精品完整版帕萨特B5自动变速器故障检测与维修.docx
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精品完整版帕萨特B5自动变速器故障检测与维修
毕业论文（设计）
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帕萨特B5自动变速器故障检测与维修
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摘要1
第1章帕萨特B5自动变速器结构及工作原理2
1.1自动变速器概述2
1.2自动变速器结构原理及工作原理3
1.2.1换档杆的结构4
1.2.2液力变矩器的结构和原理4
1.2.3行星齿轮变速机构的结构和工作原理6
1.2.4自动变速器电气元件9
第2章帕萨特B5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13
2.3自动变速器无超速档13
2.4自动变速器跳档频繁14
第3章案例分析15
第4章自动变速器使用注意事项与维护20
4.1自动变速器使用注意事项20
4.2自动变速器的维护20
第5章结论22
参考文献23
致谢24
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。
通过分析了帕萨特B5自动变速器的结构与工作原理，解释说明该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。
关键词：
帕萨特;自动变速器；故障诊断；维修
第1章帕萨特B5自动变速器结构及工作原理
1.1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1-1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。
1.2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1-2）。
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。
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
图1-201N自动变速器结构
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
1.液力偶合器的工作原理
如图1-3所示为液力偶合器原理图。
泵轮2固定在发动机曲轴上，为能量输入端，涡轮4固定在输出轴5上，为输出端。
泵轮和涡轮之间有2-4mm的间隙，整个偶合器充满了液体工作介质。
1-发动机曲轴，2-泵轮，3-偶合器壳体，4-涡轮，5-偶合器输出轴
图1-3液力偶合器
（1）泵轮的运动
1）发动机启动后，曲轴1旋转并带动泵轮2同步旋转。
充满在泵轮叶片间的工作液体随着泵轮同步旋转，这是工作液体绕传动轴的牵连运动。
2）在离心惯性力的作用下，工作液体在绕传动轴坐牵连运动的同时，它沿叶片间的通道从内缘向外缘流动，这是流体和叶片间的相对运动，并于泵轮的外缘流入涡轮。
（2）涡轮的运动
工作液体流入涡轮后，把从泵轮处获得的能量（动量）传递给涡轮，使涡轮旋转。
从涡轮外缘（涡轮入口）流入的液体，既随涡轮旋转作牵连运动，又从外缘向内缘（涡轮出口）流动，这是涡轮叶片和流体的相对运动，最后，流体经涡轮内缘又流回泵轮。
2.液力偶合器和液力变矩器的能量转换原理
（1）液力偶合器的能量转换
流体在偶合器（变矩器）内的循环流动是一个相当复杂的三维流动，流体与工作叶片间的相互作用也相当复杂。
因此，分析这类问题时，在流体力学方面作了一系列假定后，一般用一元流束理论来描述。
对于专业性较强的一些描述方式和术语，不作介绍。
（2）变矩器的能量传递原理（见图1-4）
1-泵轮，2-涡轮，3-导轮
图1-4变矩器结构图
液力变矩器与液力偶合器在结构上的最大区别就是液力变矩器比液力偶合器多加装了一个固定的流体导向装置——导轮。
图1-4所示为最简单的液力变矩器的结构简图。
它由泵轮1、涡轮2和导轮3等三个基本组件组成。
当泵轮1由发动机驱动旋转时，工作液体泵轮的外端出口b甩出（R2即表示泵轮叶片出口在中间旋转曲面上的半径）而进入涡轮，然后自涡轮的C端（R3表示涡轮叶片出口在中间旋转曲面的半径）流出而进入导轮，再经导轮a端流入端流入泵而形成环流泵。
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1-5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。
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
图1-5行星齿轮变速机构
（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
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