第二十三天 自动变速器

任务目标

1.了解自动变速器的结构和组成。

2.了解自动变速器常见的维修项目

知识准备

1.自动变速器的作用和原理

自动变速器的作用就是根据汽车行驶阻力的变化，在一定范围内自动改变变速器的传动比和转矩比。采用自动变速器的汽车，换高挡和低挡时，驾驶员不需要进行判断，而是由自动变速器的控制单元根据汽车的车速和驾驶员踩下加速踏板的幅度自动执行换挡操作。采用电子控制单元控制自动变速器进行换挡的就称为电控自动变速器，如图23-1所示；不采用电子控制单元，而是采用速控阀以液压方式检测车速，并通过检测节气门拉索的位移量来确定加速踏板的位移量，以机械方式实现换挡的，就称为全液压控制自动变速器，如图23-2所示。目前汽车上应用最广泛的是电控自动变速器。

图23-1 电控自动变速器

图23-2 全液压控制自动变速器

2.自动变速器的特点

（1）自动变速器取消了离合器踏板，驾驶员换挡时无须频繁踩下和松开离合器踏板及用手扳动换挡杆，使驾驶员操作简单省力，可提高行车安全性。

（2）自动变速器采用自动变速器油液传递动力，使得车辆的起步加速更加平稳，有效避免了汽车因负荷突然增加而导致过载和发动机熄火现象，提高了车辆的通过性。

（3）自动变速器能吸收和衰减换挡过程中的振动和冲击，提高车辆乘坐的舒适性，同时也有利于延长发动机和传动系部件的使用寿命。

（4）自动变速器执行换挡时，能自动适应车速和行车阻力的变化，提高了汽车的动力性和平均车速。

（5）自动变速器属于动力换挡，发动机工况相对比较稳定，可使汽车经常处于最佳挡位行驶，提高了汽车的燃料经济性并减少了废气排放。

（6）与手动变速器相比，自动变速器结构复杂，制造成本高，维修复杂。

实际操作

一、自动变速器油液检查

1.自动变速器油液基础知识

自动变速器油液简称ATF（Automatic Transmission Fluid），是专门用于自动变速器的油液。自动变速器专用油液既是液力变矩器的传动油，又是行星齿轮结构的润滑油和换挡装置的液压油。

自动变速器油液一般正常行驶情况每12万公里更换一次，恶劣行驶情况每6万公里更换一次。应尽量选用原厂的ATF。不能错用、混用自动变速器油液。ATF由于型号不同，摩擦系数也不同。某些汽车厂家是根据汽车变速器的技术指标设计出有针对性的油品，使用这样的油品可以保持变速器良好的机械性能，延长寿命。因此如果自动变速器油液错用、混用，会造成打滑或零件早期磨损。

ATF在自动变速器中工作时必须要满足如下要求：

（1）适当的黏度。ATF的使用温度为-40～170℃，范围很宽，又因自动变速器对其工作油的黏度极其敏感，所以黏度是ATF重要的特性之一。不同种类变速器所需要的ATF黏度也不相同，因此不能随意地更换汽车使用ATF的标准油，避免由于更换的ATF黏度与自动变速器标准油液黏度要求不适应，导致出现不良反应。当使用ATF的黏度偏大时，不仅影响变矩器的效率，而且可能造成低温起动困难；当使用ATF的黏度偏小时，会导致液压系统的泄漏增加。特别是变速器在高速工作时，变速器阀体膨胀量大，此时黏度小则可能引起换挡不正常。

（2）良好的热氧化安定性。ATF的热氧化安定性是使用中的一个极为重要的指标。和机油一样，油品的氧化安定性直接决定着ATF的使用寿命和自动变速器的使用寿命。因为ATF的使用温度很高，如果热氧化安定性不好，就会导致形成油泥、清漆、积炭及沉淀物等，从而造成离合器片和制动片打滑、控制系统失灵等故障的发生。

（3）良好的抗起泡性。自动变速器中的ATF产生泡沫对于传动系统危害很大，这是由液力自动变速器油液的工作性质所决定的。目前普遍采用的液力变矩器和变速器是同一油路系统供油的，因此它既是变矩器传递功率的介质，又是变速器自动控制的介质和润滑冷却的介质。泡沫可导致变矩器传递功率下降，泡沫的可压缩性导致液压系统压力波动和油压下降，严重时可使供油中断。油中混入大量空气，实际是减少了润滑油量。这些气泡在压缩过程中，温度升高，又加速了油品老化，影响了油品使用寿命，且导致机件早期磨损。

（4）良好的抗磨性能。只有良好的抗磨性能才能保证行星齿轮中各齿轮传动、离合器片工作效能。

（5）与系统中橡胶密封材料的匹配性好。目前，自动变速器中使用的多是丁腈橡胶、丙烯橡胶及硅橡胶等，要求ATF使其不能有太明显的膨胀，也不能使之硬化变质。

（6）防腐（防锈）性能优良。在传动装置和冷却器中安装有铜接头、黄铜轴瓦、黄铜过滤器及止推垫圈等部件，这些部件中均含有大量的有色金属，因此ATF必须要保证不会引起铜腐蚀和其他金属生锈。

（7）储存安定性优良。ATF在一定温度范围内和一定时间应该保证均相，没有分解，且ATF各成分不应该出现分层或析出等现象。

2.自动变速器油液液位检查（以英菲尼迪QX56轿车为例）

自动变速器油液液位必须符合规范。如果油液液位过低，会导致自动变速器离合器、制动器容易发生打滑；加速性能变差和润滑不良。如果油液液位过高，会导致自动变速器油液溢出；控制阀阀体排油孔堵塞；排油不畅，影响离合器、制动器分离。自动变速器油液液位检查操作步骤如表23-1所示。

表23-1 自动变速器油液液位检查操作步骤

图23-3 故障诊断连接器位置识别

图23-4 插入自动变速器油尺

图23-5 自动变速器油液液位识别

3.自动变速器油液更换（以讴歌ZDX轿车为例，见表23-2）

表23-2 自动变速器油液更换操作步骤

续表

图23-6 发动机底部护板

图23-7 自动变速器加注螺栓和密封圈识别

图23-8 自动变速器油液泄放螺栓和密封圈识别

图23-9 故障诊断连接器位置识别

4.自动变速器油液滤清器检查和更换

如果接修车辆的自动变速器配备有自动变速器油液滤清器，维护时要仔细检查自动变速器油液滤清器是否有裂纹、破损，过滤器附近是否有油液泄漏现象，如果有，则要及时更换自动变速器油液滤清器。以本田飞度轿车为例，该车自动变速器油液滤清器更换操作步骤如表23-3所示。

表23-3 飞度轿车自动变速器油液滤清器更换操作步骤

续表

A-自动变速器油液滤清器软管；B-自动变速器油液滤清器；C-自动变速器油液滤清器支架；D-自动变速器油液滤清器安装托架；E-卡扣；F-自动变速器油液滤清器壳体。

图23-10 更换自动变速器油液滤清器

5.自动变速器标牌识别

自动变速器一般均在变速器后部位置贴有标牌，在标牌上注明了自动变速器的序列号、型号和制造厂商等信息，这种信息在订购配件时都要准确提供给供货商，以免发生错配或错订，如图23-11所示。

图23-11 自动变速器标牌识别

6.自动变速器机械系统测试

（1）失速测试

该项测试的目的在于通过检测自动变速器处于D或R挡位时发动机最大转速来检查发动机与变速器的综合性能，包括发动机输出，液力变矩器导轮及单向离合器功能，齿轮变速系统和离合器、制动器是否打滑。测试时，用三角木抵住前后车轮，安装好发动机转速表，拉起手制动器，起动发动机，待自动变速器达到正常油温后，用力踩下制动踏板，将自动变速器换挡杆设置到D挡位，然后彻底踩下加速踏板，读出失速时的发动机转速，在D挡位完成测试后，再在R挡位执行同样的测试，最后根据测试结果进行分析，找出影响变速器性能的原因，如表23-4所示。

表23-4 失速实验结果分析表

（2）时间滞后测试

发动机怠速运行时进行换挡，从开始换挡到感觉到振动时会有一个时间过程，这称为时间滞后，进行时间滞后测试的目的是检查自动变速器的离合器、制动器是否过度磨损并鉴别施加在各个离合器、制动器的工作液压是否适当。测试时，拉起手制动器，起动发动机，检查发动机怠速是否合乎规范，然后将换挡杆从N挡位拨到D挡位，用秒表计算从换挡到感觉到振动的时间（应低于1.2s）；同样地将换挡杆从N挡位拨到R挡位，用秒表计算滞后时间（应低于1.5s）；这两项测试均要在变速器油液达到正常温度进行三次，然后取平均值；每测一次的时间间隔要在1min以上，测试结束后可根据测试结果进行分析，找出故障原因，如表23-5所示。

表23-5 时间滞后测试结果分析

（3）液压测试

该项测试是用来检查自动变速器液压控制装置中的各个阀是否受到适当的液压作用。测试时，首先使自动变速器油液达到正常的工作温度，然后在自动变速器相应的测试孔上连接油液压力测试表，如图23-12所示。用三角木抵住车辆的4个车轮，拉起手制动器，起动发动机，彻底踩下制动踏板，分别测量D挡位和R挡位时怠速与失速状态的油压，将测试结果与规范值进行对比，分析并找出故障原因。液压测试结果分析如表23-6所示。

图23-12 测量自动变速器油液压力

表23-6 液压测试结果分析

（4）路试

自动变速器道路试验的目的是为了测试各个离合器、制动器的工作情况，测试的结果是诊断这些部件是否过度磨损的重要依据。在完成自动变速器维修后，也需要执行路试，来检验维修效果。执行路试测试时，应检查自动变速器的所有挡位，检查是否打滑（发动机转速在非换挡时出现突然升速现象），换挡时是否有尖锐噪声。打滑表明自动变速器的离合器、制动器或单向离合器有问题。

7.自动变速器挡位测试

（1）P/N（驻车挡/空挡）挡位测试

检查P挡制动性能：把选挡杆挂入P挡，松开驻车制动器，如果P挡正常，应推不动车辆。

检查N挡状态：把选挡杆挂入N挡，松开驻车制动器，如果N挡正常，应可推动车辆。

（2）D/R挡挂挡冲击检查

分别把自动变速器挂入D挡和R挡，确认换挡时没有发生冲击。