德国大众车系自动变速器故障排除方法

◆文/吉林 于军 宋学忠 郑学春

德国大众车系自动变速器故障排除方法

◆文/吉林 于军 宋学忠 郑学春

近年来，随着德国大众车系车辆市场占有率的升高，装备自动变速器的车辆越来越多。这部分车辆的自动变速器逐步进入维修期，我们承修的自动变速器越来越多，随之出现的问题也接踵而至。比如：维修周期长、返修率高、维修成本高等问题。我们针对这些问题做了专项研究，逐步形成了一套处理大众轿车自动变速器问题的方法。本文主要围绕德国大众车系自动变速器的机械系统、液压控制系统、电控系统的特点；如何利用结构原理上的特点排除各系统的故障；根据实践经验总结出该车系的自动变速器易出现的故障现象；如何利用各种诊断仪器判断故障部位；在处理此类型自动变速器故障时需要了解的工作程序；如何保养自动变速器等进行论述，与大家共享。

一、机械部分故障判断及排除方法

1.机械系统结构原理

机械系统指自动变速器的齿轮变速机构，现代自动变速器多采用行星齿轮变速系统。行星齿轮变速系统又称为周转轮系。即至少有一个齿轮的几何轴线绕另一个齿轮的几何轴线转动的轮系。普通的手动变速器采用的是定轴轮系。目前在世界各大汽车制造厂生产的自动变速器中，除部分本田轿车的自动变速器采用定轴轮系外，其余均采用行星齿轮变速机构。一套行星齿轮机构由四个基本元件组成：太阳轮，行星齿轮，行星架和齿圈。目前轿车自动变速器的行星轮机构按其结构特点可分为：辛普森式、拉维娜式等。

（1）辛普森式行星齿轮机构

辛普森式行星齿轮机构（图1）的特点是：两套行星齿轮机构共用一个太阳轮，前后两排行星齿轮机构的行星架和齿圈联动，且作为输出元件使用。辛普森式的行星齿轮机构应用广泛，多见于早期的丰田轿车自动变速器。

（2）拉维娜式行星齿轮机构

拉维娜式行星齿轮机构的特点是：前后两套行星齿轮结构有一大一小两个太阳轮，共用齿圈作为输出元件（图2）。德国大众车系的自动变速器采用以拉维娜式行星齿轮机构为基础的齿轮传动机构。该行星齿轮系统的主要优点是：纵向尺寸小，结构紧凑，两排行星齿轮机构就可实现四个前进挡和一个倒挡。早期在德国本土生产的奥迪5000型轿车采用的是3挡辛普森式自动变速器，结构简单，故障率极低，故本文不做专门论述。

（3）大众车系各车型变速器的匹配情况

大众车系各车型变速器的匹配情况如下。

①捷达、宝来、高尔夫匹配的01M变速器及PASSAT B5 1.8L匹配的01N变速器结构，如图2所示。一挡时离合器K1结合，动力从小太阳轮输入，行星齿轮支架被单向离合器F锁止而无法逆时针方向转动。动力从齿圈输出。二挡是在一挡的基础之上，由B2将逆时针方向转动的大太阳轮制动。三挡是直接挡，由K1与K3同时与输入轴连接，整个行星齿轮机构整体旋转，传动比为1。四挡时K3驱动行星架，B2制动大太阳轮，齿圈超速运转，实现超速挡传动。这种结构是最基础的传动机构，随着车辆的升级，自动变速器的挡位逐步由四个前进挡增加到五个及六个前进挡。前进挡数量的增加，可使车辆传动系的传动比变化范围增大，各挡位之间的传动比变化减小。增加车辆的动力性，降低燃油消耗，提高驾驶的舒适性。

②奥迪A6及帕萨特B5 1.8T 2.4L所匹配的01V变速器结构，如图3所示。

这种变速器具有五个前进挡和一个倒挡。它是在01M及01N变速器的拉维娜式的基础上，在变速器的后部增加了一套行星齿轮机构，即增加了一级降速。从而实现了五个前进挡。其各挡位参与工作的离合器或制动器为：一挡时A+G+单向离合器；二挡时A+C+G；三挡时A+C+F；四挡时A+E+F；五挡时E+C+F；R挡时B+D+G。其工作原理与图2所示意的原理大同小异，此处不做赘述。

01V变速器在结构方面的主要特点是：纵向尺寸因增加一组行星齿轮机构而变大，影响了它在发动机横置前驱车辆上的使用。

③大众公司的35平台车辆，如速腾、途安等车型所用的09系列变速器的结构如图4所示。这种行星齿轮机构的布置方式被称为“Lepelletier”式行星齿轮机构。主要是由拉维娜式行星齿轮机构与布置在它前面的一组行星齿轮减速机构组成。前面行星齿轮机构的固定元件为太阳轮，输入元件为齿圈，输出元件为行星架。正是由于有了这一级的减速机构，它后面的拉维娜式行星齿轮机构有了两种输入转速。通过K1及K3输入的转速是经前行星机构输出减慢了的“低转速”。通过K2可直接输入变矩器涡轮的“高转速”。这两种不同的输入转速经过不同的排列组合可以很方便地形成六个前进挡。其巧妙之处在于不增加离合器及制动器的情况下就实现了前进挡位的增加。故其纵向结构非常紧凑，适合动力总成在车辆上的横向布置，所以应用广泛且是01V变速器的理想替代品。

09G变速器各挡位参与工作的离合器和制动器为：一挡时K1+F；二挡时K1+B1；三挡时K1+K3；四挡时K1+K2；五挡时K3+K2；六挡时K2+B1；R挡时K3+B2。

2.机械部分常见故障的诊断及排除方法

自动变速器机械部分常见的故障是离合器或制动器烧损。在实际生产过程中我们发现造成此故障的主要原因有：自动变速器油因油底壳或变速器壳体损坏而漏失；液压控制阀体中的滑阀卡滞、磨损等造成离合器或制动器控制压力失常；变速器内进水等。对01M及01N变速器而言，易损坏的是K1或K3离合器，主要是因为它们在箱体中的位置居中，一旦产生摩擦，温度升高后热量散发困难。

K1及K3离合器损坏的故障判断方法：根据图2的传动原理可知，如果是K1损坏，会出现变速杆位于D位时车辆无法起步或起步困难的故障现象，即一挡时出现故障。为了判断K3是否有故障，须使变速器进入三挡。在大众车系的变速器设计上可以保证，当变速器电路系统有严重故障时，变速杆位于D位时变速器直接进入三挡，以保证车辆可以继续行驶至维修服务站。我们可以利用这一设计特点，将变速器线束插头断开使其进入故障应急状态，此时测量D挡失速转速，如果转速过高可判断为K3损坏。

维修离合器及制动器的注意事项：除了更换损坏的摩擦片外，还要检查装配后的片组总间隙（间隙为0.5～2.0mm）；各塑料垫片是否过热损坏；驱动活塞是否有损坏；各轴向止推垫片的安装顺序。在组装后要进行湿气试验，以检查活塞是否泄露及控制油路相关零部件工作是否正常。

3.故障案例

一辆奥迪A6 2.4L 的01V变速器在行驶中突然空转，停车后可以重新起步，高速行驶仍有空转现象。根据故障现象通过手动换挡试验发现，当变速器换入四挡时故障出现。我们分析认为离合器E有故障。

拆检变速器发现：输入轴上的一个止推轴承垫片装错了位置，造成轴端异常磨损，脱落的金属屑造成E离合器活塞损坏，引发上述故障。故障件及故障部位，如图5所示。

二、控制系统故障判断及排除方法

1.控制系统工作原理

控制系统由电气控制系统和液压控制系统两部分组成，这两部分共同完成对自动变速器的升降挡控制及变矩器锁止离合器的控制。

控制系统的工作过程是：自动变速器控制电脑根据节气门开度信号及车辆行驶速度信号来控制液压阀体上相关电磁阀动作。电磁阀的动作引起相关油路压力的变化，这一压力变化控制各离合器或制动器油路中滑动阀的动作。由滑阀控制各离合器及制动器的加压或泄压，进而实现了对变速器的升挡或降挡的控制。

自动变速器电脑（ECU）内预存有换挡曲线，ECU根据各传感器的信号选择换挡点。大众自动变速器ECU与其他车型变速器控制单元的主要区别是：它采用“模糊控制逻辑”来控制换挡点，所以没有“运动模式”及“经济模式”选择开关。在车辆行驶过程中ECU会根据驾驶员踩加速踏板的速度来判断驾驶者的类型，是属于运动型的还是经济性的，然后控制换挡点。如此使得自动变速器更加准确地兼顾车辆的动力性与经济性。

大众自动变速器的液压控制系统与其他车型的主要区别表现在：在外观上，控制阀体更加精薄小巧。同时由于拉维娜式行星齿轮机构在换挡过程中各离合器制动器有“换挡重叠”现象，比如01M变速器，由三挡升入四挡时需要将离合器K1退出工作而制动器B2进入工作，两者的动作必须协调，如某一元件动作过快或过慢就会引起换挡冲击或发动机空转。所以在阀体上设置了控制换挡品质的“时间控制阀”。该阀是通过相关的电磁阀由电脑进行精确控制。

2.控制系统常见故障诊断与排除

控制系统常见故障为：因制动器或离合器的摩擦片损坏造成阀体污染堵塞；阀体紧固螺栓的扭紧力矩过大，造成铝制阀体变形，滑阀卡滞；阀体控制线束为印刷线路故易折断损坏；手动换挡阀调整错误。

诊断排除方法如下：①电气系统故障诊断要充分利用VAG1551或VAS5051诊断仪器获取故障信息，及分析动态数据流；②液压控制系统故障的诊断要在自动变速器油液位正确的情况下进行，必须检测主油压是否符合标准要求。

3.故障案例

一辆帕萨特B5 1.8L的01N变速器，因漏油造成K1离合器片损坏而进厂大修，大修后出现三挡升四挡冲击过大的故障。

根据控制系统的工作原理分析，故障点应该在N94电磁阀及换挡时间控制阀上，如图6所示。检查滑阀没有发现问题，检查N94电阻为70Ω，正常。进一步检查印刷数据线时发现如图7所示N94电磁阀连接插头处损坏。损坏程度尚未造成断路，所以利用VAG1551并没有发现故障。但已经接触不实，在N94通电控制换挡平顺阀时，开启不足而引起上述故障现象。

三、故障排除程序

我们在长期的工作实践过程中发现，如果没有合理的工作程序，即使了解原理，并会使用专用的工具设备，在维修过程中也会降低故障判断效率，及故障判断的准确性。大众车系自动变速器的故障排除程序如下：①组装好离合器及制动器后要测量片组总间隙；②组装各机械部件时要注意轴向的垫片及止推轴承，各阶段装配后要测量轴向间歇；③安装阀体时要将换挡杆置于P位；④安装油底壳及加油前利用VAG1551进行电路系统诊断，检查是否有故障；⑤加注自动变速器油以后，温度达到正常后应测量系统主油压，判断液压系统是否有故障。

四、保养注意事项

大众自动变速器保养注意事项主要有以下方面。首先，正确选用自动变速器油，不同车型用油不同。01M 01N变速器使用的自动变速器油为黄色，096 097变速器使用的自动变速器油为红色，09G 09K系列变速器使用的是粉色自动变速器油。其次，正确的添加及更换自动变速器油，在检查油位时应该按照维修手册中的标准程序进行。因为大众车系的自动变速器多数没有油尺，无法随时检查油位。按规定的换油周期更换变速器油。最后，装备自动变速器的车辆，在车辆无法行驶需要拖车时应该注意：拖车速度不允许大于50km/h，拖车距离不允许大于50km，否则会造成自动变速器机械部件损坏。

由于此类变速器结构的特殊性决定了其维护修理与普通自动变速器有较大的不同之处。现代汽车的售后服务工作正在向以养代修的方向发展，所以我们必须重视维护保养工作。