1、变速箱漏油故障诊断毕业设计变速箱漏油故障检修 学生姓名 指导教师 专 业 班 级 毕业设计开题报告论文题目:变速箱漏油故障检修 学生姓名: 学 号: 专业班级: 指导教师: 联系方式: 填表时间: 2015 年 5月 20日一、课题背景及意义本次论文的主要目的是针对福特新福克斯自动变速器漏油的故障与检修方法介绍给大家,变速器的作用堪比发动机,它的动作状况关系着汽车正常行驶,变速箱漏油,所导致的起步轻油门离合器抖动的直接影响汽车的行车质量,经济和环保。应减少变速器故障从而使汽车处于最佳工作状态,本文举例说明了变速箱的漏油的特点及其原因还有一些检测和排除故障的方法。二、论文题目及内容三、课题研究进
2、度计划四、指导教师意见(对本课题深度、广度及工作量的意见) 指导教师: 年 月 日五、系审查意见 系主任签字(或盖章): 年 月 日目录摘要 1关健词: 1前言 21自动变速箱的介绍 31.1自动变速箱的工作原理 41.2液力自动变速箱 51.3 金属带式无级变速箱 81.4 电控机械式自动变速箱 8第二章 手动式变速箱 92.1 手动变速箱的工作原理 92.2 自动变速箱与手动变速箱的区别 92.3新福克斯DPS6双离合变速器特性介绍 11第三章 自动变速箱漏油的案例分析 133.1 长安福特新福克斯自动变速箱漏油 133.2 故障现象 133.3 故障原因 133.4 故障诊断与排除 13
3、结论 19参考文献 19摘要本次论文的主要目的是针对福特新福克斯自动变速器漏油的故障与检修方法介绍给大家,变速器的作用堪比发动机,它的动作状况关系着汽车正常行驶,变速箱漏油,所导致的起步轻油门离合器抖动的直接影响汽车的行车质量,经济和环保。应减少变速器故障从而使汽车处于最佳工作状态,本文举例说明了变速箱的漏油的特点及其原因还有一些检测和排除故障的方法。关健词:变速箱 漏油 前言自动变速器在汽车上的运用时一种发展趋势,装用自动变速器的轿车的比例在进几年迅速提高。与传统的手动变速器相比,自动变速器结构复杂,类型较多,集机械、液压、电子技术于一体,使汽车操作简便、省力、安全、经济。但突然面对集多种新
4、技术于一体的轿车自动变速器,对使用和维修者来说也是一种考验。 因它具有对外负载良好的自动调节和适应性,是汽车起步平稳、加速均匀、提速较快,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,提高的行驶安全性、乘坐舒适性及车辆的平均速度。自动变速器的效率低于机械式变速器一直困扰其发展的一个重要原因。 随着轿车的不断增加,关于轿车的修理方面也越来越严格,这就要求不但具有某一方面的特长,并且在其他方面也要有一定的了解及精通,这样才能满足日益发展的汽车工业。本文以自动变速器为研究对象,分析其结构、原理及故障诊断。自动变速器简单的工作原理:发动机输出的动力经液力变矩器增矩作用后,在行星齿轮变速器
5、中的各行星排作用下实现驾驶员所需完成的各项任务,油泵向液力变矩器和控制系统的液力部分提供所需要的一定压力的液压油。因此,为适应行业发展的要求,了解和掌握自动变速器的结构、原理与维修,已经成为维修人员和职业院校学生的当务之急。1自动变速箱的介绍世界上第一台用于大规模生产的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耦合器(而不是液力变矩器)和三排行星齿轮提供四个前进档和一个倒档。Hydra-Matic最初被装于奥兹莫比尔,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
6、器与其它部件结合成为液力变速器而定型成为通用的自动变速器。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600万800万辆轿车中,自动变速器的装备率已超过90%。1.1自动变速箱的工作原理自动变速器传动系统的结构与手动档相比,在结构和使用上有很大的不同。手动档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传动系统是由液力变矩器、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。其中,液力变扭器是AT最具特点的部件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,它直接输入发动机动力,并传递扭矩,同时具有离合作用。泵轮和涡轮是一对工作组
7、合,它们就好似相对放置的两台风扇,一台风扇吹出的风力会带动另一台风扇的叶片旋转,风力成了动能传递的媒介,如果用液体代替空气成为传递动能的媒介,泵轮就会通过液体带动涡轮旋转,再在泵轮和涡轮之间加上导轮,通过反作用力使泵轮和涡轮之间实现转速差就可以实现变速变矩了。由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大,因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮来提高效率,液压操纵系统会随发动机工作的变化而自行操纵行星齿轮,从而实现自动变速变矩。辅助机构自动换档不能满足行驶上的多种需要,例如停泊、后退等,所以还设有干预装置(即手动拨杆),标志P(停泊)、R(后位)、N(空位)、D(前进位),另在前进位中还设有“2”和“1”的附
8、加档位,用以起步或上斜坡之用。由于将其变速区域分成若干个变速比区段,只有在规定的变速区段内才是无级的,因此AT实际上是一种介于有级和无级之间的自动变速器。1.2液力自动变速箱通常我们称之为AT的自动变速器,其核心部件为:液力变矩器、行星齿轮组、离合器/制动器及其控制机构(电磁阀、油路),外围设备即为变速器壳体、传动轴等。我们就从动力流向为顺序,先从液力变矩器开始说起。 曾有一种说法,AT上的液力变矩器相当于MT上的离合器,起到动力的连接和中断的作用。其实这种说法是错误的。AT与发动机曲轴是直接连接的,不像MT有一个动力的开关:离合器。所以从点火的瞬间开始,液力变矩器便开始转动了,对于动力的连接
9、和中断,仍由齿轮箱内部的离合器来完成,液力变矩器唯一与MT离合器相似的地方,也就是液力变矩器“软连接”的特性,与MT离合器的“半联动”工况相近。液力变矩器的工作原理就像两个风扇相对,一个风扇工作,然后将另一个不工作的风扇吹动。这个比喻可以很形象的解释液力变矩器中泵轮和涡轮之间的工作关系。不过详细解释其工作原理,则有些复杂。 动力输出之后,带动与变矩器壳体相连的泵轮,泵轮搅动变矩器中的自动变速箱油(以下简称ATF),带动涡轮转动,ATF在壳体中是一个循环的动作,由于泵轮旋转时的离心力,ATF会在泵轮的作用下,甩向外侧,冲向前方的涡轮,再流向轴心位置,回到泵轮一侧,如此周而复始的循环,将动力传向与
10、齿轮箱连接的涡轮。 不过只有该零部件和传动方式,只能称为液力耦合器,若想成为液力变矩器,必然要改变涡轮叶片的形状,这样一来,ATF在经过涡轮再循环回泵轮时,会与泵轮旋转方向相反,因而造成冲击,所以为了成为液力变矩器还需另一个部件:导轮。导轮是存在于泵轮和涡轮之间的一个部件,用于调节壳体中ATF液流方向,通过单向离合器与箱体固定。 有了导轮,才有了“变矩”的灵魂所在,在泵轮与涡轮转速差较大时,动力输出的扭矩也变大了,此时的变矩器想当一个无级变速器,通过转速差来提升扭矩,此时导轮处于固定状态,用以调节ATF回流;而当转速差降低,涡轮泵轮耦合或锁止时,扭矩接近对等,无需增矩,导轮随泵轮和涡轮同向转动
11、,避免自身搅动ATF,造成动力的损耗。至此我们了解到了液力变矩器的最大特点软连接,而这种动力的传输方式起到了两大功能:1、从静止到低速时的平稳起步;2、在加速过程中,较大动力输出时,起到增大扭矩的作用。如果与MT上的离合器相比较,则需注意的是,第一条起到了并优化了MT上离合器的功能,但第二条则是离合器无法实现的。 但液力变矩器这先天“软连接”特点有一个弱点,动力不是直接输出的,在扭矩输出对等是,泵轮的转速要大于涡轮这样的话在传输动力时,ATF还在壳体中循环,浪费了动力,所以目前几乎所有液力变矩器都有一个高效节能的部件:液力变矩器锁止器。锁止器的形式是一个多片离合器,其作用就是当变矩器处于耦合状
12、态,无需增矩时,将泵轮和涡轮锁止,这样的话动力传递即为“硬连接”,全部的无损(或者说有微量的动力流失)的将从曲轴传递到了下一站:变速箱。 液力变矩器不是AT特有,一些CVT变速器也使用了液力变矩器作为优化动力的机构;AT也不是绝对使用液力变矩器来实现软连接的,例如某些奔驰AMG车型上用的SpeedshiftMCT自动变速器,就用一副多片离合器代替了液力变矩器。所以液力变矩器并不是AT最大的特点,与多组离合器/制动器协同工作的行星齿轮组,才是自动变速器的最大特点。 图1液力自动变速器行星齿轮以及AT齿轮箱中的行星齿轮组在MT上,每一个档位都有一组两个常啮合齿轮副,更换档位只需要将输出轴与该档位输
13、出齿轮的花键连接即可。而AT中,并不是这么多的齿轮在工作,而是用一种非常独特的方式来完成变换:行星齿轮组。而行星齿轮的最大特性即为,在组合出不同的输入输出轮之后,齿比和输入输出的相对方向都会有变化,这种特性用作汽车变速器可是再适合不过了。而为了增加档位,汽车上的行星齿轮升级成了齿轮组、齿轮排,再通过一系列执行器便可以完成换挡了。 图2. 行星齿轮组 AT执行器:离合器、单向离合器、制动器上面我们了解到,一组行星齿轮有着怎样的变换形式,而负责变换,以及用来输入输出的元件,就是一系列的执行器:离合器、单向离合器、制动器。有了这些执行器,就可以将行星齿轮进行不同组合,从而配搭出不同的动力流,也有了不
14、同的传动比。而控制这些操作的,就是与其配套的油泵、滑阀、液压活塞,以及复杂的液压线路。至此,来自发动机的动力便完成了重组,将时刻变化的扭矩和转速,传递给车轮。相比MT,便捷性提升,而内部结构和工作情况则复杂得多。AT的结构和原理介绍完了,在下一篇里,着重介绍一下AT上PRND档位的使用方法1.3 金属带式无级变速箱金属带式无级变速箱主要是由起步离合器、行星齿轮机构、无级变速机构、控制系统和中间减速机构构成。1) 行星齿轮机构无级变速箱的行星齿轮机构采用双行星齿轮机构,行星架上固定有内、外行星齿轮和右支架,其中右支架是通过螺栓固定在行星架上,外行星齿轮和齿圈啮合,内行星齿轮和太阳轮啮合。它们可以
15、实现前进和倒档。2)无级变速机构无级变速机构由金属传动带和主、被动工作轮组成。金属传动带由两百多个金属片和两组金属环组成,每个金属片的厚度为1.4mm,在两侧工作轮挤压力作用下传递动力。每组金属环由9或12片厚度为0.18mm的带环叠合而成,金属环的功用是提供预紧力,在动力传递过程中,支撑和引导金属片的运动,有时承担部分转矩的传递。主、被动工作轮由可动和不动锥盘两部分组成。3)控制系统控制系统是用来实现无级变速器系统传动比无级自动变化的。在无级变速器系统中,采用机液控制系统或电液控制系统。它主要由油泵(齿轮泵和滚子叶片泵)、液压调节阀(速比和带与轮间压紧力的调节)、传感器(油门和发动机转速)和
16、主、从工作轮的液压缸及管道组成,实现传动无级变速的调节。速比控制、夹紧力控制和起步离合器的控制是无级变速控制系统的关键。4)中间减速机构由于无级变速机构可提供的速比变化范围为2.60.445左右,不能完全满足整车传动比变化范围的要求,故设有中间减速机构。金属带式无级变速器的传动原理无级变速器的变速原理很简单,但也很巧妙。传动器的主、被动工作轮的固定和可动两部分形成V形槽,与金属传送带啮合。当主、被动工作轮可动部分作轴向移动时,改变了传送带的回转半径,从而改变传动比。可动轮的轴向移动是根据汽车的使用要求,通过液压控制系统进行连续地调节,实现无级变速传动。1.4 电控机械式自动变速箱电控机械式自动
17、变箱器英文叫做Automated Mechanical Transmission(即AMT),也可以译成机械式自动变速箱。电控机械式自动变速箱是在原有齿轮式机械变速箱的基础上加装电脑控制系统,对油门、离合器、变速杆的控制均采用了电动机驱动或液压驱动的执行机构,从而实现选挡、换挡的自动化控制,使汽车成为自动变速的汽车。它保持了原有的机械传动结构基本不变,所以齿转传动固有的传动效率高、机构紧凑、工作可靠等优点被很好的继承下来。虽然世界上许多国家投入了对电控机械式自动变速器的研究与开发,但但少有批量生产的报道,足见其进展的艰难。尽管电控机械式自动变速器产业化的进程不会一帆风顺,但前景是广阔的。 第二
18、章 手动式变速箱手动变速箱,也称手动挡,英文全称为manual transmission,简称MT,即用手拨动变速杆才能改变变速器内的齿轮啮合位置,改变传动比,从而达到变速的目的。踩下离合时,方可拨得动变速杆。2.1 手动变速箱的工作原理手动变速箱是有不同齿比的齿轮组构成的,它工作的基本原理就是通过切换不同的齿轮组,来实现齿比的变换。作为分配动力的关键环节,变速箱必须有动力输入轴和输出轴这两大件,再加上构成变速箱的齿轮,就是一个手动变速箱最基本的组件。动力输入轴与离合器相连,从离合器传递来的动力直接通过输入轴传递给齿轮组,齿轮组是由直径不同的齿轮组成的,不同的齿轮比例所达到的动力传输效果是完全
19、不同的,平常驾驶中的换挡也就是指换齿轮比。2.2 自动变速箱与手动变速箱的区别自动变速箱汽车上没有离合器踏板。自动变速箱汽车上没有换挡机构。只要将变速器挂在前进挡,其他所有操作都会自动进行。自动变速箱(与它的液力变矩器)和手动变速箱(与它的离合器)完成一模一样的事情,但它们完成的方式完全不同。手动变速箱与发动机,以及与整个传动系统都是硬连接,抬起离合器的时候,动力几乎是100的传递到传动系统,半联动状态也仅仅持续几分之一秒,所以其动力的损耗基本可以忽略,所以手动变速器的传动效率非常高。而自动变速器没有离合器,它的动力切换,是需要一个叫做液力变矩器的装置来进行动力切换缓冲的,是属于软连接。 液力
20、变矩器的工作原理,实际上就是在一个充满液压油的空间里面装配两个涡轮叶片,分别和动力输入端、输出端相连接,是通过流体力学的原理在两个叶片之间进行动力转换,也就是通过动力输入端的叶轮产生强大的涡流来推动输出端的叶轮,从而实现动力传递,而正是这种方式降低了传动效率,增加了油耗,而且是越极端的加油门,传动效率越低下。 在城市行驶状态中,需要频繁加减速,加速越多,油耗越高,而且液力变矩器的特征很容易使发动机处于高转速的工况,自然也会增加油耗不少。因此大家可以经常感觉,同样的车型,手动波在换档前也许2500转左右就完全够用了,而自动波往往要拉到3000以上才会跳档,而且目前的自动档车辆往往大部分都是四速波
21、箱,本身就比5速的手动变速器少一个档,所以也会导致传动效率降低、转速偏高,所以自动波车辆在城市行驶中很难象手动波一样,与发动机转速进行合理匹配。因此从这个原理上大家可以明白了,在城市行驶中,手动档的传动效率天生就比自动档的要好,而进行自动档驾驶时,尽量采用温柔的缓加油方式,可以大大降低自动档汽车的油耗。 同时需要说明的是,液力变矩器还有一个重要的功能是能够实现变矩,在发动机动力输入端的转速比输出端更大的时候,可以适当放大扭矩,所以同样车型,自动档的齿轮比与手动档相比更小,如果都以100M时速巡航,自动档转速势必比手动档更低,因此自动档车辆进行匀速巡航的时候,能够获得很好的经济性,甚至比手动档油
22、耗还低。 那么,事实上是否是这样呢?这还是要从机械原理来认识:自动变速箱都有液力变矩器锁死装置,巡航时,只要无需加速,这套装置就会起作用,动力将不通过变矩器直接传动,就与手动模式一样的能达到100的效率了,而由于转速低于手动档车型,所以完全可以在高速巡航状态下比手动车型更省油。 提醒一点,这也不是百分之百的,由于液力变矩器锁死机构不是持续的,一旦出现油门踩踏,改变油门位置,这套机构就会立即取消,让液力变矩器及时参与动作,又会回复到不省油的状况中。所以在现实中,全面实现比手动变速箱更省油是很难做到的,其费油之源,其实在于转速的提升,希望大家能充分领会分别的优缺点,从而指导自己在驾驶不同车辆方面获
23、得不同的省油经验。2.3新福克斯DPS6双离合变速器特性介绍1.问题说明背景:福特汽车公司研发了全新的双离合变速器(DPS6),这是一种基于手动变速器技术而开发的先进的6 速自动变速器,具有世界先进水平的燃油经济性。这篇文章阐述了这款变速器的基本特性,目的在于增加顾客对该变速器的了解。(1)DPS6 换档的感觉-特别是升档的感觉DPS6 双离合变速器其原理就是使用内置双离合器,在优化其它一些辅助部件的基础上,将两个手动变速器精密地结合在了一起,并通过电子控制模块智能地控制离合器机构的结合与释放,从而达到替代传统手动变速器的手动换档操作的目的。由于DPS6 的换挡机构设计是整合了两套手动变速器的
24、换档机构,因此DPS6 变速器的操控感觉、声音与驾乘体验等都与手动变速器有很多类似的地方,而与传统的液力耦合自动变速器的感觉并不完全相同。手动变速器的换挡感觉消费者都比较了解,由于换挡时机、路面状况和实际工况的不同,有时会有轻微的顿挫感,但动力传递直接。装备在新福克斯上的DPS6 也有类似的情况,在带给客户直接的操控快感、加速感及低燃油消耗率的同时,又能够自动地调节档位,可谓是兼具了手动和自动变速器两者之长的设计理念,有些驾驶员在驾驶过程中可能体验过类似车辆突然被拖拽一下的感觉,这种拖拽的感觉可能出现在低档位,或者在迅速踩下和松开油门的时候。在客户需要很大的加速度时(超车等情况),通常会深踩油
25、门,此时车辆会识别到客户需要很强的加速度而执行强制降档操作,从当前行使档位连续降2 个档位,这时会有一个明显的降档拖拽感觉,但与此同时也会给驾驶员带来很强的推背感,这其实是干式双离合器的正常特性,不用担心。(2)良好的驾驶习惯也非常重要DPS6 变速器有自适应控制策略, 即自我学习和调整的功能。当驾驶员购买新车后,往往需要一段时间来熟悉新车, 我们的DPS6 自动变速器的电脑控制系统也会在这个期间,记忆驾驶员的驾驶习惯和外界环境。通过这个过程, 许多参数都将会得到学习和存储,在后期的行驶过程中, 给驾驶员提供更精炼的操作和更舒适的驾驶感受。该目的主要是说明DPS6 变速器的一些特性,认识该款变
26、速器的新技术,正确引导客户使用车辆。第三章 自动变速箱漏油的案例分析3.1 长安福特新福克斯自动变速箱漏油新福克斯1.6自动挡,行驶10000-20000公里,可能会存在起步轻油门离合器抖动,一些车可能存在从离合器壳体内漏油的问题。需要更换变速箱油封来解决问题。3.2 故障现象(1)起步轻有么呢抖动。(2)变速箱的接缝处有油渍。3.3 故障原因由于油封老化,造成的油封不密封所引起的变速箱漏油。3.4 故障诊断与排除确认是粘稠的防锈油还是变速箱漏油,使用IDS 数据记录器记录所得参数,拆下双离合总成,更换输入轴内油封。(备注:不当使用特殊工装更换油封会导致新的油封失效,使用少量的变速箱油可以帮助
27、内油封的安装)旧油封是黑色,而新油封是棕红色 离合器清洁流程请遵守清洗剂标签上的安全指示并做好防护,在通风良好的环境下操作并根据实际情况使用通风装置。操作时避免将清洗剂喷到轴承或轴承密封(参考图1),防止轴承失效。使用经过批准的制动盘清洗剂,丙酮、庚烷或二者之和含量要不低于60%。推荐的清洗剂经试验测试,对离合器材料和长期使用没有不良影响,清洗剂必须配有喷管。使用100%丙酮浸泡离合器是无效的,清洗操作时必须采用喷淋。批准的制动盘清洗剂(建议使用最后一个长安福特有现成提供的清洗剂): Motorcraft PM-4-A Brake Parts Cleaner. Henkel Loctite N
28、on-Chlorinated Parts Cleaner (Henkel Item Number 30545) Wurth Low VOC Brake & Parts Cleaner (Wurth Product Code 189099104) Wurth Acetone Cleaner (Wurth Product Code 893460 must be applied with pressurizedspray can and directional straw nozzle) CRC Industries Brakleen Force with Power Jet Technology
29、(CRC Product Number 5085) CAFHK1376739A1.将离合器径向直立以便于清洗后的污物流出2.在离合器盘1 和2 的12 点方向作标记。3. 使用1 整罐制动盘清洗剂清洗离合器,参考下图全部清洗过程中都要避免清洗液喷到轴承上。a.直喷离合器的下半部分以避免清洗液流到轴承上。b.旋转离合器180 度,将标记至于6 点钟方向。c.喷洗离合器另外部分并确保清洗液不要喷到轴承上。 图3 只喷洗红线包围的范围内避免喷到轴承重复上面第3 步的要求喷洗离合器的另一面,参考下图5图5 重复第3 步的要求喷洗离合器的另一面4、 根据以下步骤,使用另一整罐清洗液由离合器外侧喷洗磨擦片
30、4 个表面。a.用手一边旋转离合器摩擦片2,一边由离合器外侧向内喷洗摩擦片两侧,至少旋转4 周。b.用手一边旋转离合器摩擦片1,一边由离合器外侧的孔向内喷洗摩擦片两侧,至少旋转4 周。6、 根据以下步骤,使用另外整罐清洗液由内径部位喷洗磨擦片4 个表面。a.将喷管弯曲45 度,一边旋转摩擦片1(一周),一边将清洗剂喷到压盘1 与摩擦片1 之间。b.从3 点钟到9 点钟将清洗剂喷到压盘1 与摩擦片1 之间,旋转90 度,按前述方法再喷洗,重复喷洗5 次。.从3 点钟到9 点钟将清洗剂喷到压盘2 与摩擦片2 之间,旋转90 度按前述方法再喷洗,重复喷洗5 次。d.从离合器面向变速箱的一侧,从3 点
31、钟到9 点钟将清洗剂喷到压盘2 与摩擦片2 之间,旋转90度按前述方法再喷洗,重复喷洗5 次。 7、确认离合器是否清洗干净很重要,先将离合器放置到干净的白纸上,使用第4 罐清洗剂进行清洗,直至无脏污流出。最后重新组装好变速箱结论汽车行业,随着自动变速箱的进入可以说是一个巨大的跨越,维修和诊断在其中也起到决定性作用。不管是使用中出现问题,还是维修检测中出现问题。这些都是我们所需要考虑和反省的。只有好的科学技术力量、好的维修水平、好的诊断方法和经验。都是推动自动变速器在汽车行业不可估计的基石。所以,如果有好的技术力量和诊断方法做后盾,自动变速器在汽车行业将是一个飞速的提高。作为汽车维修人员,我们应该在日常工作中注意积累经验,并且总结维修知识和规律,不断提高自己的维修技能并为他人提供一些有用的借鉴。在本次论文设计过程中,老师对该论文从选题,构思到最后定稿的各个环节给予细心指引与教导,使我得以最终完成毕业论文设计。在学习中,老师严谨的治学态度、丰富渊博的知识、敏锐的学术思维、精益求精的工作态度以及侮人不倦的师者风范是我终生学习的楷模,导师们的高深精湛的造诣与严谨求
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