《自動變速箱診斷與維修》子情境2.3換擋沖擊機械系統(tǒng)故障診斷2.3-1換擋沖擊機械故障診斷基礎

1、換擋品質(zhì)

2、換擋品質(zhì)影響因素

3、改善換擋品質(zhì)途徑2.2-2換擋沖擊機械故障分析2.2-3典型故障案例分析2.2-4點評與總結(jié)2.3-1換擋沖擊機械故障診斷基礎1)換擋品質(zhì)定義：指換擋過程的平順性，即換檔過程平穩(wěn)而無沖擊地進行;2）換擋過程的具體要求：（1）換擋過程應盡量迅速地完成，以減少摩擦元件的磨損；—執(zhí)行元件分離要快、徹底。（2）換擋過程應盡量緩慢平穩(wěn)過渡，以使車速過渡圓滑，避免顛簸和沖擊，以提高乘坐舒適性，減小傳動系的沖擊載荷，延長機件壽命?！獔?zhí)行元件結(jié)合要慢、平緩?！荏w？1、換擋品質(zhì)—換擋沖擊2.3-1換擋沖擊機械故障診斷基礎2、換檔品質(zhì)的影響因素1）換檔機構(gòu)動作定時問題：（1）出檔的分離過早、入檔的結(jié)合過遲→

出現(xiàn)空檔；（2）出檔的分離過遲、入檔的結(jié)合過早→

同時進檔；比如：F4A42的D-1檔（UD、L/R）→D-2檔（UD、2ND）；（1）L/R未退出而2ND已結(jié)合，同時入2個檔位，阻力增加→發(fā)動機轉(zhuǎn)速驟降，隨后L/R完全退出，進入D-2檔，阻力驟減→發(fā)動機轉(zhuǎn)速驟升→車速驟降、驟升（車速劇變）—換擋沖擊；（2）L/R退出而2ND未結(jié)合→發(fā)動機空轉(zhuǎn)—轉(zhuǎn)速驟升，隨后2ND結(jié)合→發(fā)動機轉(zhuǎn)速驟降，造成車速劇變—換擋沖擊；☆執(zhí)行機構(gòu)元件“結(jié)合、分離的重疊時間”—過長-“亂檔”-發(fā)動機轉(zhuǎn)速先降低后增大-劇變，過短—“空轉(zhuǎn)”-發(fā)動機轉(zhuǎn)速先增大后減少-劇變；2.3-1換擋沖擊機械故障診斷基礎2、換檔品質(zhì)的影響因素2）慣性能量引起的沖擊：發(fā)動機與變速器剛性連接時，速比的變化→發(fā)動機轉(zhuǎn)速驟變（瞬間車速未變）→發(fā)動機、變速器的旋轉(zhuǎn)慣性能量→反作用轉(zhuǎn)矩→車輛→車輛換擋沖擊；

MC=μ

r

P

Sμ—摩擦元件的摩擦系數(shù)，與摩察片、ATF等有關(guān)；P—離合器油缸的油壓；S—離合器油缸活塞面積；r—摩擦面的平均半徑。3）執(zhí)行機構(gòu)中磨擦力矩劇變的影響：離合器結(jié)合時，磨擦力矩急劇增加造成。---與壓力（結(jié)合快慢），磨擦系數(shù)有關(guān)?！顖?zhí)行機構(gòu)元件“結(jié)合時摩擦力矩劇變”—結(jié)合平緩、材料合適；☆換擋時的“慣性能量沖擊”—減少動力輸出、發(fā)動機與傳動系統(tǒng)柔性聯(lián)接；2.3-1換擋沖擊機械故障診斷基礎3、改善換檔品質(zhì)的途徑1）換檔機構(gòu)動作定時問題解決：（1）執(zhí)行機構(gòu)交替過程的定時控制---定時閥—執(zhí)行機構(gòu)外部（2）采用單向離合器—執(zhí)行機構(gòu)本身2）慣性能量引起的沖擊問題解決：（1）采用鎖定離合器的變矩器—執(zhí)行機構(gòu)本身（2）換檔時減少扭矩輸出（動力輸出）—推遲點火時間，減少油門—動力源控制2.3-1換擋沖擊機械故障診斷基礎3、改善換檔品質(zhì)的途徑3）執(zhí)行機構(gòu)中磨擦力矩劇變的影響問題解決（1）保證執(zhí)行機構(gòu)平穩(wěn)結(jié)合的緩沖控制①措施：節(jié)流孔、蓄壓器、限流閥與緩沖閥—執(zhí)行機構(gòu)外部

②措施：增加碟型彈簧—改進離合器、制動器結(jié)構(gòu)—執(zhí)行機構(gòu)本身（2）對執(zhí)行機構(gòu)油壓控制—執(zhí)行機構(gòu)外部（3）采用分階段作用液壓缸—執(zhí)行機構(gòu)本身小結(jié)：改善換擋品質(zhì)主要從以下3個方面：1）執(zhí)行機構(gòu)“結(jié)合、分離的重疊時間”—過長-“亂檔”-發(fā)動機轉(zhuǎn)速先降低后增大-劇變，過短—“空轉(zhuǎn)”-發(fā)動機轉(zhuǎn)速先增大后減少-劇變；2）執(zhí)行機構(gòu)“結(jié)合時摩擦力矩劇變”—結(jié)合平緩、材料合適；3）換擋時的“慣性能量沖擊”—減少動力輸出、發(fā)動機與傳動系統(tǒng)柔性聯(lián)接；MC=μ

r

P

S2.3-1換擋沖擊機械故障診斷基礎3、改善換檔品質(zhì)的途徑☆摩擦元件的接合過程①充油開始階段（1—2）：向液壓缸及油道充油，時間短，油壓低。②初步升壓階段（2—3）：充滿油后，油壓突然上升，直到活塞開始壓縮回位彈簧為止；瞬時完成，時間可略。③自由行程階段（3—4）：活塞克服彈簧張力開始移動，直到消除摩擦片間隙為止，壓力變化不大，時間由相應容積與供油流量定。④升壓接合階段（4—5）：活塞停止移動，油壓不斷升高，摩擦片逐漸壓緊，直到最后閉鎖為一體，完成接合。此過程增壓很猛，是造成換檔沖擊的關(guān)鍵，是換擋品質(zhì)控制的重點。假設換擋時執(zhí)行機構(gòu)元件分離的時間不變：虛線—平緩結(jié)合，改善換擋品質(zhì)—結(jié)合時間長→“結(jié)合、分離的重疊時間”變短；實線（4-5）—快速結(jié)合，造成換擋沖擊—結(jié)合時間短→“結(jié)合、分離的重疊時間”變長；2.3-1換擋沖擊機械故障診斷基礎換擋過程的平順性換擋品質(zhì)定義影響因素一外一內(nèi)油路——定時問題發(fā)動機——慣性沖擊機械——摩擦力矩油路系統(tǒng)定時控制換擋執(zhí)行機構(gòu)

一外一內(nèi)減動力輸出（火、油）鎖定離合器

二外二內(nèi)增設閥體油壓控制改進機械元件結(jié)構(gòu)分階段作用油缸改善途徑2.3-1換擋沖擊機械故障診斷基礎換擋不平順性換擋沖擊定義癥狀R擋D擋入檔沖擊換擋沖擊鎖擋沖擊R擋對應執(zhí)行元件D1擋對應執(zhí)行元件1-2擋2-3擋對應執(zhí)行元件對應執(zhí)行元件鎖止鎖止接合工作不良原因3-4擋對應執(zhí)行元件

所有擋油壓過高2.3-1換擋沖擊機械故障診斷基礎換擋執(zhí)行元件等機械故障造成的換擋不平順性換擋沖擊機械故障定義癥狀R擋D擋入檔沖擊換擋沖擊鎖擋沖擊R擋對應執(zhí)行元件D1擋對應執(zhí)行元件1-2擋2-3擋對應執(zhí)行元件對應執(zhí)行元件鎖止鎖止接合工作不良原因3-4擋對應執(zhí)行元件

2.3-2換擋沖擊機械故障分析１、“換擋沖擊”概念

１）“換擋沖擊”定義：

指車輛在入檔，行駛過程中1-2-3-4間換擋以及鎖止離合器動作期間所產(chǎn)生的不順、發(fā)喘癥狀；

２）“換擋沖擊”—故障癥狀（現(xiàn)象）（１）入檔沖擊：車輛停止時，掛入R、D時刻產(chǎn)生的沖擊；☆Ｒ檔—入檔沖擊；☆D檔—入檔沖擊；☆R、D檔—入檔沖擊。（２）換擋沖擊：行駛過程換擋時刻產(chǎn)生的沖擊；☆1-2檔換檔沖擊；☆2-3檔換檔沖擊；☆3-4檔換檔沖擊；☆所有檔位均沖擊；（３）

鎖止離合器結(jié)合時沖擊（發(fā)喘）：

3）、“換擋沖擊”原因基本原因:換擋時執(zhí)行機構(gòu)元件“結(jié)合分離的重疊時間”←→“結(jié)合時摩擦力矩劇變”（結(jié)合平緩、材料合適），“慣性能量沖擊”；（1）機械—執(zhí)行機構(gòu)本身：間隙，活塞變形發(fā)卡、緩沖碟型彈簧；單向離合器發(fā)卡；

變矩器—本身-結(jié)合不平緩；（2）油路—執(zhí)行機構(gòu)外部：

緩沖控制—節(jié)流孔、蓄壓器等；

定時控制—定時閥；

油壓控制—主油壓-P；

變矩器—油路--結(jié)合不平緩；

ATF質(zhì)量-μ

；（3）電控—動力源控制：

換檔時減少扭矩輸出—點火時間、油門；換擋時變矩器鎖止控制—分離、結(jié)合；

對油路的“綜合控制”—換擋電磁閥、換擋品質(zhì)電磁閥、

油壓電磁閥、鎖止電磁閥。2.3-2換擋沖擊機械故障分析MC=μ

r

P

S

慣性能量沖擊結(jié)合時摩擦力矩劇變結(jié)合分離的重疊時間2.3-2換擋沖擊機械故障分析２、“換擋沖擊—機械故障”概念

１）“換擋沖擊—機械故障”定義：指換擋沖擊是由于執(zhí)行機構(gòu)本身—離合器、制動器間隙，滑塞與鼓變形發(fā)卡，緩沖碟型彈簧；單向離合器發(fā)卡；變矩器本身等造成；。

２）“換擋沖擊—機械故障”癥狀（現(xiàn)象）（１）入檔沖擊：車輛停止時，掛入R、D時刻產(chǎn)生的沖擊；☆P-Ｒ、N-R—入檔沖擊；☆N-D—入檔沖擊；。（２）換擋沖擊：行駛過程換擋時刻產(chǎn)生的沖擊；☆1-2檔換檔沖擊；☆2-3檔換檔沖擊；3-4檔換檔沖擊；（３）

鎖止離合器結(jié)合時沖擊（發(fā)喘）：2.3-2換擋沖擊機械故障分析

３）“換擋沖擊—機械故障”原因原因：（1）離合器、制動器間隙；（2）滑塞與鼓變形發(fā)卡；（3）緩沖碟型彈簧；（4）單向離合器；（5）變矩器；（１）入檔沖擊原因：☆Ｒ檔入檔沖擊—Ｒ檔對應的執(zhí)行元件；☆D檔入檔沖擊—D-1檔對應的執(zhí)行元件；（２）換擋沖擊：☆1-2檔換檔沖擊—1、2檔對應的執(zhí)行元件；☆2-3檔換檔沖擊—2、3檔對應的執(zhí)行元件；☆3-4檔換檔沖擊—3、4檔對應的執(zhí)行元件；（３）

鎖止離合器結(jié)合時沖擊（發(fā)喘）—變矩器2.3-2換擋沖擊機械故障分析3、CR-CR（F4A42）“換擋沖擊—機械故障”分析換檔桿位置傳動比UD離合器OD離動器REV離合器L/R制動器2ND制動器P駐車○R倒檔-2.48○○N空檔○D12.842○○21.529○○31.000○○40.712○○F4A42變速器換擋表2.3-2換擋沖擊機械故障分析3、CR-CR（F4A42）“換擋沖擊—機械故障”分析ODREV2NDLRUD輸入輸出L/R：低倒制動器—前齒圈、后行星架（倒檔、1檔制動）；2ND：第二制動器—后太陽輪（2檔制動）；UD：低速離合器—前太陽輪（1-2-3-4檔輸入）；OD：高速離合器—前齒圈、后行星架（4檔輸入）；REV：倒檔離合器—后太陽輪（倒檔輸入）2.3-2換擋沖擊機械故障分析3、CR-CR（F4A42）“換擋沖擊—機械故障”分析

(１）入檔沖擊：☆P-Ｒ、N-R入檔沖擊（僅）；分析：P-Ｒ/N-R檔（REV、L/R），L/R在P、R、N、D均結(jié)合，因此掛入R檔只有REV結(jié)合，REV本身有可能不良；可能原因：UN—間隙，緩沖彈簧，活塞與鼓變形、發(fā)卡

；☆N-D入檔沖擊（僅）；分析：N-D，D-1檔（UD、L/R）；L/R在N位已結(jié)合，N-D只有UN結(jié)合-UN本身有可能不良可能原因：REV—間隙，緩沖彈簧，活塞與鼓變形、發(fā)卡

；3、CR-CR（F4A42）“換擋沖擊—機械故障”分析

（２）換擋沖擊：☆2-3檔換檔沖擊:分析：D-2檔（UD、2ND）、D-3檔（UD、OD）；2-3換擋時，2ND分離、OD結(jié)合，2ND分離快、OD結(jié)合慢或2ND分離慢、OD結(jié)合快均為產(chǎn)生沖擊，因此2ND、OD本身有問題?？赡茉颍?/p>

2ND—間隙，緩沖彈簧，活塞與鼓變形、發(fā)卡

；

OD—間隙，緩沖彈簧，活塞與鼓變形、發(fā)卡

；3、CR-CR（F4A42）“換擋沖擊—機械故障”分析

（２）換擋沖擊：☆3-4檔換檔沖擊:分析：D-3檔（UD、OD）、D-4檔（2ND、OD）；3-4換擋時，UD分離、2ND結(jié)合，UD分離快、2ND結(jié)合慢或UD分離慢、2ND結(jié)合快均為產(chǎn)生沖擊，因此2ND、OD本身有問題?？赡茉颍?/p>

2ND—間隙，緩沖彈簧，活塞與鼓變形、發(fā)卡

；

UD—間隙，緩沖彈簧，活塞與鼓變形、發(fā)卡，球閥；3、CR-CR（F4A42）“換擋沖擊—機械故障”分析

（２）換擋沖擊：☆3-4檔換檔沖擊:分析：D-3檔（UD、OD）、D-4檔（2ND、OD）；3-4換擋時，UD分離、2ND結(jié)合，UD分離快、2ND結(jié)合慢或UD分離慢、2ND結(jié)合快均為產(chǎn)生沖擊，因此2ND、OD本身有問題?？赡茉颍?/p>

2ND—間隙，緩沖彈簧，活塞與鼓變形、發(fā)卡

；

UD—間隙，緩沖彈簧，活塞與鼓變形、發(fā)卡，球閥；2.3-2換擋沖擊機械故障分析3、分組討論分析、上臺講解—根據(jù)癥狀—分析可能原因3-1

F4A23分析（１）入檔沖擊：☆P-Ｒ、N-R—入檔沖擊—☆N-D—入檔沖擊—（２）換擋沖擊：☆1-2檔換檔沖擊—☆2-3檔換檔沖擊—☆3-4檔換檔沖擊—（３）

鎖止離合器結(jié)合時沖擊（發(fā)喘）—2.3-2換擋沖擊機械故障分析3、分組討論分析、上臺講解—根據(jù)癥狀—分析可能原因3-2

A140E分析（１）入檔沖擊：☆P-Ｒ、N-R—入檔沖擊—☆N-D—入檔沖擊—（２）換擋沖擊：☆1-2檔換檔沖擊—☆2-3檔換檔沖擊—☆3-4檔換檔沖擊—（３）

鎖止離合器結(jié)合時沖擊（發(fā)喘）—2.3-2換擋沖擊機械故障分析3-2、拉維娜（F4A23）“換擋沖擊—機械故障”分析F4A23變速器換擋表

執(zhí)行元件檔位C1C2C3B1B2FD1OO2OO3OO4OOLO◎OROOC1：倒檔(前)離合器—大太陽輪；C2：1-3檔(后)離合器—小太陽輪；C3：3-4檔(終端)離合器—行星架；B1：2-4檔(跳合)制動帶—大太陽輪；B2：低/倒制動器—行星架；F：單向離合器—行星架；2.3-2換擋沖擊機械故障分析3-1、拉維娜（F4A23）“換擋沖擊—機械故障”分析C1C2C3B1B2FC1：倒檔(前)離合器—大太陽輪；C2：1-3檔(后)離合器—小太陽輪；C3：3-4檔(終端)離合器—行星架；B1：2-4檔(跳合)制動帶—大太陽輪；B2：低/倒制動器—行星架；F：單向離合器—行星架；2-3、辛普森（A140E）“換擋沖擊—機械故障”分析A140E變速器換擋表

離合器擋位

超速排辛普森排C0B0F0C1C2B1B2B3F1F2R○○○○D1○○○○2○○○○○3○○○○◎4○○○◎21