AT变速器常见测试故障诊查及保养

武宝新 谭超

摘 要：文章介绍了AT变速器组成部分的基本结构 对测试过程中出现的一些常见故障进行分析并给出相应的解决方法 提出一些保养建议 以保证变速器的正常使用。

关键词：自动变速器;故障;污染物;保养

中图分类号：U463.212  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）18-187-03

Abstract： The article introduces the basic structure and function of AT transmission components， analyzes the possible faults in the test process  and gives corresponding solutions， puts forward some maintenance suggestions to ensure the normal use of transmission.

Keywords： Automatic transmission; Faults; Pollutants; Maintenance

CLC NO.： U463.212  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）18-187-03

引言

随着市场对自动变速器越来越大的需求 对变速器使用性能及寿命也有了更高的要求 因此解决变速器可能产生的故障 及时对变速器进行正确合理的保养维护 既能保证变速器正常稳定的工作 更是影响变速器使用寿命的关键。

1 油滤系统

变速器油滤系统包含变速器油 油滤座、滤芯、压力开关等。油泵将变速器油从油底壳抽出后 油滤座进油口处流入滤芯 经滤芯过滤后的油液由油滤座出口流出 进入变矩器、各离合器及油冷器中实现变速器的换挡、润滑及散热功能。油滤座上的压差开关分别与进油通道和出油通道相连 由于进出油道之间压力差的存在 压差开关处于常开状态;当油液中大量污染物导致滤芯堵塞或损坏无法正常过滤油液时 油滤座进油口处的压力会随油液的不断注入而加大 进油口压力推动旁通阀活塞挤压弹簧 当压力大于弹簧弹力时活塞被推动打开 未经过滤的油液直接可以进入油滤座出油口 保证变速器短期内能够正常工作 由于旁通阀活塞打开进油通道和出油通道直接连通 此时压差开关闭合 整车红灯报警提醒驾驶员需要及时检查油液 保养滤清器。

测试时油滤系统存在的故障及分析：

（1）油滤座压差开关无法正常打开：

①对压差开关进行测试 检查压差开关是否存在故障或者卡滞;

②检查与压差开关连接的进出油道 与压差开关连通的油道开孔直径相对较小 如果变速器油液中的污染物堵塞油道或者加工时未打通 压差开关的压力差就会消失 从而导致开关无法打开。

（2）油滤座入口处流量低：油泵将油液从油底壳抽出之后 直接进入油滤座入口处 因此油滤座入口流量低时 首先需要根据泄露量的大小来判断是否为油泵自身的问题 一般在测试时2-5L左右的泄漏量 基本就可判定为测试工装泄露 此时需要检查测试工装相关密封件是否完好 结合面是否有異常的磕碰划伤等 需要更换工装对变速器重新进行测试;当泄漏量在10L左右时 需要检查油路是否有泄露 若油路密封正常 则为油泵自身质量问题引起 需要检查油泵是否有肉眼可见磨损、烧伤 转动油泵时是否有卡滞 对油泵的性能需要进行测试。

（3）油滤座出口处异常：油滤座出口处流量与入口流量基本保持一致 当入口正常而出口处流量低且压力非正常值时 需要检查各密封元件是否存在渗漏油情况 同时检查入口和出口之间是否存在由于加工错误、毛坯质量问题如砂眼、气孔等造成的油道互通。

2 油液清洁度

油液清洁度的标准一般参照ISO 4406进行测试 他是以油液中大于5μm和大于15μm颗粒数为基础 用两个代号表示清洁度等级。前面代号表示1ml油液中大于5μm的颗粒数等级 后面代号表示1ml油液中大于15μm的颗粒数等级。变速器在测试前期由于摩擦片对偶片之间的磨损 装配过程中一些尘埃物质的附着 齿轮之间啮合产生的金属碎屑 零件有易脱落毛刺未处理 加工过程中喷砂残留等原因 装配过程中金属会产生一定的污染物 因此在测试时会对变速器进行一定循环的通油清洗 以保证油液中的污染物能够被排出变速器。

清洗循环完成之后若油液中的杂质仍然不能满足清洁度要求 就需要检查各相关元件之间是否存在非正常的磨损 变速器在运行过程中是否存在异响 变速器零件是否有加工过程中残留的异物 零件清洗是否充分。

3 变矩器故障

发动机带动泵轮旋转 离心力的作用使得油液从泵轮的外缘冲入涡轮 沿涡轮叶片流入导轮。导轮叶片会将一部分液流再次冲向涡轮 涡轮得到增加扭矩。

一般变矩器测试过程中主要报错故障表现为输入输出扭矩低或高 主要是由于涡泵导的叶片叶型问题造成的。

（1）毛坯表面不够光滑 夹渣、凹陷、凸起、裂纹、缺料等造成的毛坯缺陷 导致在运行过程中油液流向与实际需要的流向产生变化 导致故障发生;

（2）毛坯叶型问题：主要是由于模具铸造问题导致叶片叶型不符合设计需要或者加工过程中质量问题 可通过对毛坯和加工之后成品的3D扫描来进行检测 一般需要通过以机加工基准面为基准扫描和叶片最佳拟合方式进行扫描 通过扫描结果来判定具体为哪一个零件存在异常造成的故障。

4 离合器故障

自动变速器通过各离合器不同的结合实现换挡功能。离合器结构如下图所示：

变速器控制系统根据节气门开度和行驶速度的变化控制相关离合器的电磁阀工作状态实现充油或者放油 电磁阀充油状态时 油液顺油路进入活塞腔中挤压活塞运动 活塞向前压紧摩擦片和对偶片 控制相关行星齿轮组完成动力传递 实现换挡功能。

一般离合器测试时故障主要是：

（1）离合器充油时间长/短：

①电磁阀性能问题 测试时出现问题可通过对调或者更换电磁阀来解决;

②油道孔过大或者过小;

③弹簧性能问题;

④摩擦片和对偶片厚度 是否有翘曲变形：一般情况下摩擦片的摩擦材料在泡油之后变形量不足以引起活塞行程变化 如果测量发现摩擦片厚度出现过大或过小的情况 则需要追踪产生的原因。

（2）离合器压力异常：

①电磁阀性能问题 测试时出现问题可通过对调或者更换电磁阀来解决;

②检查主油路调压阀是否存在故障 主油路压力变化也会影响各个离合器的压力;

③活塞密封性能：检查密封件是否存在损坏、飞边过大等问题 同时检查密封面是否满足圖纸要求 是否存在划痕等;

④检查在整个行程中的各齿槽是否有过深的压痕或者凹陷、凸起等缺陷 造成活塞行程受阻 无法完全压紧摩擦片和对偶片。

⑤检查对偶片和摩擦片厚度 是否有翘曲变形。

离合器的压力异常和流量异常均可能引起离合器损伤 摩擦片和对偶片处于半结合状态 造成摩擦片异常磨损或者高温烧伤变形 使得变速箱无法实现自动换挡功能、整车动力不足等危害。

5 变速器的保养与维护

正确合理的操作使用变速器 定期进行维护保养 对于保证汽车安全可靠行驶和延长变速器的寿命十分重要 一般情况下变速器的保养和维护需要注意以下几点：

（1）变速器保养过程中一定要确保人员的人身安全 未经准许的人员不得操作变速器 保养维护过程中需要防止变速器液压系统中残存的压力对人体造成伤害 保养完成之后需要按照当地的法律法规要求 对废弃的油液、废水、废弃零件、含油抹布手套等进行分类处理 避免对环境造成污染。

（2）变速器油液、润滑剂和一些冷却液均为易燃物品 禁止在有明火的地方操作变速器 切勿在存放易燃物的场所吸烟、焊接等。

（3）每一款变速器都有不同的设计要求 其扭矩、转速、结构等的不同 变速器厂家在前期设计时对油液进行相关试验 以保证油液粘度、热氧化性、抗泡性、防腐防锈、摩擦特性等要求满足产品的设计需要。更换油液时 一定要从正规的供应商处购买变速器厂家要求的变速器油 禁止使用未经变速器厂家同意使用的油液 避免对变速器造成严重的损坏。

（4）变速器在初期磨合过程中比较容易产生的一些金

属碎屑、摩擦材料等 在使用一段时间之后 必须对变速器原油液排放干净 然后注入新油进行更换 一般厂家在变速器出厂时都会提供首次换油的里程要求或者工作时间要求。首次换油可以有效的对变速器中的这些污染物进行排放 避免污染物在变速器中堆积或者随油液进入液压系统中 以避免变速器损伤延长使用寿命。

（5）变速器需要定期检查变速器油是否处于正确的液面水平 检查时需要将车辆停在水平路面。由于油液的热膨胀 为防止测量不够准确 行驶后的车辆不能立刻检查 油位测试最好能够在油液冷却至65～75℃之间 车辆处于怠速状态 变速器空挡状态进行测量 热态测试时油位不得低于热态最低油位 不得高于热态最高油位。

（6）不能确定变速器是否有足够油液的情况下 禁止启动发动机 应进行冷态检测：将车辆停在水平地面 变速器空挡 如果油位处于冷态最低油位之下应加至冷态最低油位 然后启动发动机怠速运转一分钟 挂前进挡D 再挂倒挡R 以排出油路中的空气。完成后拧出油尺并擦干净 再将油尺插入变速器向下安装到位 取出油尺观察油尺液位线是否在冷态最低油位与热态最低油位之间 若在冷态最低油位之下 需增加油液至冷态最低油位以上。

（7）在内部某些部件系统故障时 动力传动系会产生磨损碎屑并在系统中循环。此碎屑可导致液压阀、动力传动系、泵和离合器等反复发生故障。部件发生故障后要彻底清除碎屑并更换滤清器、油冷器等核心件 以防止反复发生故障。

（8）整车运行过程中出现红灯报警时 说明滤芯处出现了严重的堵塞 导致进油口出压力过大 旁通阀活塞打开 此时未经过滤的油液进入变速器中 油液中的杂质会对变速器造成严重的损伤甚至烧坏 因此在出现红灯报警时一定要及时检查更换滤芯及变速器油 当油液中含有大量碎屑时需要对变速器整箱进行拆解检查 避免造成更深层次的损坏 同时需要将油冷器按规范进行清洗 确保油冷器中无残留污浊油液、杂质碎屑等。