电磁阀和传感器或电脑故障的区分。如果能确定故障在电控系统,但因缺乏必要的工具或手段不能调码时,可先从变速器外线束端子上拔下换挡电磁阀的接头,然后支起驱动轮,按照换挡电磁阀的工作顺序,根据升挡的车速,将换挡电磁阀的线束直接和蓄电池连接。如果1挡时,2号换挡电磁阀单独工作,则起步时将2号换挡电磁阀与蓄电池电压相接;如果2挡时,2个换挡电磁阀都工作,则到了该升2挡的车速时,将两个换挡电磁阀都接上蓄电池电压;如果3挡时,1号换挡电磁阀单独工作,则到了该升3挡的车速时,将1号换挡电磁阀单独与蓄电池相接;如果4挡时,2个换挡电磁阀都不工作,则到了该升4挡的车速时,将2个换挡电磁阀均不和蓄电池相接。若各挡升挡正常,则说明换挡电磁阀工作正常,故障应在传感器或电脑。
  4.以气压代替液压检查施力装置液控系统的密封性。分解变速器时,应先拆控制阀,然后用压缩空气代替离合器和制动器工作时的主油压,向控制阀下边所有的不带螺纹扣的孔(不包括蓄压器旁边的孔)逐个加压(压力保持在200kPa左右,压力小了效果不好,压力高了容易损坏密封圈),仔细听有无泄气声,如果在施力装置上听到泄气声,则应进一步检查支承和活塞上的密封圈。需要注意的是,离合器活塞预紧力较大,因此应事先对其做气压检查,密封良好时就可以不拆活塞了。

 

 

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