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推荐帕萨特B5自动变速器故障诊断精品

扬州工业职业技术学院

20XX—20XX学年

第一学期

（）

课题名称：

帕萨特B5自动变速器故障诊断与维修

设计时间：

20XX年7月—20XX年11月

系部：

机械工程学院

班级：

1101汽车检测与维修技术

姓名：

刘圆

指导教师：

王武林

帕萨特B5自动变速器故障诊断与维修

刘圆

1101汽车检测与维修

摘要:

随着汽车技术的快速发展，自动变速器在汽车上的应用越来越广泛。

自动变速器是汽车维修中难度最大的总成之一，同时也是学习难度最大的。

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自动变速器的结构及工作原理，并且通过一些具体的案例重点阐述了帕萨特B501N型自动变速器故障诊断分析及排除方法，从而总结出这类变速器的基本原理和结构特点。

关键词：

帕萨特自动变速器故障诊断分析

Abstract:

Withtherapiddevelopmentofautomobiletechnology,theautomatictransmissioninthecarusedmorewidely.Theautomatictransmissionisthedifficultyinassemblyofvehiclemaintenanceandrepairisoneofthelargest,butalsothemostdifficulttolearn.ThispaperPassatB501Nautomatictransmissionasanexampletoexplore.ThispapermainlyanalyzesthestructureandworkingprincipleofthePassatB5automatictransmission,andthroughsomeconcretecases,focusesonthefaultdiagnosisanalysisandtroubleshootingofPassatB501Nautomatictransmission,andsummarizesthebasicprincipleandthestructurecharacteristicofthiskindoftransmission.

Keywords:

passat;Faultdiagnosisanalysis;Automatictransmission

1.绪论.........................................................................................................................1

2.自动变速器的系统组成和工作原理…………………………………….............2

3.帕萨特B501N型自动变速器的结构及工作原理……………………………....5

3.101N型自动变速器……………………………………………………………….5

3.2帕萨特B5自动变速器结构和工作原理………………………………….........6

3.3换挡杆的结构…………………………………………………………………....6

3.401N型液力变矩器的结构和工作原理………………………………………….7

3.501N型自动变速器行星齿轮的结构与工作原理……………………………….7

3.6帕萨特B5自动变速器电气元件……………………………………………….9

4.帕萨特B5自动变速器常见故障诊断与分析…………………………………...12

4.1自动变速器换挡冲击大………………………………………………………...12

4.2自动变速器打滑………………………………………………………………...13

4.3自动变速器不能升挡……………………………………………………...……14

4.4自动变速器无前进挡…………………………………………………………...14

4.5自动变速器无超速挡…………………………………………………………...15

4.6自动变速器无倒挡……………………………………………………………...15

4.7自动变速器跳挡频繁…………………………………………………………...16

4.8自动变速器无发动机制动……………………………………………………...16

4.9液力变矩器离合器无锁止……………………………………………………...17

4.10自动变速器不能强制降挡…………………………………………………….17

5.典型故障案例…………………………………………………………………….18

5.1案例1……………………………………………………………………………18

5.2案例2……………………………………………………………………………19

5.3案例3……………………………………………………………………………21

6.总结……………………………………………………………………………….22

参考文献……………………………………………………………………………..23

致谢…………………………………………………………………………………..24

1.绪论

随着科技的发展和社会的进步，汽车已成为人们在生活工作中不可缺少的交通代步工具，在国内的普及率已经迅速逼近发达国家，我国汽车销量已经全球第一。

然而作为汽车最为复杂的系统之一的自动变速器却越来越多的缺乏技术人员，本文则以上海帕萨特B501型自动变速器为例，系统的阐述了这类自动变速器存在的常见故障，并对其进行诊断分析和故障排除，能够对其特点有个具体的总结。

上海帕萨特B5型轿车采用4挡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，可根据行驶工况自动换到最佳挡位（经济模式、动力模式）实现平稳换挡。

本文主要介绍了帕萨特B501N型自动变速器的结构及工作原理，重点讲述了帕萨特B5自动变速器常见故障，并对其故障进行诊断分析，并结合案例找出相应的解决的方法。

目前世界上使用最多的汽车自动变速器为MT手动式变速器、AT液力自动变速器、AMT电子控制机械式自动变速器、CVT金属带式无级自动变速器。

因此，掌握自动变速器的结构与工作原理，对其维修与故障排除有着很大的帮助，这也是本篇的目的所在之处。

2.自动变速器的系统组成和工作原理

2.1自动变速器的系统组成

自动变速器的厂牌型号很多，外部形状和内部结构也有所不同，但它们的组成基本相同，都是由液力变矩器和齿轮式自动变速器组合而成的。

自动变速器常见的组成部分有液力变矩器、行星齿轮变速器、离合器、制动器、油泵、滤清器、管道、各种控制阀等，按照这些部件的功能，可将它们分为液力变矩器、齿轮变速系统、换挡执行机构、液压控制系统和电子控制系统五部分。

表1是自动变速器的组成及功能。

表1自动变速器的组成及功能

组成

功能

组成部件

液力供给系统

为自动变速器中的液力变矩器锁止机构、换挡执行构、液力控制自动换挡系统等提供一定压力，流量的自动变器

油

油泵、油箱、滤清器、调压阀、冷油器、管道等

液力变矩器

利用油液循环流动过程中动能的变化将发动机的动力传递给自动变速器的输入轴，并能根据汽车行驶阻力的变化，在一定范围内自动地、无级地改变传动比和转矩比

泵轮、涡轮、导轮等

齿轮变速系统

实现变速的机构、改变动力传递的方向和速比

行星齿轮机构、离合器、制动器、单向离合器等

液力控制自动换挡系统

根据手动阀的位置及节气门开度、车速、控制开关的状态等因素，利用液力自动控制原理，按照一定的规律控制行星齿轮变速器中的换挡执行机构的工作，实现自动换挡

液力控制的各种控制阀及油路

电子控制自动换挡系统

通过电磁阀控制换挡执行机构工作，实现自动挡功能，若这些电磁阀是由电子计算机根据某些传感器信号进行控制的，则称为电子控制的换挡系统

自动变速器ECU、各种传感器、电磁阀等

2.2自动变速器的分类及型号

2.2.1自动变速器的分类

不同汽车上装用的自动变速器在形式、结构、功能上有很大的不同，下面从不同的角度对自动变速器进行分类。

（1）按驱动方式不同

可分为后轮驱动自动变速器和前轮驱动自动变速器。

（2）按自动变速器前进挡的挡位数分类

自动变速器按前进的挡位数的不同，可分为4个前进挡、5个前进挡、6个前进挡、7个前进挡、8个前进挡等。

在用轿车装用的自动变速器基本上都是4个前进挡或5个前进挡，即设有超速挡。

新型高级轿车采用6、7或8个前进挡。

这种设计虽然使自动变速器的构造更加复杂，但由于挡位间速比变化减少，大大改善了汽车的换挡平顺性与燃油经济性。

（3）按齿轮变速器的类型分类

自动变速器按其变速器的分类不同，可分为普通齿轮式和行星齿轮式两种。

普通齿轮式变速器体积较大，最大传动比较小，只有少数车型使用，但这种变速器工艺简单，维修方便。

行星齿轮式自动变速器结构紧凑，能获得较大的传动比，为大多数轿车使用。

（4）按控制方式分类

自动变速器按控制方式不同，可分为液压控制自动变速器和电子控制自动变速器两种。

2.2.2自动变速器型号识别

一种自动变速器可能被用在多个公司不同款式的汽车上，而同一种车型也可能装用不同型号的自动变速器。

如果不了解自动变速器的型号，在维修中就会对故障分析、资料查找、零件采购造成故障。

下面介绍自动变速器型号含义及识别方法。

（1）自动变速器型号含义

1）变速器的性质A表示自动变速器；M表示手动变速器；AM表示手自一体。

2）生产公司如德国ZF公司、日本AISIN公司等。

3）驱动方式F表示前驱R表示后驱，丰田公司用数字表示驱动方式，有的四轮驱动车辆在型号后面加“H”或“F”表示驱动方式。

4）前进位位数用数字表示。

5）控制类型电控E、液控H、电液控EH。

6）改进序号表示该变速器是在原变速器上作过改进的。

7）额定驱动转矩在通用、宝马公司的自动变速器型号中有此参数。

（2）变速器型号识别方法

1）看变速器铭牌一般有：

生产公司、型号、序号代码、日期等。

2）看汽车铭牌一部分汽车在发动机舱内、驾驶室内、门柱等位置有汽车铭牌，这些铭牌上有生产厂商名称、汽车型号、车身型号、底盘型号、发动机型号、变速器型号、出厂编号等内容。

3）壳体标号识别奔驰自动变速器识别方法为数字代码，刻在变速器壳体侧面与油底壳结合面向上一点，有一长串字符，共6位数字即为变速器型号。

4）零部件识别法看滤清器、油底壳、油底密封垫、电磁阀个数、导线端子数等。

5）根据结构特征识别日产千里马RE4F04A自动变速器的油底壳在上方有一大一小两个油底壳的宝马或欧宝4L30E变速器。

2.3自动变速器的工作原理

发动机带动液力变矩器高速转动，液力变矩器内具有动能的自动变速器油液把动力传给变速器输入轴，只有当液力变矩器处于锁止状态时，液力变矩器才成为一个机械的整体（只有装有锁止离合器的液力变矩器才具有这一功能）。

变速器输入轴驱动行星齿轮机构为汽车提供前进挡、空挡及倒挡。

由于动力是通过由多片离合器、单向离合器和制动器控制的行星齿轮机构传递的，而当离合器或制动器被油压驱动时，行星齿轮机构的不同部件受到约束从而形成不同的传动比，在自动变速器的阀体中有许多液压阀，它们可以控制自动变速器油液的压力和流向。

因此，自动变速器阀体可正确地施加在应被驱动的离合器或制动器上。

自动变速器或变速驱动桥根据发动机的转速、负荷以及车速和其他一些工作条件来选择传动比，升挡和降挡都是自动进行的。

但是自动变速器也可以用手动方式选择到低速前进挡、倒挡、空挡或停车挡。

随前进挡范围的选择，在汽车减速期间，变速器可以提供发动机制动。

有的自动变速器有9个挡位可以选择。

驾驶人可以通过变速杆选择所希望的挡位，这些挡位包括P（驻车挡）、R（倒挡）、N（空挡）、D（前进挡）、S（运动模式）、2（手动2挡）、1（手动低挡）。

自动变速器选择传递比从而改变输出转矩，以便更好适应汽车不同行驶阻力的需要，如图1所示。

节气门位置传感器

电子控制阀

图1电控自动变速器的工作过程

3.帕萨特B501N型自动变速器的结构及工作原理

3.101N型自动变速器

上海帕萨特B5自动变速箱是全自动的四挡变速箱在选定的区域内所有的挡位都是自动切换的，换挡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，可对行星齿轮变速机构的阀体、片式离合器根据所诊断的故障进行维修或更换，01N自动变速箱如图2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、速度和挡位的状况机械性地闭合，与打滑无关，该自动变速箱有4个液压控制的前进挡，当锁止离合器闭合时这些前进挡由液力变矩器的打滑转变成机械驱动的挡位。

自动变速箱只有在P或N挡时，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挡杆位于N挡时，汽车才可以被牵引。

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换挡显示等信号，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。

3.2帕萨特B5自动变速器结构及工作原理

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为液压和机械2种状态。

由于装备了带有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。

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。

图201N自动变速器结构

3.3换挡杆的结构

换挡杆有P（驻车锁止）、R（倒挡）、N（空挡）、D（前进挡）、3、2、1共7个位置，在换挡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，驾驶员能够选择低油耗（经济型）和高功率（运动型）的两换挡模式。

选择经济型模式时ECO指示灯灭，选择运动模式时SPORT指示灯亮。

换低挡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挡位强制切换，换挡杆位于P、R和1挡时将被机械锁止，按换挡手柄侧面的按键可以解除其锁止。

点火开关接通时，换挡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切换到各行驶挡时，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挡杆的锁止。

3.401N型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动路径如下：

发动机→泵轮→涡轮→带有单向制动器的导轮。

涡轮轴→片式单向离合器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挡时，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。

2挡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挡时，转矩将通过泵轮轴和片式离合器K3以机械方式传递动力。

3.501N型自动变速器行星齿轮变速机构和工作原理

（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。

图3行星齿轮变速机构

（2）工作原理

换挡杆拉索通过多功能开关向控制单元提供换挡杆位置的信息，同时通过换挡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，即在换挡杆位于“D”挡上时四个挡可按程序自动切入。

控制单元按其传感器（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挡阀，换挡阀将ATF压力油提供给换挡元件（片式离合器和片式制动器），通过换挡元件，发动机转矩将被输到行星齿轮组上。

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挡元件提供ATF油。

1）手动阀门由换挡杆驱动，将含有压力的ATF油提供给阀体中的换挡阀。

通过手动阀可以在控制单元出现故障时换入倒挡、手动1挡和液力3挡。

在无控制单元的情况下，车辆可以在这3个挡位上行驶。

2）换挡杆位于“D”挡时，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，在单向自由论的控制下，1挡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。

长行星齿轮齿圈，动力总是通过齿圈输出。

3）换挡杆位于“D”挡或“手动2挡”，变速箱处于“2”挡，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）换挡杆位于“D”挡或“手动3挡”，变速箱处于液力3挡，通过阀体的手动阀门，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，当换挡杆位于“D”挡或“手动3挡”位置时，变速箱仍可以在3挡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）换挡杆位于“D”挡，变速箱处于机械3挡，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。

其动力传递路径为泵轮→片式离合器C3→行星齿轮架→行星齿轮组。

6）换挡杆位于“D”挡，变速箱处于机械4挡，控制单元操纵电磁阀EV1和EV4使片式离合器C1和C2分离，同时通过电磁阀EV3使片式离合器C3闭合，通过电磁阀EV2使制动器B2闭合，这样经过C3的动力驱动行星齿轮架绕大太阳轮旋转，此时大太阳轮被制动住。

其动力传递路径：

泵轮→片式离合器C3→行星架，长行星齿轮架围绕大太阳轮转动并驱动齿圈。

3.6帕萨特B5自动变速器电气元件

帕萨特B5自动变速器主要的电气元件由控制单元J217、车速传感器G68、节气门电位计G69、ATF油温度传感器、换低挡开关F8、巡航控制装置J213、锁定换挡杆电磁阀线圈N110、电磁阀N88~93、多功能开关F125及V.A.G1551（或V.A.G1552）诊断插头组成。

（1）控制单元

控制单元安装在右侧座椅前方搁脚空间的地毯下面。

控制单元J217处理来自传感器的信息并且根据收到的信息控制执行元件工作。

控制单元配备了一个自诊断系统并能连接上故障阅读仪（VAG1552）进行快速数据传送。

控制单元的在行驶过程中，控制单元有故障或电源有故障以及电磁阀有故障时，变速箱将在紧急状态下继续工作。

（2）传感器

1）节气门电位计G69

节气门电位计G69位于进气道旁边，与节气门安装在一起并且由节气门驱动。

其作用是持续为控制单元提供关于节气门位置的信息，在变速箱工作时，换挡点、主油压和换挡过程的最优化功能是根据节气门信息来进行控制的。

节气门电位计有副滑动环，它可以用来替代装备在电喷系统中的怠速和全负荷开关。

2）车速传感器G68

车速传感器G68位于变速箱壳体顶部的右侧上，它属于磁脉冲式的，通过脉冲轮的齿轮获得车速信息。

车速传感器提供车速信号给控制单元用于换挡，并且换挡过程平稳。

3）多功能开关F125

多功能开关F125位于变速箱壳体旁，由换挡杆驱动完成以下功能：

a将换挡杆位置提供给控制单元；

b接通倒车信号灯；

c挂行驶挡位时阻止发动机启动；

d接通或切断巡航控制系统的信息。

4）换低挡开关F8

换低挡开关F8与油门拉索做成一体并且安装在发动机舱的横隔板上，当加速踏板踩下并且超过节气门全开点时，换挡开关便动作。

开关动作时，将在较高状态下的换挡点上强制换挡并且从高挡换入低挡位。

5）ATF油温度传感器G93

ATF油温度传感器G93位于阀体旁，处于ATF油中。

ATF油温度传感器始终监测ATF有温度，当油温超过限定值时，换挡过程将在发动机较高转速下进行，通过提高发动机的转速来减小液力变矩器滑转以此来降低ATF油温。

ATF油温一下降，将再次恢复正常的换挡模式。

6）制动灯开关F

制动灯开关安装在制动踏板旁。

对于换挡杆锁止功能来讲，它需要制动踏板动作的信息。

（3）执行元件

1）阀体上的电磁阀N88—N93

变速箱阀体用螺栓紧固在变速箱壳体底部，在变速箱阀体中有7个电磁阀N88—N93，它们由控制单元控制并通过换挡阀将来自ATF油泵的油压直接分配给换挡元件。

电磁阀EV1—EV4用于向片式离合器和片式制动器提供油压，EV5和EV7在换挡期间起作用，调节阀EM6调节阀体中的主油压。

调节阀根据挡