浅析A340E电控自动变速器工作原理及检修图文.docx

1、浅析A340E电控自动变速器工作原理及检修图文西安航空职业技术学院毕业设计(论文论文题目:浅析A340E电控自动变速器工作原理及检修所属系部:航空维修工程系指导老师:郭晓辉职称:助教学生姓名:刘文治班级、学号: 09506139专业:汽车运用技术西安航空职业技术学院制年月日西安航空职业技术学院毕业设计(论文任务书题目:浅析A340E电控自动变速器工作原理及检修任务与要求:1. 搜集A340E电控自动变速器相关资料2. (1了解丰A340E电控自动变速器组成和工作原理(2熟悉A340E电控自动变速器常见故障(3分丰A340E电控自动变速器常见故障的排除方法及技巧3. 提交进度计划表、论文(论文正

2、文不少于8000字时间:年月日至年月日共周所属系部:航空维修工程系学生姓名:刘文治学号:09506139专业:汽车运用技术指导单位或教研室:指导教师:郭晓辉职称:助教西安航空职业技术学院制年月日毕业设计(论文进度计划表日期工作内容执行情况指导教师签字教师对进度计划实施情况总评签名年月日本表作评定学生平时成绩的依据之一。摘要:本文首先对自动变速器工作原理及和手动变速器的区别,然后对丰田A340E自动变速器进行了概述,即丰田A340E型自动变速器系统结构和工作原理。然后介绍了丰田A340E型自动变速器其他的部件,分析自动变速器档位变换及各档位的控制油路。丰田A340E型自动变速器实际上是自动变速器

3、根据汽车速度、发动机转速、动力负荷等因素自动进行升降档位。最后介绍了自动变速器的故障原因及维修方法,又介绍了自动变速器技术研究及发展趋势。关键词:丰田,A340E型自动变速器,传动路线,故障检修,发展趋势Abstract:This paper works on the automatic transmission and the difference with the manual transmission, followed by the Toyota A340E automatic transmission provides an overview, the Toyota A340E Au

4、tomatic Transmission system structure and working principle. Then introduced the Toyota A340E automatic transmission parts in the alternative, of automatic transmission gear change control circuit and the stalls. Toyota A340E automatic transmission automatic transmission is actually based on vehicle

5、 speed, engine speed, power load automatically tick size and other factors. Finally, the reasons for the failure of the automatic transmission and maintenance methods, but also introduced the automatic transmission research and development trends.Key Words:Toyota, A340E type automatic transmission,

6、transmission line, breakdown maintenance and development trend第一章自动变速器分类及与手动变速器的区别自动变速器是指不依靠人的手力,而能自动实现换挡功能的装置,具有变速平滑、驾驶轻便等优点,是目前世界上使用最多的一种变速器。汽车上自动变速器的诞生要追溯到上世纪40年代。1940年,美国通用汽车公司在奥兹莫尔上安装了世界上第一台自动变速器,这标志着自动变速器的诞生。1977年,美国克莱斯勒公司又开发了带闭锁离合器的液力变矩器,提高了燃油经济性,降低了变速器的工作温度,从而使自动变速器取得了新的发展。1.1自动变速器的分类根据在汽车上的

7、实际应用,自动变速器可分为有级式自动变速器(AT/AMT/DCT和无级式自动变速器(CVT两大类。常用的有级式自动变速器有液力自动变速器(AT、电控机械式自动变速器(AMT和双离合器式自动变速器(DCT三类。目前AT(液力自动变速器的档数从三速到八速,常用的是四、五、六速,档数越多结构越复杂,相应的技术含量越高; AMT(电控机械式自动变速器具有传统机械变速器传动效率高的优点,在小排量乘用车挡动力中断的和重型商用车上具有比较优势;DCT(双离合器式自动变速器既保留了机械变速器传动效率高的优点,又解决了换缺点,但结构相对复杂,制造难度大,有较好的发展潜力。而CVT是真正意义上的无级自动变速器,在

8、其传动比范围内,理论上档数无限,特别适合中小排量乘用车。1.2手动变速器与自动变速器的异同手动变速器(MT Manual Transmission采用齿轮组,由于每挡的齿轮组的齿数是固定的,所以各挡的变速比是个定值(也就是所谓的“级”。比如,一挡变速比是3.455,二挡是2.056,再到五挡的0.85,这些数字再乘上主减速比就是总的传动比,总共只有5个值(即有5级,所以说它是有级变速器。自动变速器(AT Automatic Transmission是利用车速和负荷(油门踏板的行程进行双参数控制,挡位根据上面的两个参数来自动升降电脑控制系统电脑控制系统由ECU、输入元件和愉出元件即执行器组成。输

9、入元件有模式选择开关、空挡启动开关、节气门位置传感器、车速传感器、停车灯开关、O/D开关、巡航控制ECU、水温传感器.输出元件有1号和2号电磁阀、锁定电磁阀和O/D OFF指示灯。ECU根据各种传感器和开关信号使换挡执行元件和电磁阀接合,决定换挡正时和锁定正时1.3 自动变速器的应用现状1.3.1液力自动变速器(AT液力自动变速器,或称液力机械自动变速器(HMT发展的时间比较长,技术比较成熟,已经广泛应用于轿车、公共汽车、重型车辆和商用车辆上。AT是一种利用汽车行驶速度和加速踏板踏入量之间的关系决定传动比,通过油压控制机构进行自动控制的变速器,对外负荷有良好的自动调节和适应性,使车辆起步平稳,

10、加速均匀;其减振作用降低了传动系的动载和扭振,延长了传动系的使用寿命,提高了乘坐舒适性、行驶安全性。常用的液力自动变速器一般由液力偶合器或变矩器、液压操纵系统和行星齿轮传动系统组成。液力偶合器利用液体流动,把发动机的动力传递给齿轮传动系统;行星齿轮传动系统可以利用自身的传动特点,改变发动机的转速和转矩,起着换档的作用;液压操纵系统可以根据汽车行驶的实际需要操纵行星齿轮系统,使其加档、减档或倒车,从而改变汽车的行驶速度和方向。1.3.2电控机械式自动变速器(AMT随着汽车电子技术的发展,作为一种新型的自动变速器,电控自动变速器(AMT应运而生。最初开发只是为了方便操纵而应用于赛车上,后来,由于A

11、MT 的性能出众,1997年实现技术认可后才被应用于一些高档车型上,如奔驰、雷诺等,其主要由液力变矩器、行星齿轮机构、液压控制系统和电控系统四大部分组成。与AT相比,AMT具有明显的优势,其既有液力自动变速器自动变速的优点,又有手动变速器传动效率高、成本低、结构简单、易制造的优点;采用电子控制,通过选择适合行驶状态的最佳传动比,可以提高汽车的动力性,提高乘坐的舒适性,并与发动机控制相结合,相应提高燃油的经济性。目前,AMT的技术亦基本成熟。哈尔滨埃姆特汽车电子有限公司开发研制的AMT技术,产品质量已接近产业化水平;南京依维柯轻型客车系列采用AMT技术已取得成功;AMT在国际上也有研究,并在重型

12、车上有一定数量的应用。AMT技术势必将在国产汽车制造业产生革命性的影响。1.3.3双离合器式自动变速器(DCT双离合器式自动变速器(DCT既继承了手动变速器传动效率高、安装空间紧凑、重量轻、价格便宜等优点,又实现了换挡过程的动力换挡,即在换挡过程中不中断动力。双离合器变速箱具有液力自动变速箱和无级自动变速箱的便利性和舒适性,与手动变速箱相比,又是第一个可节省燃油高达10%,同时又有更高性能的自动变速箱。目前,应用在轿车上的5速和6速的DCT产品,能够传递最大扭矩在300N.m左右。针对不同的车型,DCT传递扭矩的饿范围还有很大的变化空间,这方面明显优于CVT。此外,与普通6速自动变速器AT相比

13、,DCT的油耗要节省15%。另外,它消除了手动变速器在换挡时的扭矩中断感,使驾驶更灵敏,同时充满乐趣。在未来3-5年内,DCT的需求与增长将超过传统的AT、AMT和MT,从成本的角度分析,与CVT和AT、AMT相比,DCT具有很大的价格优势,将成为变速器系统发展的主流。无论国际还是国内,DCT的前景都普遍看好,国内企业已经假如了DCT自主研发的行列,科技部已经将轿车DCT技术开发项目列为“十一五”863计划现代交通科技领域“汽车开发先进技术”重大项目,分别由浙江吉利控股集团有限公司、杭州前进齿轮箱集团有限公司和重庆青山工业有限公司承担。上汽与博格华纳合作的荣威DCT项目正在进行中,预计新产品将

14、在2010年前后面世。此外,一汽、江淮等企业也准备研究DCT技术。1.3.4无级变速器(CVT无级变速器(CVT在操纵方便性方面与液力自动变速器(AT不相上下,而其传动效率却远高于液力自动变速器,更主要的是它能充分发挥发动机动力,提高燃油经济性。人们很早就意识到CVT是方便驾驶、提高车辆燃油经济性的理想装置,在20世纪70年代中后期CVT研制成功,并于1982年投放市场。1987年,福特公司在世界上首次将装有CVT的轿车引入市场。CVT主要是由组合式V 形钢带和一组V型槽轮构成的传动系统,V型槽轮的轴向变化带来钢带在轮上的径向变化,形成了可变化的传动比(一般最大范围可达5:1。CVT的突出优点

15、是工作速比范围宽,容易与发动机形成理想的匹配,从而改善燃烧过程,进而降低油耗和排放,具有较高的传送效率,功率损失少,经济性高。此项技术的主要难度在于钢带和V型槽轮的设计、制作,而且V形钢带很容易损坏,无法承受较大的载荷。目前我国CVT已进入使用阶段,据报道,一汽大众生产的大排量6缸内燃机(2.8L的奥迪A6轿车上装备的带式无级变速器CVT,能传动功率为142KW.,扭矩为280Nm,已能达到轿车实用的要求。理想的无级变速器是在整个传动范围内能连续的、无档比的切换变速比,使变速器始终按最佳换档规律自动变速,无级化是对自动变速器的理想追求随着汽车技术的进步,人们已经越来越不满足于液力自动变速器,希

16、望能彻底改进无级变速器,实现汽车无级变速的重大飞跃。第二章丰田A340E型自动变速器的结构及原理2.1 A340E系列的基本结构形式行星齿轮机构简图如下: 图2-1-1 A340E行星齿轮结构简图1-超速离合器(C0,2-超速制动器(B0,3-二檔滑行制动器(B1,4,直接离合器(C2,5-前进离合器(C1,6-二檔制动器(B2,7-倒檔制动器(B3,8-后行星架, 9-后环齿圈,10-输出轴,11-太阳轮,12-第二单向离合器,13-第一单向离合器, 14-前环齿圈,15-前行星架,16-超速环齿圈,17-超速行星架,18-超速太阳轮, 19-输入轴,20-超速单向离合器,21-超速输入轴2

17、.2主要零部件简介 图2-2 A340E零部件简图2.3A340E传动原理档位及传动路线图2.3.1 A340E传动原理A340E的双排行星齿轮机构和A43D略有不同。A340E是前行星架和后环齿圈组成一个组件成为双排行星齿轮机构4个基本组件中一个;前进离合器C1是把输入轴19和前环齿圈14连在一起,而直接离合器C2和A43D的形式一样,它把超速行星排的输出和太阳轮连接在一起。 图2-3 A340E传动原理图2.3.2 A340E档位传动路线图:图2-4 换文件执行组件动作表:手柄位传动档位 工 作 元 件超速行星排输入轴19前进离合器前环齿圈直接离合器太阳轮(1P 位和N 位当操纵手柄置于P

18、 档或N 档时,电液控制系统使执行机构中的超速离合器C0处于工作状态。由于前进离合器C1和直接离合器C2均不在啮合位置,超速行星排的动力无法传递至后续的双排行星齿轮机构,所以。超速行星排处于空转状态,而整个自动变速器处于空档。在P 位时有停车闭锁装置C 0C 1 C 2 B 0 B 1 B 2 B 3 F 0 F 1 F 2 P 停车档 R 倒档 N空档 D一档 二档 三档 超速档 2一档 二档 三档 L 一档 二档输出轴凸轮闭锁爪图2-5 停车闭锁凸轮(2R位倒档在该档位动作的换檔执行机构是C0、C2、B3和F0。超速离合器C0的啮合把超速太阳轮和超速行星架连为一体而处于直接档状态。C2的动

19、作使超速行星排的输出通过输入轴19经该离合器传递至共享太阳轮11。在后行星排中,后行星架被倒档制动器B3制动。当太阳轮顺时针旋转时,后行星架上的行星轮只能逆时针自转带动后环齿圈逆时针转动,所以输出轴也随之做逆时针方向旋转,形成倒档传动状态, 图2-6 倒档传动原理图该档位动作的换档执行机构是C0、C2、B3和F0。(3D位一档当操纵手柄置于D档位时,整个自动变速器处于前进状态。当发动机负荷很小或行驶阻力很大时,电液控制装置自动接通一文件油路,换档执行机构中的C0、C1、F2工作。 图2-6 D位一档传动原理图换档执行机构中的C0、C1、F2工作。(4D位二档汽车起步后,如果发动机的负荷增大(油

20、门加大或行驶阻力减小(这两种情况都会在电液控制系统中产生不同的响应,详见后述,电液控制装置将自动接通二档控制油路。换档执行机构的动作组件在D位一文件的基础上增加了二档制动器B2;二档制动器B2的啮合,使第一单向离合器F1的外环被固定。 图2-7 D位二档传动原理图该档位动作的换档执行机构是C0、C1、B2。(5D位三档在行驶过程中,如果发动机负荷更大,或行驶阻力更小时,电液控制系统自动接通三档油路。换文件执行机构的动作组件较之D位二档又增加了直接离合器C2的动作。整个换档执行机构的动作组件是:C0、C1、C2、B2、F0。 图2-8 D位三文件传动原理图(6D位超速档从D位三档转换到D位超速档

21、时,作用于双排行星齿轮机构的换文件执行机构组件并没有增加,仍是C1、C2、B2三个换文件执行组件,而作用于超速行星排的换文件执行组件却有变化。电液控制系统使在前三个档位一直啮合的超速离合器脱开啮合,而使超速制动器进入啮合。超速制动器B0的啮合使超速行星排中超速太阳轮被制动而成为超速行星排中的固定件。 图2-9 超速档传动原理图整个换档执行机构的动作组件是: B0 、C1、C2、B2、F0。(72位(或S位一档2位或S位是一种低速前进档。主要应用有坡道行驶和利用发动机制动减速的行驶状态。如果用D档位上坡,在三档和超速档之间或二档与三档之间可能出现“循环跳档”的情况。当手柄置于2位(S位时,自动变

22、速器的电液控制系统保证了在该文件位变速机构只能在一档和二档之间变速而不能升至三档或超速档,但二位一档没有发动机制动功能。 图2-10 2位(S位一档传动原理图换档执行机构中的C0、C1、F2工作。(82位二档2位二档和D位二档在形式上的区别主要在2位二档时,除了D位二档时动作的换文件执行机构组件外,还多加了二档滑行制动器的动作B1动作。在下坡时利用2位二档的发动机制动减速功能,由于整个传动方向发生变化,二档滑行制动器B1就起到关键作用。使共享太阳轮在顺时针方向的旋转被制动。 图2-11 2位二档传动原理图该档位动作的换档执行机构是:C0、C1、 B1 、B2。(9L位一档L位是一个只能降档不能

23、升文件的位置。在上下坡时,手柄由D位或2位移至L位时,它可以由D位三档强制降档到L位二档。L位二文件和2位二文件的原理一样具有发动机制动减速功能。如果上下坡度较大,它自动降为L位一档。上坡时可以在一档稳定行驶;而在下坡时,L位一档能利用发动机制动减速功能。 图2-12 L位档传动原理图换档执行机构中的C0、C1、B3、F2工作。2.4丰田A340E自动变速器档位与油路分析(1 A340E“R”档:图2-13 R档位油路图A340E“R”档油路:执行机构:C0、C2、B3动作,一号电磁铁通。各换档阀的状态:1-2档换档阀上下两端均通压力油,但下腔还有弹簧,所以,阀芯在上位工作,使B3制动器的油路

24、得以畅通;2-3档换档阀阀芯上下两腔均未有压力油,所以在下腔弹簧作用下,使阀芯处于上位工作;由于2号电磁阀关闭,所以,在3-4档换档阀上腔(及1-2档换档阀上腔均有压力油,但在3-4档换档阀下段也有压力油,在该阀下腔还有弹簧,且作用面积大于阀芯上端的作用面积。所以,该阀芯也在上位工作。(2A340E“D”位一档: 图2-14 D位一档油路图A340E“D”位一档油路:执行机构:C0、C1动作,一号电磁铁通。 注:在该档油路中,由于手柄置于“D”位而不是“R”位,在倒档中通过手动阀“R”口流到1-2档换档阀下部的压力油在“D”位中没有,所以,在“D”位时, 1-2档换档阀的阀芯处于下部,在倒档时

25、,通过该阀使倒档制动器B3啮合的油路不存在,倒档制动器的油路没有开通。其余,由油泵直接连通的倒档时的油路依然存在第三章A340E自动变速器故障原因及检修方法3.1 A340E自动变速器常见的故障及检修一、汽车不能行驶1.1故障现象(1无论操纵手柄位于倒档、前进档或前进低档,汽车都不能行驶。(2冷车起动后汽车能行驶一小段路程,但稍一热车就不能行驶。1.2故障原因(1自动变速器油底壳被撞坏,液压全部漏光。(2操纵手柄和手动阀摇臂之间的连杆或拉索松脱,手动阀保持在空档或停车档位置3油泵进油滤网泄漏。(4主油路严重泄漏。(5油泵损坏。1.3故障诊断与排除(1拔出自动变速器的油尺,检查自动变速器液压油面

26、高度。若油尺上没有液压油,说明自动变速器的液压油已全部漏光。对此,应检查油底壳、液压油散热器、油管等处有无破损而导致漏油。如有破损处应修复后重新加油。(2检查自动变速器操纵手柄与手动阀摇臂之间的连杆或拉索有无松脱。如有松脱,应予以修复,并重新调整好操纵手柄的位置。(3拆下主油路测压孔上的油塞,起动发动机,将操纵手柄拨至前进档或倒档位置,检查测压孔内有无液压油流出。(4若主路侧压孔内没有液压油流出,应打开油底壳,检查手动阀摇臂轴与摇臂有无松脱,手动阀心有无折断或脱钩。若手动阀工作正常,则说明油泵损坏。对此,应拆卸分解自动变速器,更换油泵。(5若主油路侧压孔仙只有少量液压油流出,油压很低或基本上没

27、有油压,应打开油底壳,检查油泵进油滤网有无堵塞。如无堵塞,说明油泵损坏或主油路严重泄漏。对此,应拆卸分解自动变速器,予以修理。(6若冷车起动时主油路有一定的油压,但热车后油压即明显下降,说明油泵磨损过甚。对此,应更换油泵。(7若测压孔内有大量液压油喷出,说明主油路油压正常,故障出在自动变速器中的输人轴、行星排或输出轴。对此,应拆检自动变速器。1.4故障树图3-1-1 汽车不能行使故障树二、自动变速器打滑 2.1故障现象(1起步时踩下油门踏板,发动机转速很快升高但车速升高缓慢。汽车不能行使油压不足手动阀不工作超速档离合器失效滑阀连杆松脱滑阀保持在N 或P 挡滑阀拉锁松脱油泵故障 自动变速器油泄漏

28、油封损坏主油路泄漏油底壳破裂机械故障油泵进油滤网堵塞油泵损坏离合器活塞密封圈损坏摩擦片打滑输入轴故障 行星齿轮机构故障 液力变矩器涡轮损坏输入轴损坏输出轴故障磨损严重齿轮缺齿严重输入轴损坏输出轴连接输出故障(2行驶中踩下油门踏板加速时,发动机转速升高但车速没有很快升高。(3平路行驶基本正常,但上坡无力,且发动机转速异常高。2.2故障原因(1液压油油面太低。(2液压油油面太高,运转中被行星排剧烈搅动后产生大量气泡。(3离合器或制动器摩擦片、制动带磨损过甚或烧焦。(4油泵摩损过甚或主油路泄漏,造成油路油压过低。(5单向超越离合器打滑。(6离合器或制动器活塞密封圈损坏。(?减振器活塞密封圈损坏,导至

29、漏油。2.3故障诊断与排除(1对于出现打滑现象的自动变速器,应先检查其液压油的油面高度和品质。油面过高或过低,应先调整正常后再做检查。若油面调整正常后自动变速器不再打滑。可不必拆卸自动变速器。(2检查液压油的品质。若液压油呈棕黑色或有烧焦味,说明离合器或制动器的摩擦片或制动带有烧焦,应拆修自动变速器。(3做路试,以确定自动变速器是否打滑。并检查出现打滑的程度。将操纵手柄拨人不同的位置,让汽车行驶。若自动变速器升至某一档位时发动机转速突然升高,但车速没有相应地升高,说明该档位有打滑。打滑时发动机的转速越容易升高,说明打滑越严重。(4自动变速器不论前进档或倒档均打滑,其原因往往是主油路油压过低。若

30、主油路油压正常,则只要更换磨损或烧焦摩擦片元件即可。2.4故障树图4-2自动变速器打滑故障树三、换档冲击大 3.1故障现象(1在起步时,由停车档或空档挂人倒或前进档时,汽车震动较严重。 (2行驶中,在自动变速器升档的瞬间汽车有明显的闯动。 3.2故障原因(1发动机怠速过高。(2节气门拉索或节气门位置传感器调整不当,使主油路油压过高。 (3升档过迟。(4真空式节气门阀的真空软管破裂或松脱。 (5主油路调压阀有故障,使主油路油压过高。油面太高油质恶化油面太低离合器活塞密封圈损坏减震器活塞密封圈损坏制动器活塞密封圈损坏离合器摩擦片打滑单向离合器打滑油泵损坏制动带磨损烧焦制动器摩擦片磨损变速器漏油 自动变速器油问题机械磨损自动变速器打滑(6减震器活塞卡住,不能起减震作用。(7单向阀钢球漏装,换档执行元件(离合器或制动器接合过快。(8换档执行元件打滑。(9油压电磁阀不工作。(10电脑有故障。3.3故障诊断与排除(1检查发动机怠速,装用自动变速器的发动机怠速一般为750r/min左右。若怠速过高,应按标准调整。(2检查节气门拉索或节气门位置传感器的调整情况。如不符合标准应重新调整。(3检查真空节气门阀的真空软管,如有破裂应更换,如松脱应牢固。