试论自动变速器结构原理与故障判断
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作者: 刘志刚 孙兵兵
自动变速器能实现自动操纵汽车起步适档和换档等功能。它具有自动变速，连续变把矩换档时不中断动力传递等特点，并且有操作轻便、换档平稳、乘座舒适、过载保护性好等优点，采用此类变速器，可以大大减轻驾驶员的疲劳强度，提高车辆行驶的机动性、越野性及交通安全性等。
一、结构原理
自动变速器由变矩器、行星齿变速器、液压自动换档控制系统、电控装置、冷却和滤油装置等五部分组成。
变矩器由泵轮、涡轮和导轮三部分组成，也称三元件变矩器。变矩器的作用有两方面：一是柔和传递相矩；二是自动增大到输出件的相矩的2―4倍。一般自动变速器行星齿轮传动系统由2―3排行星齿轮组成，每排包括太阳轮、齿圈、行星轮和支回三个元件。
行星齿轮变速器由2―3排行星齿轮组成2―5种速比，其作用和特点如下：（1）再使把矩增大2―4倍，提高汽车的适应能力；（2）它是同向，同轴减速增扭，结构紧凑；（3）它是常啮传动，无冲击，啮合量大，动力不间断，加速性好，简化了操作。
液压控制系统主要有油泵，主油道调压阀手控制阀、节气门阀、调速阀、换档阀、强制低档阀。另外还有冷油器、滤油器、变矩器阀、缓冲阀、限流阀、单向阀等各种滑阀组成的控制系统。根据司机的意图和工作需要，利用液压使离合器和制动器在一定条件下起作用，使行星齿系统自动地换档。
为了改善自动变速器的使用性能，除液压控制系统外，又增设了电控系统。而随着自动变速器变矩器及变速器结构的不同而有不同控制系统。如变矩器锁上电磁阀，强制低档电磁阀，超速档电磁阀，停车档（P）锁止电磁阀停车档（P）和空档（N）起动开关告示辅助系统。
冷却滤油装置的作用是油液压能力过程中，因冲击和磨擦生热，又吸收了一部分热量，油温升高，降低了传动效率，因而必须使油流利用冷却器在水箱内或外部与冷却水成空气进行热量变换，保持为80-90摄氏度。工作中产生的金属废料应及时地分离，由滤油器来完成。
二、故障判断与排除
自动变速器的故障可能由发动机或电控系统引起，也可能由自动变速器本身引起。在进行故障排除之前，应先把故障分清楚。故障排除应先从最简单作业开始进行再依次进行较难的，但首先要确定故障是发生在发动机上，还是在变速器上，如自动变速器带自诊断系统，那么可先行自诊即可证明。
检修自动变速器本身故障可按下列步骤进行：（1）基础检查；（2）检查发动机和液力变矩器；（3）检查自动变速器：分别检查离合器、制动器和齿轮磨损情况，检查管道压力；（4）测量管道压力并进行液压管道基础检查；（5）进行道路测试来检查；（6）车上修理。确认故障是否发生在自动变速器上，如有噪声或振动，原因可能在压缩机、发动机、传动轴、轮胎等部位。由于自动变速器结构复杂，故障的涉及面很广，常见故障多集中在液压控制机构的堵漏卡等应执行元件磨损失调等方面。
液面压试验是故障诊断的重要手段之一，而机理分析是正确诊断的前提，熟知结构是关键在明显列举的故障内容，是普遍规律中的内容，没有针对某一个自动变速器而言，以免由于结构上的差异和误诊。常见故障现象、产生原因和排除方法如下：
1、液压油变质、变色。其原因一方面是由于高温和氧化，排除方法为1000KM要换液压油；另一原因是变料污染，排除方法是在变料多时，查明磨损部位。
2、挂入前进档、倒档都无驱动反应。一方面原因是手控阀失调，未进入工作档位，排除方法是调查手控制阀连接件于正确位置；第二种可能是就矩器损坏，排除方法只有更换变矩器；还有一种可能是液压控制系统油路堵塞，油压失调，油泵失效等，可以通过分解阀体和油泵，清污检查调整方法予以排除。
3、只能前进，不能后退，或只能后通不能前进。发生这一现象的原因是：液压系统无问题只是进，退执行无件有问题。排除方法：排检时对应的离合器、制动器进行更换或调整。
4、升档，降档时滞速长。原因一：节气门阀、速控阀和换档失调或漏泄失控；排除方法：检查、调整、更失。原因二：换档执行无件失调或磨损；排除方法：检查、调整或更换。
5、直接档无力。一般是由于磨擦片薄、控制油压低、密封件漏油等导致直接档离合器打滑。
6、空档爬行。原因一：手控阀位不准；排除方法：检查、调整位置偏差。原因二：离合器、制动器分离不彻底；排除方法：检查、调整、更换。
一般来讲自动变速器检验分基础检验、失速检验、时滞试验、液压试验以及道路试验五个项目，现在介绍液压试验，目的是测量控制管路中的液压，用来判断各种泵、阀的工作性能好坏，以便调整或换件修理。
液压试验内容多为主油路液压，速控阀油压，节气阀油压，R档制动器油压等。多在壳体上有各自测压孔，多少因机而异。（1）速控阀油压的试验方法：将车支起或将变速器装于台架上；预热油温达50-80摄氏度，测压孔装上油压表；推入D档，查看油压是否正常，具体数值因机而异；性能分析。（2）主油路油压的试验方法：油温正常（50-80摄氏度），拉紧手制动器，启动发动机；测出D档和R档的总速时和失速时油压数值与规定值比较；性能分析：A、D档、R档都过高――主油路调压阀有故障，可要换新弹簧成调节垫片的多少；B、D档、R档都过低――主油路调压阀有故障，调整或更新弹簧；C、只D档过低――D档油路有漏泄或前离合器漏油；D、只R档过低――R档油路有漏泄或后离合器漏（3）节气门阀油压的试验方法：与速控阀油压试验方法相同，其油压规定略低于速控油压。
（作者单位：黑龙江省交通征费稽查局哈尔滨二处依兰所）
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