自动变速器的失速试验

雷兴善

摘要：现代的自动变速器是机、电、液高度集中的一个高科技产品，在没有确认故障范围前严禁对自动变速器进行拆装，所以对有故障的自动变速器在拆装修理前应先进行性能检测，以确定其故障范围，为下一步的修理提供理论依据，同时也为修理节约时间和成本。

关键词：自动变速器；转速；打滑；油压

中图分类号：U4632文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.01.037

自动变速器在维修时具有一定的难度，要综合发动机、传动系的其他部分和行驶系的故障，只有在确认其他系统不存在故障的前提下，再进行自动变速器的故障诊断，因此在某种程度上自动变速器的维修比电控发动机的维修还要复杂。但在维修自动变速器之前我们可以通过试验发现故障的范围，缩小修理的时间，节约维修成本。自动变速器的试验有失速试验、时滞试验、道路试验、油压试验等，其中失速试验因操作简单，对自动变速器和发动机功能的检查面广，所以在自动变速器的故障诊断中被广泛使用。

1失速试验

失速试验是在前进挡或倒挡时，同时踩下制动踏板和油门踏板，让发动机处于最大转矩工况下，涡轮因负载过大而停止转动，但泵轮和液力变矩器壳体随发动机一起转动，这种工况称为失速工况，此时发动机的最高转速为失速转速。通过失速试验可以检查发动机输出功率大小、液力变矩器性能好坏、油泵性能好坏、D位1挡和R位工作的离合器或制动器是否能正常工作，从而为进行故障分析，缩小故障范围所需要的必要步骤。

2失速试验步骤

（1）将汽车停放在宽阔的水平地面上，前后车轮安装车轮挡块。（2）确认汽车行车和驻车制动性能良好，然后拉紧驻车制动器，使车辆可靠驻车。（3）自动变速器油的液位高度应正常，油温应在75～90 ℃（若温度不够，可以让车子怠速一段时间，在怠速期间把挡杆在挡位之间来回拨动），油质正常。（4）启动发动机，将换挡操纵手柄换到前进D挡。（5）左脚踩下制动踏板的同时，右脚将加速踏板踩到底，在发动机转速不再升高时，迅速读取此时的发动机转速（不要超过5 s），此转速为自动变速器在D位1挡的发动机失速转速，然后立即松开加速踏板。（6）将换挡手柄拨入停车P挡或空挡N挡位置，让发动机至少怠速运转1 min以上，以防止因油温过高而使油液变质。（7）将换挡手柄移动至R 挡，重复步骤5（此转速为自动变速器在R挡的发动机失速转速）。

此试验的操作动作比较简单，但在车辆完全制动的情况下，液力变矩器的涡轮和变速器的输入轴及变速器的输出轴都是静止不动，当挂入行驶挡位并且完全踩下加速踏板时，只有液力变矩器壳及泵轮随发动机同步转动。此时变速器内部承受的转矩很大，自动变速器油的温度急剧上升，因此在失速试验中，一定要注意每次试验的时间不超过5 s，每个挡位做三次，取平均值，每两次试验之间要让发动机怠速运转1 min以上。

3失速结果分析

影响失速转速的因素较多，不同厂家生产的发动机、不同型号的发动机或不同型号的变矩器的失速转速均不同，在进行失速试验前应了解该自动变速器的失速转速标准，该标准一般是一个范围，而并非某一确定的值。

当在D挡与R挡读取的自动变速器的失速转速与该自动变速器给定的标准失速转速相符时，则系统正常。当在D挡与R挡读取的自动变速器的失速转速与该自动变速器给定的标准失速转速低或高于规定值时，则可判断系统存在故障。

31失速转速过低

由于自动变速器的输出轴被强行制动，发动机输出的机械能转换成自动变速器油的内能，发动机根据变矩器内油的热容量和变速器的阻力维持一定的转速。如果失速转速低于规定的标准范围，那么就有可能是发动机动力不足或是液力变矩器在动力传递方面出现故障。为进一步确定故障是在发动机上还是在液力变矩器内，可将选挡手柄置于P位或N位，让液力变矩器的涡轮卸荷，然后猛踩油门，让发动机转速急剧上升，如果此时发动机转速能随油门开度的变化而急剧的上升，就说明发动机的动力性很好，问题不在发动机上而在液力变矩器内。如果汽车在行驶中出现加速不良，而高挡位行驶时却又正常，则可判定为是液力变矩器内用于固定导轮的单向离合器打滑，不能在自动变速器油的冲击下而固定不动，导致发动机输出功率的损失，为什么高挡位又正常了呢？那是因为在高挡位液力变矩器内的锁止离合器进行了锁止，动力直接传递给变速器。如果汽车在低挡位行驶时正常，高挡位（锁止离合器锁止之前的挡位）行驶时就动力不足，则可能是液力变矩器导轮的单向离合器卡死，导致导轮不能在自动变速器油的冲击下而转动，致使发动机输出功率的损失。如果自动变速器的失速转速明显低于规定值600 r/min 以上，则说明液力变矩器可能严重失效需更换。

32失速转速过高

引起发动机失速转速过高的主要原因是涡轮上的阻力变小，也就是一些换挡执行元件的故障，不能可靠地传递动力或可靠锁止而导致涡轮上的阻力变小开始旋转。这种情况我们需要对照自动变速器的换挡执行元件工作表来进行分析，从而判断是因哪些换挡执行元件不能正常工作导致涡轮开始旋转，现以丰田A340E 型变速器换挡执行元件工作表为例来分析（如下表）：

表丰田A340E型自动变速器各换挡执行元件在各挡位时的工作情况

（1）如果在倒挡或前进挡位（D位、2位、L位）失速转速均较高，则原因可能是油泵故障或主调压阀故障导致整个液压系统的油路压力过低，如果失速转速极高则说明油泵损坏，提供不了油压。如果在R位和D位时失速转速都较高，则说明离合器C0或单向离合器F0不能正常工作。因为当变速杆在D位时，汽车是用1挡起步的，在D位1挡和R位都工作的换挡执行元件只有C0和F0，那么如果离合器C0打滑或是单向离合器F0不能可靠的单向锁止，都是有可能导致在R位和D位时发动机的失速转速过高，这样在进行自动变速器的维修时，我们可以重点检修离合器C0和单向离合器F0，大大缩小检修故障的范围。

（2）如果在D位失速转速正常，而在R 位失速转速较高，则说明D位1挡工作的换挡执行元件（离合器C0和单向离合器F0）没有问题，而在R位工作的离合器C2和制动器B3可能有故障，还有可能是倒挡的控制阀有故障，导致离合器C2和制动器B3工作油压低，这样我们在检修时重点检查离合器C2和制动器B3，使维修工作有的放矢，节约了时间。

（3）如果R 位失速转速正常，前进挡（D位、2位、L位）失速转速均过高，则说明与倒挡有关的换挡执行元件C0、C2、B3、F0基本没有问题，有问题的应该是前进挡离合器C1 有故障或者是C1的控制阀有故障导致离合器C1工作油压低。

4金属异响

在失速试验时自动变速器油液的快速流动会产生很大的噪声，所以在失速试验中噪声大是正常的。但如果出现金属的异响声就不正常了，特别是明显的金属之间的撞击和摩擦声，则可能是自动变速器的内部零部件之间的运动干涉或松旷造成的。

失速试验只能初步判断故障是在发动机还是在自动变速器，所以在失速试验之后还有可能进行其他的试验，以便更精确地确定故障的位置。自动变速器在修理完毕后，还需要进行全面的性能检查和试验，目的是为了检验修理质量，检查自动变速器的各项性能指标是否达到标准要求。

参考文献：

[1]朱迅.自动变速器构造与维修[M].北京：人民邮电出版社，2010.

[2]马立峰，卢明.自动变速器构造与维修[M].北京：机械工业出版社，2009.

[3]张士江.汽车底盤构造电控系统维修[M].3版.北京：机械工业出版社，2014.

[4]周林福.汽车底盘构造与维修[M].3版.北京：人民交通出版社，2014.

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