项目五 自动变速器检测与故障诊断
【学习目标】
1．掌握自动变速器的组成
2．理解自动变速器的工作原理
3．能对自动变速器统进行检测和故障诊断
任务1 自动变速器的检测
【任务准备】
1．自动变速器轿车一部或自动变速器实训台一台 2．常用通用工具一套
3．自动变速器检测仪表一套、万用表一个、诊断仪一台 4．与车型配套的维修资料一套
【相关知识】
由于车用发动机的扭矩和转速变化范围较小，而复杂的使用条件又要求汽车的车轮驱动力和车速能在相当大的范围内变化，所以，需在汽车的动力传动系统中设置变速器。变速器常见的种类主要有两种形式，一种是普通的手动变速器，汽车驾驶员根据需要进行换挡操作，每次换挡操作都须操纵离合器。另一种是自动变速器，它可根据车辆的行驶速度和驾驶员踩下加速踏板的程度，自动实现换挡。因自动变速器具有操作简单、安全可靠及有效降低驾驶强度优点，被广泛厂家采用，受大众所追捧。
现代的汽车自动变速器大概分为4种：
1、AMT 带有自动离合器和自动换挡装置的手动变速箱（置于变速箱上的液压装置根据电脑命令或换挡杆的命令操作离合器和拨叉进行换挡工作）相当于给司机装一个机器左脚和机器右手。
2、AT 自动变速器。使用液力耦合器替代传统接触式离合器的变速箱，由液压机构完成换挡动作，优点，操作简单，可以适应于大多数的发动机形式（横置和纵置）和驱动形式（前驱，后驱，4驱，全时）。 3、CVT无级变速器。 由液压装置控制锥形皮带轮调整传动比来达到换“挡”目的的变速箱，优点，无缝隙不间断传动，平顺的体验，没有一丝换挡的抖动，自身体积小，很高的经济性。
4、DST直接换挡变速箱（双离合器变速箱），拥有两片传统的离合器分别控制135R,246挡，可达到不间断工作。优点，传输不间断，经济性高，舒适性和运动型兼备所以大多装备于高端运动型车上。DST
自动变速器结构差异较大，我们以比较常见的AT自动变速器结构为例，AT自动变速器主要由液力变矩器、行星齿轮变速器及其液压控制系统、电子控制系统组成，如图5-1、5-2所示。
图5-1 自动变速器的组成
图5-2 前置后轮驱动自动变速器
自动变速器的基本工作过程如图5-3所示。电子控制单元（ECU）使用传感器采集节气门开度、车速等信号，并将其与内存中的标准数据进行比较以确定换挡挡位和换挡时机，之后电子控制单元（ECU）向电磁执行元件发出控制指令，并通过液压执行元件改变齿轮传动路线，实现自动换挡。
图5-3 电控自动变速器构成及基本工作过程示意图
一、液力变矩器
（一）液力变矩器的构造及作用
1.液力变矩器的作用
液力变矩器是一种液力传动装置，它以液体为工作介质来进行能量转换。将发动机输出的机械能转换为工作介质的动能。其作用是将发动机的动力柔和地传递给
自动变速器中的齿轮变速机构，并在一定范围内实现自动增扭。液力变矩器的安装位置如图5-2所示。
自动变速器的传动效率主要取决于液力变矩器的结构和性能。 2.液力变矩器的组成
液力变矩器的外形如图5-4所示。
图5-4 液力变矩器的外形
典型液力变矩器的内部结构如图5-5所示。液力变矩器通常由泵轮、涡轮、导轮及锁止离合器构成。所有工作轮在变矩器装配好后，共同形成环形内腔，其间充满工作油液。
图5-5 液力变矩器的组成
泵轮通常位于液力变矩器后端，与变矩器外壳连成一体，而变矩器外壳则用螺栓固定在发动机飞轮（或驱动盘）上，与曲轴一同旋转。
涡轮位于泵轮前方，通过传花键与变速器输入轴相连。 导轮则通过单向离合器安装在固定的轴套上。 单向离合器内圈通过花键安装在固定的轴套上，外圈安装在导轮内孔中。由于单向离合器内外圈之间装有滚柱斜槽式或楔块式离合器，因此外圈相对于内圈只能做单向旋转运动，
如图5-6、5-7所示。
图5-6 滚柱式单向离合器
图5-7 楔块式单向离合器
（二）液力变矩器的工作原理
1.液力传动原理
当泵轮被发动机驱动旋转时，变矩器内部油液在离心力作用下沿泵轮叶片和导环组成的通道由中心向边沿流动形成油流，并冲击涡轮的凹面，从而推动涡轮同向旋转，如图5-8所示。
图5-8 油液由泵轮流向涡轮
油流从涡轮边沿流入后，又沿叶片和导环组成的通道流向涡轮中心。油流从涡轮中心流出后，再冲击导轮的凹面。此时，由于导轮被单向离合器锁止固定，油流只能改变方向冲击泵轮的背面，从而对泵轮的旋转产生附加推力，如图5-9中深颜色方向所示。若没有导轮，
则油流将直接冲击泵轮的正面，从而对泵轮的旋转产生附加阻力，如图5-9中浅颜色方向所示。
图5-9 导轮锁止改变油流方向
随着涡轮转速的提高，由涡轮中心流回的油流逐渐改变方向转而冲击导轮的凸面。此时导轮的单向离合器放松，油流方向不再改变而直接冲击泵轮背面，如图5-10所示。
图5-10 导轮放松时不改变油流方向
当涡轮转速等于泵轮转速的0.85倍时，油流速度方向与导轮凸面相切。油流对涡轮背面的附加作用力消失，涡轮输出转矩约等于泵轮输入转矩。当涡轮转速大于泵轮转速的0.85倍时，导轮的单向离合器放松，避免油流冲击泵轮正面而对泵轮旋转产生阻力。
2.锁止离合器的工作原理 由上述分析可知，增设单向离合器后虽然可以减少附加阻力，但动力传递过程中液压油的摩擦和冲击仍然会产生动力损失。若此时用机械方式将泵轮和涡轮连接在一起，则可以实现100%的动力传递，这正是锁止离合器的作用所在。
（1）锁止离合器的结构
锁止离合器的结构如图5-11所示。锁止离合器位于涡轮前端，由锁止活塞、减振盘和涡轮传动板等组成。锁止活塞和减振盘用花键连接，可前后移动。减振盘和涡轮传动板通过减振弹簧连接，能够衰减离合器结合时的扭转振动。锁止活塞前面附着有摩擦材料。
图5-11 带锁止离合器的液力变矩器