帕萨特B5自动变速器.docx
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帕萨特B5自动变速器
帕萨特B5自动变速器
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新乡学院
毕业论文(设计)
帕萨特B501N自动变速
题目
器故障检测与维修
机电工程学院院,系,名称
汽车检测与维修专业名称
10级年级
刘宝龙学生姓名
10050501013学号
指导教师姓名
2013年04月30日
摘要
现代社会汽车工业发展正义不可阻挡的势头进步着~随着汽车工业的发展~人们对汽
车各方面性能的要求越来越高~这便引导汽车朝向电子化、智能化方向发展。
而维修技术
却相对落后~为改变这一现状~促进汽修技术的发展~本文就以帕萨特B501N型自动变
速器为例进行探讨。
本文主要分析了帕萨特B5自动变速器的结构与工作原理~来解释说
明这个车型的汽车所使用的自动变速器~并且通过具体的实例重点阐述了帕萨特B501N
自动变速器的检测技巧及常见故障以及故障的诊断分析和排除方法。
从而通过这个从中抽
出的例子来阐述类推自动变速器的基本原理和结构特点。
上海帕萨特B5型轿车采用4档电控液力自动变速器~整个换挡过程由变速器控制单
元控制~可根据行驶状况自动换到最佳档位~并根据不同的换挡模式,经济模式、运动模
式,实现平稳换挡。
本文将并根据阐述帕萨特B501N自动变速器的结构原理和工作原理~
并重点讲述帕萨特B5型轿车自动变速器的常见故障~并对其故障进行诊断分析~并结合
案例找出相应的解决方法。
关键词:
帕萨特;故障诊断分析,自动变速器
Abstract
Modernsociety,thedevelopmentofautomobileindustryjustunstoppablemomentumofprogresswithdevelopmentoftheautomobileincreasinglyhighdemandonallaspectsofperformancecar,whichwillguidethevehicletowardsthedevelopmentofelectronic,intelligentdirection.Maintenancetechnologyisrelativelybackward,tochangethissituation,topromotethedevelopmentofautomotivetechnology,thispaperPassatB501Nautomatictransmissionasanexampletoexplore.ThispaperanalyzesthestructureandworkingprincipleoftheautomatictransmissionofthePassatB5,toexplaintheautomatictransmissionmodelsofvehiclesused,PassatB5,01Nautomatictransmissionfaultdiagnosisanalysisandfocusesonspecificexamplesandexclusionmethod.Thusbythisextractfromtheexampletoillustratetheanalogyofthebasicworkingprinciple
oftheautomatictransmissionandstructuralcharacteristics.
ShanghaiPassatB5sedanswith4-speedelectronicallycontrolhydraulicautomatictransmission,theentireshiftingprocessiscontrolledbythetransmissioncontrolunit,accordingtodrivingconditionsautomaticallyswitchtothebestgear,anddependingonthegear-shiftingmode(economymode,sportsmode)toachieveasmoothshift.ThisarticlewilltellPassatB501Nautomatictransmissionofthestructuralprinciplesandworks,andfocusonthePassatB5sedanautomatictransmissioncommonfaultsandfaultdiagnosticanalysis,combinedwiththecasetofindtheappropriatesolution.
Keyword:
passat;Faultdiagnosisanalysis;Automatictransmission
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绪论
随着汽车工业的发展~人们对汽车的舒适性安全性可靠性的要求越来越高~传统的机械系统已很难满足这些要求。
尤其是以机械系统为主的汽车底盘部分正发生着巨大的变化~特别是电子控制技术在汽车工业中的广泛应用~使得汽车底盘技术越来越复杂~正朝着电子化、智能化方向发展。
自动变速器防抱死制动系统,ABS,等已成为一些车辆的标准装备。
上海帕萨特B5型轿车采用4档电控液力自动变速器~整个换挡过程由变速器控制单元控制~可根据行驶状况自动换到最佳档位~并根据不同的换挡模式,经济模式、运动模式,实现平稳换挡。
本文将并根据阐述帕萨特B501N自动变速器的结构原理和工作原理~并重点讲述帕萨特B5型轿车自动变速器的常见故障~并对其故障进行诊断分析~并结合案例找出相应的解决方法。
1889年法国人标志研制成功的齿轮变速箱是它的雏形~最早也叫有级式变速箱~后来叫手动式变速箱(MT:
ManualTransmission),此后经历一个多世纪的发展~一直受到许多喜欢动感操控的人们所喜爱。
MT变速箱被广泛运用于各个档次的车上~具体事例不胜枚举~但由于其换挡的顿挫感比较明显~在高档商务用车上已逐渐被相对舒适的自动变速箱所取代。
1908年福特T型汽车最早应用了一种只有两个速率比的自动变速箱。
AT在结构和使用上与MT有着很大的不同。
MT主要由齿轮和轴组成~通过不同的齿轮组合产生变速变矩,而AT由液力变扭器由行星齿轮和液压操纵系统组成~通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。
虽然AT有不用操作离合器、档位少变化大、操作容易等特点~但由于AT通常有自身带来的动力消耗~不仅对速度变化反应慢~而且费油不经济、传动效率低、变矩范围有限。
所以主要适用于2.0L以上的中高档轿车~如东方之子瑞虎帕萨特等。
此外~由于其机构复杂~修理十分困难售后成本也很高。
世界上第一台用于大规模生产的全自动变速器是通用公司在1940年代生产的Hydra-Matic~这台变速器使用液力偶合器和三排行星齿轮提供四个前进挡和一个倒档。
Hydra-Matic最初被装于奥斯莫比尔~而后凯迪拉克和庞蒂克也采用了这种变速器。
自动变速器最重要的改进是在二战期间~别克公司为坦克开发了液力变矩器~到1948年~这种液力变矩器与其它部件结合成为液力变矩器而定型成为现在通用的自动变速器。
1968年法国雷诺公司率先在自动变速器上使用了电子元件。
20世纪70年代~美国每年生产的600万-800万轿车中~自动变速器的装备率已超过90%。
在汽车变速箱100年的历史中~主要经历了从手动到自动的发展过程。
目前世界上使用最多的汽车自动变速器为MT手动式变速箱AT液力自动变速器AMT电子控制机械式自动变速器CVT金属带式无极自动变速器四种型式。
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摘要...........................................................................................................................................2
Abstract......................................................................................................................................2
绪论...........................................................................................................................................3
目录...........................................................................................................................................4
第一章帕萨特B501N自动变速器结构及工作原理.........................................................5
1.101N自动变速器概述.................................................................................................5
1.201N自动变速器结构原理及工作原理.......................................................................5第二章帕萨特B501N变速器常见故障的影响因素、检查技巧........................................12
2.1自动变速器换档冲击大.............................................................................................12
2.2自动变速器不能升档.................................................................................................12
2.3自动变速器无超速档................................................................................................13
2.4自动变速器跳档频繁.................................................................................................13
2.5液力变矩器离合器无锁止.........................................................................................14
2.6不能强制降档............................................................................................................14第三章案例分析....................................................................................................................17第四章自动变速器使用注意事项.........................................................................................17第五章自动变速器的维护...................................................................................................18
5.1经常检查自动变速器油..................................................................................................18
5.2自动变速器油的更换.................................................................................................18
5.3检查手动选档机构.....................................................................................................18
5.4制动带的调整............................................................................................................18总结.........................................................................................................................................17
致谢.........................................................................................................................................19
参考文献.................................................................................................................................19
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第一章帕萨特B501N自动变速器结构及工作原理1.101N自动变速器概述
上海帕萨特B5自动变速箱是全自动的四档变速箱,在选定的区域内所有的档位都是自动切换的,换档是通过一个电子液压器件和控制单元进行的。
该自动变速箱外壳是一个整体式外壳,在投入使用的第一年一般不需要对变速箱进行维修,超过一年后,可对行星齿轮轮变速机构的阀体、片式离合器、片式制动器根据所诊断的故障进行维修或更换,01N自动变速箱外观如图3-1所示。
01N自动变速箱由液力变矩器和变速箱组成。
液力变矩器中装有锁止离合器,锁止离合器根据车辆的负载、速度和档位的状况机械性地闭合,与打滑无关。
该自动变速箱有4个液压控制的前进档,当锁止离合器闭合时,这些前进档由液力变矩器的打滑转变成机械驱动的档位。
图1-101N自动变速器外观
自动变速箱只有在P或N档时,发动机才能起动。
对于装备自动变速箱的汽车不能通过推动或牵引汽车来起动发动机,这是因为变速箱工作所需要的来自ATF油泵的工作油压只有在发动机运转时才能建立。
装备自动变速箱的汽车当换档杆位于N档时,汽车可以被牵引。
但牵引时,牵引速度不能超过50km/h,牵引距离不能大于50km,如果距离更远,则需要将汽车前部抬起,这是因为发动机停止运转时,变速箱的旋转零部件将得不到润滑。
01N型自动变速器的控制模块TCM通过监控液压控制单元、车速传感器、多功能开关、节气门位置传感器、发动机转速传感器、换挡锁止电磁阀、数据传输接线器、线路控制开关、制动灯开关、低速挡开关、起动机保持继电器、制动开关、强制降挡开关、ATF油温传感器及自动变速器挡位显示等信号,来准确地确定自动变速器的换挡时间与换挡品质。
当上述某一系统发生故障时,TCM将执行紧急运行模式(ERM)。
此时变速器所有其他电控功能将
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无法起作用,变速器只能处于液力3挡接合状态,不过R挡、1挡依然可以使用。
1.201N自动变速器结构原理及工作原理
01N型自动变速器结构紧凑、布局合理且传动效率高(如图3-2)。
变速器的壳体为整体式,内部结构包括行星齿轮、阀体、离合器及制动器等。
01N型变速器各挡的传动比分别为:
1挡2.714,2挡2.551,3挡1.000,4挡0.679。
从理论上讲,变速器的每个挡位又分液压和机械2种状态。
由于装备了带有锁止离合器的液力变矩器,TCM可根据车辆的负载、速度和挡位等状况,控制锁止离合器器电磁阀的动作,实现锁止离合器接合与分离,但与变矩器内部打滑无关。
当锁止离合器接合时,变速器的前进挡由液力变矩器的打滑方式变为机械直接驱动的方式。
图1-201N自动变速器结构
1-输入轴;2-差速器;3-低速离合器;4-超速离合器;5-倒档离合器;6-单向离合器;7-低
速、倒档离合器。
01N型自动变速器的机械结构部分主要由1个行星齿轮组、3个离合器、2个制动器及1个单向轮组成。
其中行星齿轮组是由1个小太阳齿轮、1个大太阳齿轮、3个短行星齿轮、3个长行星齿轮、行星齿轮架及齿圈组成。
变速器在工作时,阀体通过油压控制离合器、制动器的动作,离合器C1工作,就会驱动小太阳齿轮。
离合器C2则是用来驱动大太阳齿轮的,离合器C3驱动行星齿轮架,制动器B1制动行星齿轮架,动力是通过齿圈输出的。
1.2.1换档杆的结构
换档杆有P(驻车锁止)、R(倒档)、N(空档)D(前进档)、3、2、1共7个位置,在换档杆旁有带运动型指示灯的ECO/SPORT(经济型/运动型)行驶方式的选择按钮,通过该按钮,驾驶员能够选择低耗油(经济型)和高功率(运动型)的两换档模式。
选择经济
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型模式时ECO指示灯灭,选择运动型模式时SPORT指示灯亮。
换低档开关与油门拉索集成在一起,当油门踏板踩到使节气门全开时,该开关动作,控制单元发出指令使向低一档位强制切换。
换档杆位于P、R和1档时将被机械锁止,按换档手柄侧面的按键可以解除其锁止。
点火开关接通时,换档杆锁止电磁铁将防止锁止的解除,为了从P切换到R以及从N切换到各行驶档时,必须踩下制动踏板,控制单元通过制动灯开关接收到制动踏板动作的信息后,操作电磁铁解除对换档杆的锁止。
1.2.2液力变矩器的结构和原理
液力变矩器位于变速箱中,安装固定在发动机上。
液力变矩器的泵轮(以发动机转速旋转)和涡轮(变速箱输入轴)存在转速差,该转速差简称为滑转。
汽车起步时的转速差最大,液力变矩器在其最大的扭矩范围内工作。
随着速度的提高,泵轮和涡轮的转速逐渐接近。
为了降低燃油消耗,即以更经济的方式行驶,动力传递可跨越过液力变矩器,由发动机直接传递给变速箱。
当液力变矩器出现肉眼可见的损坏或功能故障时,应更换。
液力变矩器的液压动力传递路径如下:
发动机?
泵轮?
涡轮?
带有单向制动器的导轮。
涡轮轴?
片式离合器C1、C2。
液力变矩器的机械动力传递路径如下:
发动机?
泵轮轴?
片式离合器C3。
当变速箱处于1、2、3档时,与负载有关的发动机转矩通过液力变矩器以液力方式传输到行星齿轮变速机构中,片式离合器C1和C2通过涡轮轴与液力变矩器的涡轮连接在一起。
3档时与负载有关的转矩跨越过液力变矩器,通过泵轮轴以机械方式将动力传递到片式离合器C3上。
4档时,转矩将通过泵轮轴和片式离合器K3以机械方式传递动力。
1.2.3行星齿轮变速机构的结构和工作原理
(1)行星齿轮变速机构的结构
行星齿轮变速机构主要是由1个行星齿轮组、3个片式离合器、2个片式制动器和1个单自由轮组成,行星齿轮组又是由1个小太阳轮、1个大太阳轮、3个短行星齿轮和3个长行星齿轮以及行星齿轮架和齿圈组成,结构如图3-3所示。
片式离合器和片式制动器由阀体通过液压控制,用来完成液力变矩器和行星齿轮组之间的动力传递。
若C1动作,则驱动小太阳轮。
通过离合器C2来驱动大太阳轮,通过制动器B2制动大太阳轮,制动器B1制动行星架。
通过齿圈将动力输出。
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图1-3行星齿轮变速机构
1—输入轴;2—超速行星排;3—中间轴;4—前行星排;5—后行星排;6—输出抽;C0—直接离合器;C1—倒挡及高档离合器;C2—前进离合器;B0—超速制动器;B1—2挡制动器;B2—抵挡及倒挡制动器;B3—2挡强制制动器;F0—直接超速离合器;F1—抵挡单向
离合器;F2—2挡单向离合器
(2)工作原理
换档杆拉索通过多功能开关向控制单元提供换档杆位置的信息,同时通过换档杆拉索和一个杠杆机构使阀体中的手动阀门动作。
这样,手动阀门被置于基本位置,即在换档杆位于“D”档上时四个档可按程序自动换入。
控制单元按照其传感器(车速传感器、节气门电位计等等)的输入信号控制阀体中的电磁阀。
电磁阀驱动阀体上的换档阀,换档阀将ATF压力油提供给换档元件(片式离合器和片式制动器),通过换档元件,发动机转矩将被传输到行星齿轮组上。
ATF油泵为月亮型齿轮泵。
它由液力变矩器的泵轮驱动向阀体和换档元件提供ATF油。
1)手动阀门由换档杆驱动,将含有压力的ATF油提供给阀体中的换档阀。
通过手动阀可以在控制单元出现故障时换入倒档、手动1档和液力3档。
在无控制单元的情况下,车辆可以在这3个档位上行驶。
2)换档杆位于“D”档时,离合器C1、C2通过阀体中的手动阀体中的手动阀门操纵,控制单元通过电磁阀EV4使离合器C2分离,在单向自由轮的控制下,1档在发动机不超速的情况下运转,行星齿轮架固定不动。
其动力传递路径为:
泵轮?
涡轮?
涡轮轴?
片式离合器C1?
小太阳轮?
短行星齿轮。
长行星齿轮驱动齿圈,动力总是通过齿圈输出。
3)换档杆位于“D”档或手动2档,变速箱处于“2”档,通过手动阀门向片式离合器C1和C2提供油压,通过电磁阀EV4使片式离合器C2分离,片式制动器B2由电磁阀EV2
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控制并将大太阳轮制动住。
其动力传递路径为:
泵轮?
涡轮?
涡轮轴?
片式离合器?
小太阳轮?
短行星齿轮?
长行星齿轮?
行星架。
长行星齿轮围绕大太阳轮滚动并驱动齿圈。
4)换档杆位于“D”档或“手动3档”,变速箱处于液力3档,通过阀体中的手动阀门,片式离合器C1和C2闭合,小太阳轮和大太阳轮被同时驱动,由于两个太阳轮有不同的直径,所以行星齿轮组被锁住,因此整个行星齿轮组作为整体而一起转动。
在无控制单元的情况下,当换档杆位于“D”档或“手动3档”位置时,变速箱仍可在3档上以液力形式驱动车辆。
其动力传递为:
泵轮?
涡轮?
涡轮轴?
片式离合器C1、C2?
整个行星齿轮组整体旋转?
齿圈?
输出轴。
5)换档杆位于“D”档,变速箱位于机械3档,控制单元操纵电磁阀EV3使片式离合器C3闭合。
动力经泵轮、泵轮轴、C3直接驱动行星齿轮架。
片式离合器C1、K2由手动阀门控制,这样行星齿轮组被锁定,如同一个刚性元件那样工作,动力直接通过片式离合器C3进行传递。
其
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