在装有自动变速器的汽车上,将选档手柄置于行驶档位(即前进档和倒档位置),解除手、脚制动后踏下加速踏板时,汽车不走的现象俗称为无档。
无档故障是一种较常见得故障,导致无档故障的原因较多,机械部分的、液压部分系统及电控系统工作不良均会导致这种故障的发生。但只要正确灵活应用故障诊断方法,问题就可迎忍而解。
无档故障又分为:无任何档、无任何前进档或者无档、缺档(只有一档或某几个档)。因此在对自动变速器进行故障诊断前应先确定为哪一种故障,再将选挡手柄分别置于各个档位,利用听觉与触觉来判断是否有其他现象(例如:异响、振动、发动机噪音等),以便进一步进行诊断。
一、无任何档
自动变速器同普通手动机械变速器一样,无非是起到传动并改变转速和扭矩,改变转动方向或切断动力传递的作用。出现无任何档故障的实质是变速器不能起到传力作用而发动机的动力非正常中断。
对动力传动非正常中断这一故障我们可通过自动变速器的工作原理图来说明。发动机的动力直接传递路线为单直线路径,液力变矩器和行星齿轮执行机构的动作是由控制装置用液压信号进行控制,控制装置又是以液压油泵产生的压力油为工作介质而进行控制的,整个系统的运作命令是操纵者操纵选档手柄,通过选档传动系统使选档手动阀作直线运动,将人的意愿转换成液压信号来实现的。
对任何行驶无档的故障,应检查是否是变速器故障。例如:车轮被抱死;传动系统卡死及传动系统有损坏部位,导致传动中断;自动变速器动力输出部分的机械锁止机构在P档位将输出轴锁住,使驱动车轮不能转动,保证停车的可靠性。如果此锁制机构出现故障而不能将棘爪脱开,将造成变速器动力无法输出。
具体排除上诉情况的方法是:将选档手柄置于N档位,看在平地上是否可以将汽车拖动或推动,或将汽车举起后开是否能灵活转动,如果这些情况都正常,则可判断无档故障的确出在变速器上了。
下一步就可集中精力检查变速器了,检查的方法很多,简单又有效的方法是利用“进档试验”。启动发动机,将选档手柄分别置于各个档位,感觉在挂入档位后是否有振动感。若有振动感,则说明液压系统再使制动器、离合器动作,故障可能出现在动力直接传递路线上;如果在挂入后一点振动感也没有,则说明控制部分有故障,检查的方法是:挂上档后在加速发动机时,听诊是否有异响从内部发出,如果有尖锐的异响,则说明内部行星齿轮系统机构有损坏现象。
自动变速器控制装置的故障是导致无档故障的常见原因。控制装置的构成包括:液压控制阀体、液压油泵、液压油传输。
二、无前进挡或倒挡
在自动变速器的维修中常遇到这样的情况:1、变速器选手挡手柄置于前进挡位(D、2、L)均无驱动反应, 置于倒挡位置却正常倒车。2、汽车在各前进挡位均能正常行驶,而在倒挡(R)位时汽车却不能倒车。
在手动变速器中,一般各挡的动力传递是由各挡齿轮单独传递动力,与其他各挡齿轮关系不大,而自动变速器中大都为行星齿轮系,齿轮没有专门为哪一挡设计,只须改变路线就可实现各挡动力传递。如果各挡位都能正常行驶,一般与行星齿轮关系不大。
对于这类故障应先分别将选手柄置于各挡位,比较正常挡位与不正常挡位,观察进档后有什么不同现象,例如:进档后变速器内各执行元件(各离合器、制动器)接合时的振动是否正常,进档后是否有异响出现。
如果有异响出现,则有相应的元件损坏,须解体检查。如果不能正常工作的档位在前进档后无任何振动感而正常档位却有,则为相应档位的液压系统故障或相应选手档杆系故障。可在确认选手档杆系无故障后,再用油压测试进行验证。
另外在扳动选手柄时,仔细体会进档时手在手柄上的感觉,这样可判断是否有选档杆系脱落、卡滞或调整补正却现象。自动变速器油是影响变速器工作的重要物质,故对变速器油位、釉质的检查不可忽视。
1无前进挡(D、2、L),只有倒挡的故障
如果选档手柄置于前进档位后变速器内有相应的离合器或制动器动作声,但无其他声响,则说明有相应的前进挡离合器或制动器摩擦片损坏,可用有压测试检测。另外,也可能是离合器或制动器的液压系统存在轻度泄漏,导致离合器或制动器虽然接合但接合不可靠,从而不能驱动传动系统。可采用油压测试检验这些档位在失速时油压情况是否正常,进一步验证。
在一些变速器中,如果行星齿轮系中某一单向离合器打滑,也将不能传递动力,尤其是1档单向离合器打滑,便会出现汽车无前进档。例如:宝马EF4HP22EH及ZF4HP24-E自动变速器。
比较常见的故障现象是将变速器选手档手并置于前进档位置后,传动系统一点反映也没有。结合倒档(R)及P、N档都正常这一现象,可将故障范围缩小到前进档的执行与控制部分。
首先检查变速器油压与油质,初步判断变速器的技术状态(例如有无油压过高、油液变质、磨屑等)。如果油液已变质且有较多磨屑,则及有可能是变速器内部有故障。如果油液良好,则看故障是使用中出现的还是在维修后出现的。如果故障是在维修后出现的,则须首先考虑是否是选档杆系出现与手动选档阀脱落未联结上,阀体与变速器壳体的安装及油道口出密封处是否良好,变速器内的相关机构及单向离合器的装配是否正确。
如果故障是使用中出现的,则原因为液压控制系统不正常,可利用油压测试检测1档离合器或制动器油路油压。如果变速器没有上述的1档油压测试接点,可直接检测主油路油压、在进档后看是否有变化,在进档后开是否有变化。
如果在选档手柄置于相应的档位后油路根本无压力,则说明相应档位的换档执行元件油路已严重泄露或相应液压控制阀根本没动作;如果油路油压过低或在进档前后及踏加速踏板提高发动机转速是油压无变化或变化不大,则说明油路有泄漏。
如果检测到油压不正常,可拆下变速器油底壳,看选档手动阀是否能跟选档手柄的移动一起做相应的运动。如果正常,则拆下阀体,用压缩空气通道变速器箱体上到各离合器或制动器的油道口处,看是否有相应的动作,再保持片刻听是否有漏气声,通过声音及漏出的有色空气来判断这些离合器或制动器是否动作及油路是否泄漏。
如果用压缩空气试验法检查正常,则检查阀体与变速器壳体间密封是否良好,控制阀体各阀是否能正常工作,密封是否良好。如果是电控液动自动变速器,则还需检查各电磁阀工作以及与油路之间的密封情况是否良好。
2无倒档而其他前进档位均正常故障
诊断的第一仍然是先移动选档手柄,检查手柄是否能灵活进入每个档位,以及进档手柄后变速器内部的离合器、制动器是否都有动作反应。
因为在大多数自动变速器中,选档系统的档位位置排列都采用P、R、N、2、L的顺序直线排列,这样倒档位置与各前进档位置各在N档位的两端,如果选档机构的调整或传动联结不正常,则即有可能造成只无倒档R位而前进档各位均正常。
由于R档两侧面是P档或N档,都是不传递动力的档位,所以只要选档系统位置调节上稍有误差,就会造成无倒档现象。
一般装自动变速器的汽车在倒档执行器啮合时,都有较其他档位明显的振动感觉,因此可利用此现象来大致判断各执行元件(倒档离合器或制动器)的工作是否正常,从而缩小故障诊断范围。
在条件许可的情况下,对汽车的前进档位进行路试,通过比较前进档各个档位的实际工作驱动情况与其执行元件的运用情况(见换档执行元件运用表),来分析判断故障原因。
如果通过路试检查不能确定故障,或前进挡工作情况正常,则需要对倒档独立工作的执行元件或倒档工作油路进行检查判断。检查方法主要是对倒档离合器或制动器进行油压测试,如果没有其油压测试点,则着重对怠速是主油路压力进行测试。
因为倒车时常有频繁的制动与起步,所以为了能够可靠地实现倒车,在设计上将倒档是的主油路油压提高,以增加液压活塞对离合器或制动器的压力,保证啮合的可靠性。因此有时在倒档离合器或制动器动作后,由于各种原因造成主油路油压低,往往也不能实现正常倒车,但有一点须注意,压力低只是不能正常倒车,并非进档后一点反应也没有。
影响油压低的因素除前诉液压系统本身外,变速器油位和油质也是一个很重要的原因,故在诊断时应先检查油位、油质、油液粘度是否符合要求。如果油质状况良好,则应对倒档是主油路油压进行测试。如果油压过低,则说明可能是供油压力故障,油压系统调压故障,油道泄露故障。
供油量不足,首先应考虑集滤器是否胀污堵塞,其次考虑油泵故障(例如:严重磨损泄漏,油泵安全阀泄漏,可变量油泵的变量调节机构故障)。
处理这类故障是可拆开油底壳检查集滤器是否胀污堵塞,集滤器与油泵密封联结是否良好。油泵本身故障一般较少,且油泵必须解体后才能检查,所以在对其他部位检查后在解体检查变速器及内部油泵。
供油调压不正常原因,一般都是一次调压阀工作不良。例如:滑阀卡滞,调压弹簧变软,下方作用的油压(节气门阀控制的油压、倒档油压)存在泄漏而调节阀的压力变低。有些变速器采用双参数无极变化主油路压力调节系统(如菲亚特300小客车的自动变速器及ZF4HP-18变速器),在这种系统中,如果调压阀卡滞在最大开度位置,也会使主油路油压降低,但在前进挡行驶时会出现换档不正常现象。
对一次调压阀等阀体可采用清洁活动阀体。更换阀体密封垫的方法维修,如果无效就更换阀体。有些电控液动变速器中主油路油压由电磁阀控制,可检查电路有无故障及电磁阀是否卡滞。
对于液压油道及换档执行机构活塞泄漏,可采用压缩空气试验法加以判断。如果有泄漏,就得更换密封件。有些自动变速器上有专门的各离合器或制动器油压测试接口,利用液压测试可判断故障原因 。如果油压及离合器或制动器的工作都正常,则原因可能为相应的离合器或制动器的摩擦元件损坏。
在一般的行星齿轮自动变速器中,倒档往往与前进3档同用一个离合器,与L低档同用一个制动器,故可通过路试或对前进档进行失速试验加以判断。
如果挂上倒档后,换档执行机构无任何动作反应,且无油压建立,而选档系统又正常,则原因为倒档控制阀或倒档减振蓄压器工作失常。在一些定轴齿轮系自动变速器中,相应的齿轮机构故障也可能导致无倒档。
三、缺档
缺档故障即变速器在工作是某一档位或几档出现无法工作的现象。这里说的缺档主要指前进档位中的某些档位工作不正常。在D位主要表现为五档、3当或超速档,在2位主要表现为五档加速档或无发动机制动,在L位主要表现为无法驱动汽车或无发动机制动。
对此类故障的诊断首先应检查变速器油,大概了解一下变速器当前的技术状况,在确认变速器油位及油质正常后才能进行路试。通过路试是来判断故障具体属于上述哪一种情况,且在路试是注意变速器有无其他异常情况发生(例如:有无噪音、异响、振动以及发动机的声音及负荷变化情况)。
1自动变速器无法进行自动换档
【全液控自动变速器】
(1)全液控自动变速器控制换档动作最根本的依据是车速和发动机负荷。车速信号是通过位于变速器输出轴处的速控阀将车速转变为油压信号;发动机负荷信号是通过一根拉线联结节气门和变速器内的节流阀,节流阀能随节气门阀的转动一起转动,将节气门的转角信号变成节流阀的位移信号,通过控制节流阀的移动来控制油道面积的大小,从而转变成负荷油压信号。
两个油压信号被分别作用于换档控制阀的两端,通过两个油压的相互平衡来确定换档阀的位置,从而控制(改变)通向各换档执行元件液压活塞的主油路油道。上述任何一个环节出现故障,均会使整个换档控制系统无法换档或无法正确换档。
(2)利用油压测试法进行分析判断。可利用油压测试法对调速器控制阀油压(即负荷油压)进行检测。如果测的油压均过低或过高,则测试主油路压力,因为这两个信号油压的压力源均来自主油路。如果主油路油压正常,则调速油压或节气门阀及其油路有故障。如果两个信号油压均正常,则自动换档阀存在故障。
如果在自动变速器壳体上有各离合器或制动器的油压测试接点,则可在举升机上将汽车举起,模拟换档试验,使车速与发动机转速都上升到设定值,看相应档位的离合器或制动器有无油压建立。如果无油压建立,则说明该档位换档阀无换档动作;如果有油压,则说明执行元件有故障或其油路有堵塞现象。
如果无法测得相应的档位离合器或制动器油压,或者经测量无油压建立,则需进一步检查阀体,检查是否有相应阀发卡或油路堵塞现象其次便用压缩空气试验法检查各换档执行元件是否正常。
【电控液动自动变速器】
电控液动自动变速器电子控制单元将各传感器信号收集进行综合处理,经电脑分析运算后给换档电磁阀发出动作电压信号,通过电磁阀的动作来对换档动作液压阀进行控制,从而改变换档油路,实现换档。
对这种系统的故障诊断可分为两部分进行,即电控部分和液压部分。
电控部分的故障一般都可通过自诊断系统进行初步诊断。利用自诊断系统获得故障码,然后再根据故障码所提供的消息,对系统响应部位及线路进行具体检测诊断。
不过自诊断系统无法检测到换档电磁阀杆的卡滞现象,故电磁阀的动作政策与否及密封情况的好坏,应放在液压系统故障诊断时一起进行检查。也可利用电控系统故障诊断法中的开关检测法或试灯检测法,来对系统进行检查,并作出判断。用试灯可以检测电控单元的控制信号是否正确,从而判断电控系统是否有故障;用开关检测法可检查自动变速器内部工作是否正常。
电控系统经检查无故障后,就应对液压控制系统进行检查了。其检查方法与全液自动变速器(除两油压信号的检测外)相同,可利用油压测试法对系统的工作情况进行检查,检查清洗阀体可对液压系统有无滑阀卡滞及损坏故障等进行判断,对执行元件进行气压测试可检查各换档执行元件的动作是否正常。这些方法根据需要逐项选择或综合选择。
2换档动作后无法稳定保持该档工作状态
汽车在行驶时发动机转速与车速升到某一个数值后就出现发动机转速突然上升,而车速反而下降的情况;或者发动机转速与车速增加到一定程度后,出现发动机转速与车速不相匹配,汽车出现较大的冲击后才换入高速档形式,这时发动机转速降低车速增大,发动机转速与车速的变化均相当大。
出现这两类故障均为缺档故障,或者为换档动作后汽车缺档失去驱动而车速下降,后者为汽车不能进入应进档位而直接超越式换档。
【打滑型缺档故障】
对于第一种缺档故障,与变速器打滑的现象相近,因此我们称其为打滑型缺档故障,可通过路试进行检查。检查在运行中和故障出现是否有无异常现象及响声,如果变速器有异响且油内又有较多磨屑杂质,则说明行星齿轮机构元件及摩擦元件等机械部分损坏,应检体检查,修复或更换新件。
如果排除明显的机械损坏故障可能性后,缺档故障还不能确认,就应考虑油压系统故障了。利用油压测试法检测油路油压。检查故障出现时油路油压是否降低,如果降低则说明该档位液压油路有泄露,可用压缩空气检查该档位各离合器和制动器的液压活塞及油路是否存在泄漏,如果没发现泄漏现象,则进一步检查阀体是否正常。如果油压正常,且相应离合器或制动器动作正常,则须检查变速器的其他相应机械部分是否有故障。如果在故障出现时,到执行元件的油压信号也丢失,则困难为滑阀卡滞或液压系统严重泄漏。
【错误换档型缺档故障】
对于第二种缺档故障,因其没有驱动打滑现象,而与换档时间及规律不正常故障极为相似,所以我们称其为错误换档型故障。这种故障在判断时应特别注意与换档太晚故障区分开来,一般换档太晚故障的换档顺序与换档规律是正常的,而缺档故障则是没有正确换档顺序及换档规律的。
在诊断时应先区分变速器是液控换档还是电控换档。如果是全液控变速器,应测试其调速器控制阀油压与节气门控制阀调节油压,看两信号油压是否能连续且成比例地随车速与节气门开度的变化而变化。如果不正常,则什么有故障,应对其系统进行检查。如果信号油压正常则检查阀体中换档阀是否能良好当中,进而确定故障部位。