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1、 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的毕业论文（设计）是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文（设计）中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得广州城市职业学院或其他教育机构的证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本论文（设计）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 论文（设计）作者签名： 签字日期： 年 月 日 摘要 随着我国经济水平的提高，我国汽车保有量急剧上升，汽车售后主市场迅速发展，对维修人才的需求更是不断加大。各种新技术在现代轿车上的广泛应用，也对汽车维修人员提出了更高的要求。 本论文针对自动变
2、速器的优缺点、结构、工作原理以及检查与故障诊断进行了一些介绍，其中简单介绍了常规的检查项目以及一些维修案例。关键词：液力变矩器、行星齿轮Abstract With the level of Chinas economy, Chinas sharp increase in cars, automotive aftermarket the rapid development of the main market, the demand for maintenance is increasing. All kinds of new technology in modern cars on the w
3、ider use of the vehicle maintenance staff to put forward higher requirements. In this paper, the advantages and disadvantages for the automatic transmission, structure, working principle as well as inspection and fault diagnosis for a number of presentations, of which a brief inspection of conventio
4、nal maintenance projects as well as some cases.Key words: hydraulic torque converter, planetary gear目 录1.前言52.自动变速器的优缺点63.自动变速器的结构与原理7 3.1.液力变矩器的结构与原理7 3.2. 行星轮系 8 3.3.自动变速器的液力系统94.自动变速器检查与故障诊断9 4.1.自动变速器的基本检查9 4.1.1.油液检查 9 4.1.2.时滞试验 94.2.自动变速器故障诊断与排除9 4.2.1汽车不能行驶故障的诊断94.2.2.自动变速器打滑故障诊断104.2.3.升挡过迟
5、故障的诊断125.案例分析12 5.1.丰田凯美瑞12 5.2.皇冠3.0轿车换档时冲击严重故障13结论13参考14致谢151.前 言汽车自动变速器早在1940年就已经应用在美国通用的奥兹莫比尔汽车上，车上采用了全自动变速器HydraMatic，它是由液力耦合器、4个挡位的行星变速器和自动换挡系统组成；这是一台串联式行星齿轮结构的液压控制变速器。1948年，别克汽车上采用了Dynaflow的全自动变速器，它使用了变矩器，行星齿轮变速箱彩低挡、直接挡和倒挡。与此同时，英国、德国等国家生产的汽车也相继装备了自动变速器。 自20世纪50年代开始，美国福待、克莱斯勒及通用等公司均将多种瑾的自动变速器投
6、入批量生产。近半个世纪来，美国、法国、意大利、德国、瑞典、日本等国都已了一批自动变速器的专业化生产公司，如美国的阿利森、英国的伯格伐努、行车的ZF 、意大利的菲亚特和日本的丰田、三菱等，随着自动变速器的发展，其结构和性能也在不断完善，特别是近年来随着电子技术和自动控制技术在汽车上的应用，出现了电控自动变速器，它包括液力机械传动的自动变速器和电控齿轮式机械传动的自动变速器。电控自动变速器实现了与发动机的最佳匹配，并获得了最佳的经济性、动力性，降低了发动要的排气污染。2.自动变速器的优缺点使驾驶操作简化，提高了行车的安全性。汽车起步和运行时，自动变速器无需离合器操作和手动换挡操作，降低了驾驶员操作
7、的劳动强度，可以集中精力来注意路况，所以行车的安全性得到了提高。提高了发动机、传动系统的寿命和驾乘舒适性。 自动变速器在自动换挡过程中无动力中断，换挡平稳，减小了发动机和传动系统零部件的冲击；液力变矩器可以吸收动力传递过程中的冲击和震动。因此采用自动变速器的汽车发动机、传动系统零部件的寿命和驾乘舒适性都比采用机械式变速器的汽车有所提高。提高 汽车的动力性和通过性能。自动变速器在起步时，由于液力变矩器可连续传递扭矩，同时可以在一定的范围内自动适应汽车行驶阻力的变化，又使驱动轮上的牵引力逐渐增加，换挡时动力不中断，发动机能够维持在一争定的转速，因此，显著提高了汽车的通过性能，使汽车起步、加速更快。
8、减少了废气污染，降低了燃料消耗。 手动换挡过程常常伴有供油量急剧变化、发动机转速变化较大的情况，容易导致燃烧不完全，使得发动机废气中的有害物质增加。自动变速器由于有液力传动和自动换挡，在换挡过程中发动机可保持稳定的转速，发动机的燃烧条件不会恶化，因此可减少发动机排放的废气对空气的污染。同时，因为液力传力效率较低，所以液力自动变速器的油耗要高于机械变速器。但由于自动变速顺可以适时换挡，抵挡过程中使发动机仍可在理想的状态下稳定运转，因此，在需要频繁换挡的市区行驶时，自动变速器汽车比较省油。尤其是现代汽车自动变速器采用了电子控制换挡，可按照最佳油耗规律控制自动换挡，加之采用了超速挡和变矩器锁止控制等
9、，从而使自动变速器汽车的油耗有了明显的下降。3.自动变速器的结构与原理3.1.液力变矩器的结构及工作原理 变矩器是由泵轮、涡轮和导轮，其化构造与耦合器基本相同。液力变矩器工作原理可以用两台电风扇作形象描述，两风扇对置，一台通电转动，产生的气流可吹动不通电的风扇，如果给其添加一个管道这就成了液力偶合器，它能传轴，并不增扭。 变矩器工作时，发动机带动 泵轮转动，叶轮带动液流冲向涡轮，从而驱动涡轮转动，刚起动时扭矩最大，此时冲击力为F1,冲到涡轮的液流驱动涡轮后，由于叶片形状，冲向导轮，而导轮不动，冲击导轮的液流受到阻碍，可使涡轮受到反作用力F2,由于F1、F2都作用于涡轮，所以使涡轮所受扭矩得到增
10、大。涡轮转速升高后，液流变向会冲击导轮叶背，而失去增扭，并有一定阻力。所以现在所用导轮都使用单向离合器，使去冲击叶背时，导轮转过一个角度，使其继续增扭。导轮下端装有单向离合器，可增大其变扭范围3.2.行星轮系行星齿轮系是由固定太阳齿轮、行星齿轮架、齿圈等组成。如图2所示的行星齿轮轴上的太阳轮、齿圈及行星架有一个共同的固定轴线，行星齿轮支撑在固定于行星架的行星齿轮轴上，并同时与太阳轮和齿圈啮合。当行星齿轮机构运转时，空套在行星架上的行星齿轮轴上的几个行星齿轮一方面可以绕着自己的轴线旋转，另一方面又可以随着行星架一起绕着太阳轮回转，就如天空中行星的运动那样，兼有自转和公转两种运转状态。3.3.自动
11、变速器液力系统 自动变速器的自动控制是靠液压系统来完成的。液压系统由动力源、控制机构、执行机构组成。动力源是被液力变矩器驱动的油泵，它除了向控制器提供冷却补偿油液，并使其内部具有一定压力外，还向行星齿轮变速器提供润滑。控制机构大体包括主供油系统、换挡信号系统、换挡阀系统和缓冲安全系统。根据其换挡信号系统和换挡阀系统采用的全液压元件还是电子控制元件，可将控制机构分为液控式和电控式两种。执行机构包括各离合器、制动器及其液压缸4.自动变速器检查与故障诊断4.1.自动变速器的基本检查4.1.1.油液检查 （1）检查油面是否正常。 （2）检查油质：若油液为黑色、有异味，则为摩擦片磨损；若油液为乳白色，则
12、为有冷却水进入油液；若油液为褐色、粘稠，则为油液氧化变质。 （3）检查油液标号：是否符合原车要求。 （4）检查油管，接头：有无弯折、泄漏。 4.1.2.时滞试验 时滞试验的目的是检查操纵杆动作后，液压油路转换及推动离合器、制动器的动作。 操纵杆N到D位：时滞时间不大于1.2秒；操纵杆N到R位：时滞时间不大于1.5秒，否则为油压低，离合器、制动器泄漏。若没有时滞反应，则液压油路没有作用，车辆不能起步或换档。4.2.自动变速器故障诊断与排除4.2.1.汽车不能行驶故障的诊断故障现象 （1）无论操纵手柄位于倒挡、前进挡或前进低挡，汽车都不能行驶； （2）冷车起动后汽车能行驶一小段路程，但热车状态下汽
13、车不能行驶。 故障原因 （1）自动变速器油底渗漏，液压油全部漏光。 （2）操纵手柄和手动阀摇臂之间的连杆或拉索松脱，手动阀保持在空挡或停车挡位置。 （3）油泵进油滤网堵塞。 （4）主油路严重泄漏。 （5）油泵损坏。故障诊断与排除 （1）检查自动变速器内有无液压油。其方法是：拔出自动变速器的油尺，观察油尺上有无液压油。若油尺上没有液压油，说明自动变速器内的液压油已漏光。对此，应检查油底壳，液压油散热器、油管等处有无破损而导致漏油。如有严重漏油处，应修复后重新加油。（2）检查自动变速器操纵手柄与手动阀摇臂之间的连杆或拉索有无松脱。如果有松脱，应予以装复，并重新调整好操纵手柄的位置。 （3）拆下主油
14、路测压孔上的螺塞，起动发动机，将操纵手柄拨至前进挡或倒挡位置，检查测压孔内有无液压油流出。 （4）若主油路侧压孔内没有液压油流出，应打开油底壳，检查手动阀摇臂轴与摇臂间有无松脱，手动阀阀芯有无折断或脱钩。若手动阀工作正常，则说明油泵损坏。对此，应拆卸分解自动变速器，更换油泵。 （5）若主油路测压孔内只有少量液压油流出，油压很低或基本上没有油压，应打开油底壳，检查油泵进油滤网有无堵塞。如无堵塞，说明油泵损坏或主油路严重泄漏，对此，应拆卸分解自动变速器，予以修理。 （6）若冷车起动时主油路有一定的油压，但热车后油压即明显下降，说明油泵磨损过甚。对此，应更换油泵。 （7）若测压孔内有大量液压油喷出，
15、说明主油路油压正常，故障出在自动变速器中的输入轴，行星排或输出轴。对此，应拆检自动变速器。4.2.2.自动变速器打滑故障诊断故障现象：汽车起步时踩下加速踏板，发动机转速很快升高，但车速升高缓慢。汽车行驶中踩下加速踏板加速时，发动机转速没有很快提高；汽车平中行驶基本正常，但上坡无力，且发动机转速异常高。故障原因： 自动变速器油面太低； 自动变速器油面太高； 离合器或制动器摩擦片、制动带磨损过甚或烧焦； 油泵磨损过甚或主油路泄漏，造成油路油压过低； 单向超越离合器打滑； 离合器或制动器活塞密封圈损坏，导致漏油。故障诊断与排除：自动变速器打滑是自动变速器最常见的故障之一。虽然自动变速器打滑往往都伴有
16、离合器或制动器摩擦片严重磨损甚至烧焦等现象，但如果只是简单地更换磨损的摩擦片而没有找出打滑的真正原因，则会使用权修后的自动变速器使用权用一段时间后又出现打滑现象。因此，对于出现打滑的自动变速器，不要急于拆卸分解，应先做各种检查测试，以找出造成打滑的真正原因。 对于出现打滑现象的自动变速器，应先检查自动变速器的油面高度和品质。若油面过高或过低，应先调整至正常后再做检查。若油面调敕至正常后自动变速器不再打滑，可不必拆修自动变速器。 检查自动变速器油的品质。若自动变速器油呈棕黑色，或有烧焦味，说明离合器或制动器的摩擦片或制动带有烧焦，应拆修自动变速器。 进行路试，以确定自动变速器是否打滑，并检查出现
17、打滑的挡位和打滑的程度。将换挡操纵手柄拨入不同的位置，让汽车行驶。右自动变速器升到某一挡位时发动机转速突然升高，但车速没有相应地提高，即说明该挡位有打滑。打滑时发动想的转速愈升高，说明打滑愈严重。 对于有打滑故障的自动变速器，在拆卸分解之前，应先检查自动变速器的主油路油压，以找出造成自动变速器打滑的原因。自动变速器不论前进挡或倒挡均打滑，其原因往往是主油路油压过低。若主油路油压正常，则只要更换磨损或烧焦的摩擦元件即可。若主油路油压不正常驻则在拆修自动变速器过程中应根据主油路油压相应地对油泵及阀板进行检修，并更换自动变速器的所有密封圈及密封环。4.2.3.升挡过迟故障的诊断故障现象：汽车行驶时，
18、升挡车速明显高于标准值，升挡前发动机转速偏高，必须采用加速踏板提前升挡的操作方法（即松开加速踏板几秒后再踩下）才能使自动变速器升入高或超速挡。故障原因： 节气门拉索或节气门位置传感器调整不当； 节气门位置传感器损坏； 主油路油压或节气门阀调节油压太高； 强制降挡开关短路； 电脑或传感器有故障。故障诊断与排除： 对于电子控制自动变速器，应先进行故障自诊断操作，读取自动变速器的故障代码。如有故障找码则按所显示的故障代码查找故障原因。 检查节气门拉索或节气门位置传感器的调整情况。如不符合标准，应重新予以调整。 测量节气门位置传感器电阻。如不符合标准，应予以更换。 检查强制降挡开关。如有短路，应予以修
19、复或更换。 测量怠速时的主油路油压，并与标准值进行比较。5.案例分析5.1.丰田凯美瑞故障现象 一辆丰田CAMRY，装配U250E（5速）自动变速器，行驶里程为53000km。车辆D挡前进时加速无力（像手动变速器脱挡那样的故障，在爬坡时尤为明显），但R挡正常。 检修过程 首先介绍一下电控自动变速器。该电控自动变速器有5个前进挡，主要由液力变矩器、行星齿轮装置、液压控制系统和电子控制系统组成。然后着手检查诊断：1.检查ATF油量(结果：正常)；2.检查ATF油质(结果：ATF发黑烧焦)；3.利用智能测试仪（IT2）检查故障代码(结果：无故障代码)；4.用秒表测量ND的换挡时滞(结果：在正常范围内
20、)；5.用秒表测量NR的换挡时滞(结果：在正常范围内)；6.连接油压表分别测量D挡及R挡怠速和失速时的管道油压(结果：在正常范围内)；7.测试D挡的失速时的发动机转速(结果：大大超出正常范围)；8.测试R挡的失速时的发动机转速(结果：在正常范围内)；9.拔下自动变速器电控的电磁阀插头（此时固定在第3挡）后（结果：故障仍存在）由以上诊断结果，分析自动变速器内部存在打滑，导致自动变速器内部磨损。但无法确定故障发生的具体部位。于是再按以下步骤进行检修：1分解自动变速器（结果：一些离合器片及盘和制动器片及盘被烧损）；2清洗自动变速器各内部部件，并按修理手册指示进行检查（结果：正常）；3更换烧损的离合器
21、片及盘和制动器片及盘；4装配自动变速器；5道路测试。 经过以上检修，结果故障依旧。 重新分析故障原因：因为无故障代码，所以可以排除电子控制系统的原因；因为油压正常，所以可以排除阀体及油路相关的原因；因为分解后检查离合器和制动器正常，该处故障的可能性被排除；因为R挡失速时的发动机转速在正常范围内，液力变矩器的原因被排除。最终，推断故障可能由单向离合器F2导致。 故障排除 更换单向离合器F2后，试车，故障排除。 维修小结 1行星齿轮组、单向离合器等机械零件的损坏较为罕见。而且，在丰田提供的维修手册中，对单向离合器的检查只限于“用手握住外座圈，另一只手转动内座圈，若一个方向能转动，另一个方向锁死，则
22、为正常。”而事实上，该检查方法无法检查在大扭矩时，单向离合器是否失效。所以当加大扭矩时单向离合器还是可能打滑。以上故障即是此情况。 2电控自动变速器具有工作平顺，换挡精确，可靠性好，故障率低等优点。若保养得当，很少出现故障。若有故障，通常会出现在以下几种情况： 随着车辆的长期使用，自动变速器内部会慢慢磨损，性能会逐渐下降，冲击会加大。所以要对变速器定期进行检查，必要时更换ATF。 长期的高速和长途行驶，使变速器内ATF高温，导致离合器或制动器的离合器片早期磨损。5.2.皇冠3.0轿车换档时冲击严重故障故障现象：一辆皇冠3.0轿车装备了A340E自动变速器。行驶里程km，起动发动机，踩住制动踏板
23、，分别将自动变速器选档手柄从N位拉至D位和R位时，变速器内部发生猛烈冲击，车起步后，车速升高缓慢。故障检查：由于引起自动变速器换档冲击的原因有很多，本着从简单检查的原则，我们首先进行读取故障码，结果发现没有故障码，这就排除了自动变速器电路故障。然后我们又对变速器油进行检查，发现变速器油中含有很多黄色的磨屑。从磨屑的颜色分析可以肯定是变速器内的铜质部件磨损产生的。为了进一步分析变速器油质的成分。我们便拆下变速器的油底壳，发现油底壳内的杂质几乎都是黄色的磨屑，并且磨屑的大小不一，大的有34mm长，12mm宽，磨屑的表面发亮，可能是由于旋转切削力的作用下形成的。我们对自动变速器内部结构进行分析，铜质
24、材料受旋转切削力的作用，这样的部件只有变速器后部的减磨垫片。故障部位找到了，我们就将自动变速器解体，结果发现与后离合器接触的铜质减磨垫片切削掉很多，并且发现铜垫不是本车的零件。询问车主，车主告诉我们这铜垫是前半个月才换的。我们就更换铜垫，将变速器装复，冲击消失，故障排除。结 论当今社会汽车在不断的发展与变化，人们生活水平在不断地提高，人们所追求汽车的操作与舒适性也在不断地提高。自动变速器越来越受人们的青睐，特别是城市生活中的人们，由于行车速度较慢，自动变器的汽车是最佳的选择。但由于人们不太注重于自动变速器的维护而导致自动变速油压压力不够或使用不当的液压油而导致离合器打滑、磨损过度。参考文献1.
25、汽车自动变速器及其检修2009年5月第1版.人民邮电出版社.2.教学服务与资源网 3.丰田汽车维修手册.内部资料.4.微开支汽车使用与维修【M】.北京:北京理工大学出版社,2000.5.汽车修理工(高级) 【M】.北京:中国劳动社会保障出版社,2001.致谢经过半年的忙碌和工作，本次毕业论文设计已经接近尾声，作为一个大学专科生的毕业论文，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。在论文写作过程中，得到了汤志华老师的亲切关怀和耐心的指导。她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，汤老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，汤老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩汤志华老师的专业水平外，她的治学严谨的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向汤老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们!最后我还要感谢汽车与机电技术系和我的母校广州城市职业学院三年来对我的栽培。