自动变速器台架动力总成试验故障浅析
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摘 要：文章对动力总成台架上发动机和变速器本体的常见故障进行了简要分析，并列举实例进行说明，意在为读者在动力总成测试和排故方面提供一些可行参考。
关键词：故障；发动机；起动；增压；自动变速器；油压
中图分类号：U471.4 文献标识码：B 文章编号：1671-7988（2019）06-114-02
The Simple Analysis of Endurance Test of Automatic Transmission on Test Bed
Wu Peng， Fang Lihui， Zhang Xinliang， Li Xiaolong， Li Richeng
（Center of Technology， Harbin DongAn Automotive Engine Manufacturing Co.， Ltd， Heilongjiang Harbin 150060）
Abstract： This paper analysises the common fault which occurs in automatic and engine on power train test bed， and illu -strate with ecamples， with the purpose of improving the readers' ability of checking and testing.
Keywords： fault； engine； start； supercharge； automatic transmission； oil pressure
CLC NO.： U471.4 Document Code： B Article ID： 1671-7988（2019）06-114-02
前言
动力总成试验台主要进行自动变速器疲劳耐久和性能试验，它采用发动机直接驱动，高性能动态测功机模拟整车负载。与实车试验相比具有明显的优势：1成本低，投入的资源远远少于实车试验；2效率高，实车试验只能白天进行，而动力总成试验台可以24小时运转，大大缩短了试验时间；3响应快，一旦试验出现故障，操作人员可以第一时间排查故障解决问题，而实车出现故障时，则是要拖到修理厂进行维修。基于以上优点，动力总成试验台越来越受到业人士的青睐，在行业内得到了广泛的应用。
自动变速器的疲劳寿命试验，不论以实车形式还是以动力总成台架形式进行试验，都不可避免的会发生各种故障现象，如何快速解决这些故障就显得尤为重要，下面我们对动力总成试验中发动机和变速器本体的故障现象进行简要分析。
1 发动机故障
1.1 发动机无法起动
1.1.1 起动机无动作或者运转时伴有异响
这种情况可以判定为起动机故障，更换起动机即可。
1.1.2起動机能带动发动机运转，但不能起动，且无着火征兆。
这种情况要先检查ECU和台架的通讯是否正常，如果通讯正常，故障一定是发动机的点火系统、燃油系统或控制系统三者中的一个或一个以上的系统完全丧失了功能。首先检查燃油系统，是否有油压建立，且油压是否正常；喷油器是否工作；然后检查点火系统，是否有高压火花产生；最后检查缸压是否正常。
1.2 发动机扭矩不足
发动机扭矩不足是指在100%油门工况下无法达到发动机标定的最大扭矩。扭矩不足可能由以下几个原因导致：
1.2.1 发动机缺缸
发动机缺缸会导致发动机扭矩不足，且缺失的扭矩恰好是总扭矩的1/4（以4缸机为例，缺少2缸以上无法起车），例如一台发动机最大扭矩210Nm，而实测最大扭只有155Nm左右，155恰好是210的3/4，这种情况有很高概率是由于发动机的某一个汽缸不工作导致，所以先检查发动机缸压可能会更快的解决故障。
1.2.2 进、排气系统漏气
进气系统只要检查各个连接管路是否有破裂、断开等现象即可；排气系统的检查也比较容易，首先进入试验间检查排气系统是否有异响（气流摩擦的声音），然后检查室内和排气系统附近尾气浓度，如果有异响或者尾气味道很浓，则说明排气系统有漏气的地方。
1.2.3 增压系统故障（带有增压系统的发动机）
增压系统故障分为两种，一种是增压管路漏气，一种是增压器本体故障。
增压管路漏气排查：将与增压管路连接的空气滤去掉，用金属塞将连接口堵住，往增压管路中注入压缩空气，达到一定压力时停止注入，稳定一段时间后检查压力下降情况，如果没有明显下降则说明管路没有漏气；如果压力下降幅度较大，说明管路上有漏气点，这时候将泡沫水涂在各个连接部位，有气泡产生的地方就是漏气点。
增压器本体故障：首先排除增压管路漏气故障，然后查看增压压力，发动机转速达到2500rpm以上时，如果增压压力无法达到40KPa，就可以判定增压器工作异常，这种方法只能判定增压器是否工作，如果增压器还有一定的增压能力但不能完全工作时，需查看相应数据进行确认。
1.3 发动机遇到一些小故障的时候，可以先尝试给ECU断电
有时候ECU会因为一些偶然的因素报故障，带有故障码的ECU可能会导致发动机不能正常工作，这时候只要给ECU断电10s，就可以清除故障码，使ECU进入正常状态。
下面分享一个发动机本体故障排查实例：
故障现象：在一次台架试验中，发现在冷车时起动很困难，有时经很长时间也能起动起来，起动后再起动就一切正常。
故障排查：对发动机的燃油压力的缸压、喷油嘴、配气相位、点火正时以及火花塞的跳火情况都做了检查，未发现异常情况。发动机有油、有火，就是不能顺利起动，到底是什么原因呢？用故障诊断仪检测发动机ECU，无故障码输出。通过读取该发动机的静态数据流发现，发动机ECU输出的冷却液温度为105℃，而此时发动机的实际温度只有15℃，很明显，发动机ECU所收到的水温信号是错误的，说明冷却液温度传感器出现了问题。为进一步确认，用万用表测量冷却液温度传感器与电脑之间的线束，既没有断路，也没有短路，电脑给冷却液温度传感器的电压也正常，于是将冷却液温度传感器更换，再起动正常，故障排除。 2 自动变速器故障
2.1 变速器异响
如果变速器本体出现异响，基本可以判定变速器内部有零部件损坏。
2.2 变速器抖动
要先确认是发动机带动变速器抖动还是变速器带动发动机抖动，如果是后者，可以判定变速器内部有零部件損坏。
2.3 变速器油温度高，控制不住
出现该现象，要先确认变速器油冷却系统和台架控制系统是否有问题，如果都没有问题，油温过高一般是变速器的摩擦片滑磨导致。
2.4 发动机跑飞
发现变速器换档过程中发动机有跑飞现象时，就要密切关注监控数据了，这时候的变速器很有可能已经有故障了。在疲劳耐久过程中，变速器的摩擦片不断老化，性能也会逐渐下降，变速器是有自学习功能的，可以根据摩擦片的磨损情况和实际工况来调节工作油压。如果只是偶尔出现了一次跑飞现象，是不要紧的，变速器可以根据自学习功能消除跑飞现象。但是如果短时间内出现了多次跑飞现象，并且手动调节工作油压也无法消除跑飞时，可以判定该档位的摩擦片滑磨非常严重了。
2.5 油压异常
油压异常可以分为两种情况，一种是油压测量系统故障，一种是变速器本体故障。
如果是油压测量系统故障，检查传感器、线路、供电和参数设置是否正常即可。常见的故障现象有油压固定在某个数值（一般是负值）、油压间歇性固定在某个数值、油压波动。一般出现前两种情况可以直接判定是测量系统故障。
如果测量系统没有问题，油压还是有波动或者其它异常现象，那就是变速器本体故障了，这时候可以针对某个油路进行单独的性能测试。
下面分享一个变速器本体故障排查实例：
故障现象：全油门加速时，发动机转速过高，台架报警停机。
故障排查：查看数据发现，1升2过程中，由于换档时间过长，AT没有及时换到2档，导致发动机转速过高，台架报警停机。那么是什么原因导致换档时间过长呢，进一步查看数据发现是由于X1压力建立缓慢（2档有X1参与，1档没有，所以1升2包含X1油压建立过程）， 故障原因锁定后，我们对X1进行了性能测试，发现X1油压建立明显滞后，怀疑X1油路有卡滞现象。拆下阀体盖，发现阀体盖内的ATF中有金属屑，怀疑变速器内部某个零部件磨损，将变速器下台架分解，发现行星齿轮轴严重脱出，行星轮崩齿。
随着汽车保有量越来越多、汽车的产量越来越大，汽车的相关试验变得越来越重要，如何能够保证试验有效、快速的进行，是众多试验工程师面临的巨大挑战。故障是制约试验效率的一个重要因素，快速、高效地解决故障不仅可以极大地提高试验效率，同时能够避免不必要的损失。
参考文献
[1] 仇雅莉.汽车发动机构造与维修[M].北京：机械工业出版社，2016. 12.
[2] 徐家顺，郑志中.汽车自动变速器原理与检修.[M].北京：机械工业出版社，2015.09.
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