自动变速器从修理角度上看,入门并不是很难,这主要表现在它的拆装比较好学。修一台自动变速器的时间和修一台手动变速器的时间大体相同。手动变速器修理很少有返工的,而对于自动变速器返工的事件经常有。自动变速器的难度不仅表现在它结构的复杂上,而且还表现在它富于变化。有些故障的现象不好捕捉,实物检查也困难,好不容易将汽车的宏观现象和坏的实物联系上了,换了实物后过一段时间,可能实物又坏了,这就导致我们需再找到导致实物快速损坏的原因,而这个原因几乎通过检查实物是非常难发现的,有些甚至是不可能的。
1.单向离合器故障
(1)汽车低速时车速上不去,加速不良
汽车低速时车速上不去,加速不良。在低速区域车速上升非常缓慢,如20~30 km/h 或20~40 km/h(因车型不同,速度区域的宽度略有不同)时速度上不去,过了低速区,到了中、高速区后汽车加速正常。这是典型的变矩器内单向离合器打滑的故障。
液力变矩器能否取得增矩效果、汽车低速行驶时的加速性能如何,主要取决于固定导轮的单向离合器。单向离合器只要不打滑,液力变矩器的增矩效果就可以得到保证,汽车低速时就会增速良好。
在增矩工况时,液流冲击导轮的正面,负责固定导轮的单向离合器一旦打滑,导轮就发生逆时针旋转,导致导轮改变液流方向的任务无法实现。导轮作用的消失使液力变矩器变成液力偶合器,丧失了增矩作用。
检修时,将手指从变矩器驱动毂处伸入,用手指直接旋转导轮的花键。因为本田汽车发动机为逆时针转动,所以导轮外圈应逆时针转动、顺时针锁止;其余所有的汽车发动机都是顺时针转动,所以导轮外圈应顺时针转动、逆时针锁止。如逆时针能转动,说明单向离合器滚柱或楔块磨损,锁止作用失效,必须更换液力变矩器总成。
(2)汽车中、高速时车速上不去
汽车低速时加速良好,到了中、高速后车速上升缓慢,到了70~90 km/h 时车速就几乎不再上升了。出现这种故障的原因很多,但属于液力变矩器的故障只有一种,就是支撑导轮的单向离合器发生卡滞。
液力变矩器进入偶合区后,涡轮和泵轮转速相等,油液流动角度到了最小点,由冲击导轮的正面改为冲击导轮的背面,这时导轮应进行旋转。如果此时导轮不旋转,导轮就成了障碍物,阻碍了油液的流动,也就阻碍了车速的提高。单向离合器卡滞得越严重,对汽车中高速时车速提速的阻碍就越大。
由于偶合区只发生在汽车中、高速行驶时,所以单向离合器卡滞后,汽车在低速区域仍然能保持良好的加速性能,只有到中、高速后,才会出现加速性能不足的故障。判断单向离合器是否发生卡滞,最简单的方法就是用手指沿单向离合器旋转方向(除本田汽车外,其余均为顺时针方向)旋转导轮花键。对于比较严重的卡滞现象,这种判断方法是很灵的。但任何故障的发展都有一个过程,单向离合器的卡滞也是逐渐加重的。在单向离合器发生轻微卡滞时,手感往往不准。
单向离合器在轻微卡滞阶段会和导轮发生摩擦,而产生过热,在液力变矩器驱动毂上能看见蓝色的过热斑迹。单向离合器无论是发生卡滞还是打滑,都必须更换整个液力变矩器。用手指检查单向离合器是否发生故障的方法非常简单,但使用此法必须先拆下变速器。拆装变速器非常麻烦,下面介绍一种不拆变速器就可以检查出单向离合器故障的方法,即失速试验法。
2.失速试验
(1)失速概念
如果涡轮固定不动,只有泵轮在旋转,这种工况称为失速。失速转速是当涡轮处于静止状态时,发动机所能达到的最高转速(在汽车没有行驶时,加速踏板踩到底时发动机所能达到的最高转速)。汽车的车型不同,发动机的功率不同,失速转速标准值也不同。汽车变扭器设计的变扭比不同,则失速转速标准值也不同。具体是发机动机功率大,则此值高;变扭器的变扭比K 大,则此值高。失速转速标准值比较低的只有1 200 r/min 左右,而失速转速标准值比较高的能达到2 800 r/min 以上。大部分汽车液力变矩器失速转速为2 000~2 500 r/min。
为什么发动机功率大则失速转速标准值值高,变扭器的变扭比K 大则此值也高呢?因为涡轮不动时,可以认为阻力扭矩一定,发动机功率大时带动泵轮运动,即P=M×n,故功率P 大时,失速转速n 也跟着变大。注意到变扭器在涡轮不动时是增扭阶段,变扭比K最大,若设计上K 很大,则从导轮正面叶片返回的液流的增扭作用就强,而高强度回液流会使泵轮速转速升高,所以正常的失速转速n 也跟着变大。
(2)失速试验的目的
失速试验的目的是不拆下变速器而判断故障的具体部位,如到底是变矩器、发动机还是变速器,是机械部分还是液压控制部分,是倒挡还是前进挡,以及是前进挡中哪个具体环节。另外,失速试验也用于修复故障重新装配后检查故障是否已经排除。
【技师指导】很多人认为失速试验对变速器的前进挡离合器片或倒挡离合器片有损害,而不敢去做这样的试验,其实一点都不用担心,过去一台丰田汽车共计做了将近100 次试验也没有任何问题,注意每次只要能读出数值即可,不要一次连续时间太长。
(3)失速试验前的检查
1)发动机本身不应有故障,否则不要做失速试验。
2)首先热车,达到自动变速器标准的工作温度(60℃~80℃)。
3)在温度正常的前提下检查自动变速器油的液面高度,其高度应在油尺HOT 标记处,同时还应检查发动机润滑油液面的高度是否正常。
4)因为发动机和自动变速器冷却较慢,因此不要在多于两个挡位上做失速试验。
5)试验完成后要怠速运转几分钟,使自动变速器油在熄火前冷却下来。
(4)失速试验
拉紧驻车制动器,用三角木塞住车轮,起动发动机,将制动踏板踩到底保持踏住不放松。挂上驱动挡D 挡,在D 位试前进挡位离合器,在R 位试倒挡位离合器。把加速踏板踩到底,迅速观察转速表转速,然后立即放松节气门踏板(从踩到底到放松最好不要超过5 s),使发动机怠速运转。若在节气门全开位置上滞留时间过长,则容易造成离合器和制动器烧蚀。
如图6-16所示,用三角木塞住所有的车轮,拉紧驻车制动,踩住制动踏板,起动发动机,用眼睛盯住发动机转速表,挂D 挡,然后迅速将加速踏板踩到底。实际上若制动系统的制动和手制动良好,则可以不用三角木塞住车轮,只要车前和车后宽敞即可。
图6-16 失速试验
将加速踏板踩到底后,如失速转速明显超过上限值,则应立即放松加速踏板,终止该项试验:节气门在全开位置上的时间为3 s,不要超过5 s。若失速转速过高,则说明变速器内部的离合器或制动器已经发生打滑,继续试验会造成打滑的摩擦件烧蚀。
【完成任务】要进行失速试验的车型:____________;发动机排量:____________;标准发动机失速转速:____________;实际的失速转速:____________;可能产生的故障的原因(可以写无故障):_____________________________________________________。
失速试验时是否有金属噪声:____________。
(5)失速试验结果的判断
1)失速转速在上下限之间,说明发动机动力足,变扭器无导轮打滑故障,变速器内部主要元件也没有打滑。
2)失速转速低于指标,说明液力变矩器输出转矩不足。故障起因可能源于两个方面:固定导轮的单向离合器打滑,或发动机自身输出动力不足。
(6)液力变矩器内部干涉的检查(www.xing528.com)
发动机在P 位或N 位起动时,若听到变速器内有异响声,应首先检查变矩器(此时为空挡位,变速器传动机构还未参与工作)。
1)检查导轮和涡轮间是否发生干涉。
将变矩器输出端向上放在工作台上,将涡轮轴(变速器输入轴)插入变矩器,并确保完全入位。将油泵输出端向上装入涡轮轴,在油泵完全装配到位后用手固定住变矩器和油泵,使它们保持不动。分别顺时针和逆时针在两个方向上旋转涡轮轴,如图6-17所示。如转不动涡轮轴,或手感发紧,或转动时能听到变矩器内部的刮碰声,说明该变矩器内部的导轮和涡轮发生了运动干涉。变矩器不允许打开(打开会破坏动平衡),只能整个更换变矩器。
2)检查导轮和泵轮是否发生干涉。
将油泵输入端向上放在工作台上,并将变矩器输出端向下装入油泵,待油泵完全装配到位(油泵输出端缺口已卡入油泵驱动键,导轮的花键也与油泵的支撑花键连接)后用手固定住油泵,使其保持不动。逆时针旋转变矩器,如图6-18所示,如变矩器转动不畅,或产生干涉噪声,则这个变矩器必须更换。
在检查导轮与涡轮、导轮与泵轮是否发生干涉的过程中,用手固定油泵,实际就是固定住导轮。检查导轮与涡轮是否发生干涉时,旋转涡轮轴,实际上就是旋转涡轮;检查导轮与泵轮是否发生干涉时,旋转变矩器,实际上就是旋转泵轮。
【完成任务】根据图6-17和图6-18中提示,完成下面任务。
图6-17 检查导轮和涡轮间干涉
图6-18 检查导轮和泵轮间干涉
检查导轮和涡轮间的干涉时是否感觉阻力不均:____________。
检查导轮和泵轮间的干涉时是否感觉阻力不均:____________。
(7)维修液力变矩器时需注意的事项
1)液力变矩器的动平衡。
液力变矩器充当发动机的飞轮,所以它的动平衡非常重要。维修时需注意以下两点:
①拆变矩器前,在飞轮壳和变矩器间作装配记号。装配时按原角度装配,最大限度地保证变矩器的动平衡。
②飞轮齿圈损坏,起动时起动机齿轮不能与齿圈正常啮合,如果齿圈是焊在挠性板上的,则齿圈和挠性板一起更换;若齿圈是焊在变矩器壳上的,则齿圈和变矩器壳一起更换。在实际中也有挠性板变形或开裂导致动不平衡或加减速时开裂的挠性板异响。
2)手工冲洗变矩器的方法。
驱动毂面朝下,将变矩器里的脏油尽量倒干净。驱动毂面朝上倒入新自动变速器油,再将涡轮轴插到位,用手尽量快速地旋转涡轮轴(涡轮随轴旋转),然后将输出端向下,用双手摇晃变矩器,将变速器油尽量倒干净;倒入新的自动变速器油,重复上述工作,再次将变速器油尽量倒干净;然后倒入洁净的自动变速器油,重复上述工作,把清洗后的自动变速器油也尽量倒干净。
3)变矩器装配前需先加自动变速器油。
变速器的自动变速器油是装车后才加的,而变矩器在装车前必须先加自动变速器油,如装车后再加自动变速器油,则在发动机工作时,因变矩器内缺油,容易造成锁止离合器烧蚀,同时伴随“嗡嗡”的变扭器缺油声。装配时一部分变速器油从变扭器内流出是正常的。
4)液力变矩器径向圆跳动检查。
把液力变矩器和曲轴连接好,将表架固定在发动机后端,百分表触针垂直打在变矩器的输出端上,并压缩1 mm,用棘轮扳手将曲轴旋转360°,看百分表针的摆动量。将液力变矩器输出端插在油泵内齿轮上,油泵内齿轮和外齿轮的工作间隙通常小于0.15 mm。如变矩器输出端径向圆跳动量过大,就会造成工作时油泵内齿轮和外齿轮间的冲击,导致油泵齿轮早期磨损,同时也会损坏泵前的油封。变矩器输出端(驱动毂)径向圆跳动量不得大于0.20 mm,检查方法如图6-19所示。如变矩器输出端径向圆跳动量过大,原因很可能是挠性板变形或与变扭器之间的连接螺栓力矩不一致,最后才是变扭器变形。
图6-19 变矩器输出端径向圆跳动检查方法
【完成任务】根据图6-19提示,完成下列任务。
检查变矩器输出端径向圆跳动量:____________;此数值大对哪个液压元件损害最大:____________。
5)液力变矩器装配时的注意事项。
在拆装变矩器时严禁使用气动扳手。使用气动工具,控制不好,挠性板和变矩器的连接螺栓有时会顶坏变矩器外壳,使锁止离合器不能正常锁止,造成变矩器损坏。
实践中修理人员在修理时丢了一个变扭器和挠性板之间的连接螺栓,只好用其他螺栓替代,不过长度却长了一点,结果使变扭器前壳被顶坏变形,导致变扭器报废。
若安装新变矩器到飞轮上,在安装自动变速器时,应先将变速器向前推到推不动的位置,然后在发动机前旋盘转发动机曲轴,使变矩器输出端的缺口和油泵上的驱动键完全对正(飞轮壳与发动机壳体后平面之间没有间隙),再拧紧飞轮壳和发动机壳体间的连接螺栓。其优点是可以检查液力变矩器的径向圆跳动,缺点是可能损坏油泵的前油封。
实际修理中也可以先把变扭器和变速器上油泵转子间的花键拼装到位,然后把带变扭器的变速器整体抬上车。其优点是不损坏油泵前油封,缺点是液力变矩器径向圆跳动检查不了。
6)更换新变矩器时的注意事项。
更换变矩器时,要注意它的外形尺寸应与车上拆下的一致,因此更换用的变矩器必须与旧的型号相同。
以好的旧变扭器替换坏变扭器时,观察变扭器的整体高度与坏的是否一致;油泵驱动花键宽度、深度是否相同;油泵驱动轴套的直径是否一致;变速器输入轴前的花键与现在的变扭器内的涡轮能否配合;导轮支承套与现在变扭器的导轮花键能否配合;导轮支承套和涡轮轴之间的支承类型是否相同等。
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