1、第五章 自动变速器故障诊断与维修汽车底盘故障诊断与维修技术 自动变速器常见故障可分为：不能换挡、换挡冲击、变速器打滑、换挡过迟、不能锁止、无超速挡、无前进挡、无倒挡、挂挡后发动机熄火、起步加速无力、变速器油温过高等。与之对应的故障常发生部位为：ATF油滤清器、油泵、液压阀、蓄压阀、密封圈、离合器、制动器、单向离合器、换挡电磁阀、变矩器锁止电磁阀、油压调节电磁阀、节气门位置传感器、O/D挡开关、液力变矩器、挡位开关等。除了空气滤清器、机油滤清器和汽油滤清器以外，装备自动变速器的车型，还配备了自动变速器油滤清器（A）。自动变速器油滤清器 油泵的作用是为液力变矩器和液压操纵系统提供一定压力和流量的液
2、压油，并保证行星齿轮机构等各摩擦副的润滑需要。油泵安装在液力变矩器的后方，由液力变矩器后端的轴套驱动，在自动变速器的供油系统中，常用的油泵有内啮合齿轮油泵、转子式油泵和叶片式油泵。自动变速器阀体自动变速器的离合器单向离合器1.自动变速器不能换挡 1）故障现象：汽车行驶中自动变速器始终只能以某个挡位行驶，无论多大的节气门开度，无论发动机有多高的转速，变速器始终不能换挡。2）故障主要原因及处理方法：对于电液控制型自动变速器，挡位的变换由电子控制装置决定，利用液压控制装置来操作齿轮变速器而获得，引起变速器不能换挡的故障部位可能是电子控制装置中的传感器、ECU、执行器、液压控制装置等。处理的方法一般是
3、检修电路，更换电子元件，清洗液压控制装置，更换阀板等。对于这种故障需要解释说明的问题如下：（1）如果ATF油发黑，则说明有执行元件烧毁，造成汽车不能行使，必须解体大修。ATF在自动变速箱中有多重任务，首先它是液压介质，液压系统能够工作全依赖于它；其次它是自动变速箱中重要的润滑剂，负责润滑变速箱中大量的齿轮阀门和其他所有运动部件；另外它还要带走变速箱中产生的热量，起到冷却的作用。它的基体由石油提炼而成（现在也出现了全合成的ATF），此外还要人为地添加染色剂以使其明显区别于车上使用的其他液体避免混淆，通常都是染成红色。检查ATF的过程：先把车子至少开几分钟，保持发动机不熄火，把换档拨杆从P开始按顺
4、序在所有的档位都停留一两秒钟，然后返回到P档，拉起手刹。保持发动机怠速运转，找到ATF的油尺，拔出，用纸巾擦干净，插回去再拔出来，这时候油尺上沾上的ATF液面处应该在油尺标记的HOT范围内，然后把油尺上的ATF滴到干净的纸巾上观察，颜色为淡红色，均匀扩散，应没有任何黑点和细小碎末，闻一闻应该是石油制品的味道，没有任何其他异味。否则就是ATF已经太老或者过度使用了，问题严重的则说明变速箱内部有故障和损坏的部件。据统计，90%的自动变速器故障是由于传动液污染劣化引起的。即使检查ATF没有异常，ATF也会自然老化和污染而使性能下降，因此很多汽车的维护手册也建议定期更换ATF，更换周期通常在3万-9万
5、英里。自动变速器油底壳铁屑吸附装置 （2）如果ECU中有故障代码，则变速器电子控制系统可能会锁挡，即只产生一个挡位。（3）如果油压过低，且外部调整已经没有意义，必须解体检修油泵、液压装置等。自动变速器油新旧对比阀板中集成了ECU的自动变速器2.自动变速器无超速挡 1）故障现象：汽车行驶中，车速已经升至超速挡范围，但自动变速器仍不能从3挡换入超速挡；在车速已经达到超速挡范围后，采用提前升挡（起步踩油门加速后松开油门）的方法也不能使自动变速器升入超速挡。变速箱是会根据驾驶者的驾驶情况自动调整换档时机的，若重踩油门，变速箱会自动延迟挡时机，以获得长时间的大功率输出，一般会在3000转以后才会升档（动
6、力优先，自动变速器判断为你要超车加速，会保持挡位不变甚至将挡）。相反若你缓踩油门变速箱会最早在转速2000不到时就升入下一挡，（燃油经济优先，只要车速达到升挡范围，就马上升挡）以达到配合驾驶者意图和节油的目的。2）故障主要原因及处理方法：无超速挡往往是由于O/D挡开关功能失效或O/D挡OFF指示灯灯丝断路，与灯座接触不良，使ECU无法接收到有效信号，而限制超速挡的使用。也可能出现传感器故障、P/N开关故障、液压控制装置故障、换挡执行元件损坏等等。处理方法一般是先检查O/D挡OFF指示灯、传感器、电磁阀和P/N开关的功能，然后拆下阀体进行清洗、调整或更换。O/D挡开关的主要作用就是限制挡位在3挡
7、以下，按下该开关，即发挥了汽车的动力性能。3.自动变速器无锁止 1）故障现象 在汽车行驶中，车速、挡位以满足液力变矩器进入锁止状态的条件，但迅速加大油门时，发动机转速先上升，然后车速才上升，说明液力变矩器始终处于液力传递的状态，汽车油耗较大，经济性下降。2）故障原因及处理方法 锁止条件满足后，ECU控制锁止电磁阀，再利用液压控制装置中的变矩器锁止阀转换成液压信号，通过改变进入液力变矩器的液压油的流动方向，使锁止离合器片背压消失后进入锁止状态，使泵轮和涡轮结合成一体。故障常出现在控制开关、传感器、电路、锁止电磁阀、液压控制装置、液力变矩器等。4.自动变速器无倒挡 1）故障现象：汽车能够向前行驶，
8、且个档位正常换挡，但换挡控制手柄移动到R位后，汽车不能向后行驶。2）故障原因及主要处理方法：当手动阀移至R位时，液压控制装置直接导通倒挡油路，除了节气门阀和主油路调压阀外，几乎没有其他阀参与控制倒挡，故障常常是倒挡执行元件摩擦片烧毁、倒挡执行元件油道密封元件损坏和液压阀卡滞引起的。处理方法一般是解体后清洗、检修或更换。这种故障一般是由于不正确或非常规的使用造成的，例如未停稳直接挂倒挡。出现最多的故障部位是倒挡执行元件，因执行元件摩擦片烧毁打滑引起。并且ATF油已经发黑，一般通过外围途径无法解决。5.自动变速器换挡过迟 1）故障现象：汽车行驶中，升挡时车速明显高于标准值，升挡前发动机转速偏高；必
9、须采用松加速踏板，提前升挡的方式才能使变速器升入高挡或超速挡。降挡时车速明显降低，并有较强的冲击感。2）故障主要原因及处理方法：对于电液控制性自动变速器，挡位的变化时刻由ECU根据车辆运行的参数决定，而与液压控制装置无关。这些参数是节气门位置传感器、车速传感器、空挡启动开关（车辆只能在P挡和N挡才能起动）、模式选择开关、ATF油温传感器。如果以上传感器或开关失灵，将影响换挡的时刻。处理方法一般是检查外围电路，更换电子元件等。节气门位置传感器又称为节气门开度传感器或节气门开关。其主要功用是检测出发动机是处于怠速工况还是负荷工况，是加速工况还是减速工况。车速传感器（和变速器输出轴啮合）6.自动变速
10、器频繁跳挡 1）故障现象 汽车行驶中，即使加速踏板保持不动，自动变速器仍然会突然降挡，降挡后发动机转速异常升高，同时产生换挡冲击。然后，变速器又会突然升挡，发动机转速下降，同时产生换挡冲击。2）故障主要原因与处理方法 变速器的挡位由ECU根据传感器的信号控制换挡电磁阀而获得。如果换挡电磁阀的状态发生频繁变化，将造成挡位的频繁变动。引起电磁阀状态频繁变化的原因有节气门位置传感器电路故障、车速传感器电路故障、控制系统电路搭铁不良、换挡电磁阀接触不良和ECU故障灯。处理的一般方法是对电路部分进行检修或更换。7.自动变速器换挡冲击 1）故障现象：汽车在行驶中能够在各个换挡点正确换挡，但换挡时车辆有强烈
11、的振动和冲击。有的车辆发生在升挡过程中，有的是降挡过程中，不跳挡时车辆一切正常。2）故障主要原因及处理方法：引起换挡冲击的最根本原因是两个挡位之间的换挡执行元件变化状态的时间差与标准不符。如果时间差过大，则变速器处于空挡的时间长，使发动机升速过高而产生冲击；如果时间差过小，则变速器可能会出现同时挂上两个挡位，导致运动干涉，同样会产生冲击。影响时间差的因素有：ATF油、主油路的压力、蓄压器的性能、单向节流阀的性能、换挡执行元件的间隙、执行元件油路的密封性能等。处理的方法一般是先检查或调整油压，进而解体检修液压装置。8.自动变速器打滑 1）故障现象：汽车行驶中能正常换挡，但在某个挡位加速无力，加速
12、时，发动机转速明显上升，而车速升高缓慢。2）故障主要原因及处理方法：变速器打滑一般是由换挡执行元件的摩擦片与钢片之间出现打滑所致，引起打滑的主要原因是：滤清器堵塞、液压过低、密封件泄漏、冲击负荷过大等，优势还伴随着ATF油液颜色变深或发黑的现象，一般需要解体大修。自动变速器钢片和摩擦片的磨损 出现变速器打滑，多数情况是换挡执行元件的摩擦片高温烧毁或部分烧焦，钢片高温发蓝或变形，ATF油高温变质或变黑，有时高温还会造成齿轮系统发蓝和液压阀总成变形，所以修理时一般按大修处理，更换换挡执行元件的摩擦片与钢片，更换密封件，清洗阀体和油道，更换滤清器。9.自动变速器挂挡后发动机熄火 1）故障现象 换挡手
13、柄从P或N移动到R或D挡位后，发动机无怠速，易熄火，有时候加油后发动机不熄火，但有冲击和车身发抖的现象。2）故障原因 该故障一般是由于某种原因液力变矩器的锁止离合器在挂挡后进入锁止状态或半锁止状态所致。引起离合器锁止的原因有控制电路故障、液压控制装置、油道的密封故障等。若自动变速器出现使用中挂挡熄火的现象，多数是由于液力变矩器中的锁止离合器故障所致，只需更换液力变矩器总成即可；另一种是修理中出现的挂挡熄火，多数是由于液压装置装配不正确或油道密封不良，出现窜油现象所致，需要重新清洗阀体，更换密封件。10.自动变速器起步加速无力 1）故障现象：发动机动力正常，汽车行驶中能自动变挡，且在各个挡位中行
14、驶正常，但换挡控制手柄无论移至D 2 或L位起步时，都有加速无力现象，速度达到一定值时，一切正常。2）该故障一般是由于液力变矩器导轮上的单向离合器打滑所致，导致增扭功能丧失。单向离合器的作用就是能够使涡轮推动的ATF通过装有单向离合器的导轮，进入泵轮叶片，进一步推动泵轮转动，对发动机转矩进行放大。升入高挡位后，由于锁止作用，动力才能够进行正常传递。其原理是液力变矩器在转矩传递过程中，如果导轮反方向能转动（正常状态下，泵轮中低速转动时导轮在单向离合器的作用下只能向一个方向转动，不能反方向转动），导轮叶片就不能利用流经涡轮但仍有能量的液体返回到泵轮叶片上，使液力变矩器失去增加转矩的作用，此时的液力
15、变矩器就变成了只纯粹传递动力的液力偶合器，所以，当发动机怠速，踩住制动踏板挂R挡或D挡时，液力变矩器涡轮被制动不转，而发动机怠速时输出的功率（也就是液力变矩器泵轮上的功率）远远不能克服涡轮被制动不转的阻力，从而导致发动机怠速急剧下降，甚至熄火。11.自动变速器温度过高 1）故障现象：将长时间行驶的车辆举起来，在AT壳体下方能感觉到很大的热辐射，甚至异味，用故障诊断仪能读出ATF油温超出正常值，但驾驶员感觉不到车辆有什么异常，少数车辆还会出现加速无力或不升挡的情况。2）故障主要原因与维修方法 自动变速器的正常工作温度因车而异，有的车辆其散热器在水箱附近，工作温度为80度左右，有的车辆用发动机冷却
16、液冷却，温度可能超多100度。引起温度过高的原因是，散热器内的ATF油循环量不够，液力变矩器内导轮的单向离合器发卡不转，液力变矩器中的锁止离合器无法锁止等等。修理方法一般是先从外围检修散热器故障，然后检查液力变矩器的导轮工作状况，检查、清洗液压控制装置。汽车出现交通事故后，容易撞坏ATF油的散热器，使其弯曲或变形，影响ATF油的冷却循环量，从而影响冷却强度。液力变矩器的导轮卡住，使液力变矩器传动效率下降，油温升高，锁止离合器无法锁止，也会使燃油经济性下降，油温升高，不过相对来说不是很明显。5.2自动变速器试验1.自动变速器的初步检查（不涉及内部结构）1）发动机怠速检验 检查当控制手柄处于N位或
17、P位，变速器齿轮处于空挡状态时，发动机转速是否在合理的范围内。若发动机转速过低，则会出现换挡手柄从N或P位移动到其他挡位时，产生转速不稳和振动、加速迟缓、倒溜甚至发动机熄火现象。相反，怠速过高，则会造成进挡冲击过大，爬行过快的现象，造成变速器寿命下降。因此必须调整好怠速。2）自动变速器液位和油品检查 汽车怠速运行状态，变速器游标尺应为热态，若液压油液面过低，车辆在颠簸时会有部分空气被吸入变速器，可能会造成离合器、制动器的打滑磨损甚至烧毁、换挡质量下降、润滑不良造成机件磨损等故障；若液压油平面超出规定液位，将导致阀体内排油孔堵塞，变速器同时挂上两个挡位，造成换挡冲击和元件损坏以及换挡时间变长等情
18、况，因此必须要检查变速器液位高度，并且保证油的颜色、黏度和气味的正常。3）P/N开关检查 P/N开关又称为挡位开关，检查项目如下：一、检查控制手柄是否仅在P、N位能使汽车发动，否则发动机一启动，可能造成汽车直接行使，从而产生故障。二、移动换挡手柄，应能观察到自动变速器挡位指示灯也能发生相应移动，否则可能是相应的控制信号无法进入ECU。三、检查控制手柄位于R位时，倒车灯能否点亮。4）节气门全开检查 该试验用于检查加速踏板的位置与节气门开度之间的关系是否为“全程控制”，保证在加速踏板踩到底时，发动机能够以全荷状态输出功率。如果踩足加速踏板，而节气门不能全开，将引发如下问题：调整或重载荷时，发动机动
19、力不足；不能获得最高车速；发动机加速不良。5）节气门阀拉索松紧检验 该检验用于检查发动机负荷（节气门开度量）是否适当地被传递至液压控制装置中的节气门阀，即“节气门阀的全程控制”。拉索过松，则可能引起执行元件打滑；若过紧，则可能造成换挡冲击。6）超速挡控制开关检验 该检验用于检查变速器是否能从3挡升入O/D挡，又能从O/D挡降为三档。将车辆以100公里每小时左右的速度行驶，按一下O/D开关，当仪表盘上的O/D OFF指示灯亮起，能感到车辆有一个明显振动，然后车速明显下降，同时发动机转速上升；再按一下O/D开关，当仪表盘上的O/D OFF灭时，也能感到车身振动一下，然后发动机转速下降，车速开始上升。超速挡开关
