07F产风雅自动变速器维护与维修.docx

07F产风雅自动变速器维护与维修.docx

《07F产风雅自动变速器维护与维修.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《07F产风雅自动变速器维护与维修.docx（31页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

07F产风雅自动变速器维护与维修

摘要:

自20世纪30、40年代起，人类就不遗余力的发张自动变速器（AutomaticTransmission，AT）。

到20世纪70年代，美国每年生产600万~800万辆轿车中，AT的装备率已超过90%，这种趋势很快也波及欧洲、日本等汽车工业大国，竞相开放各自的自动变速器产品。

在日本，20世纪80年代后期对AT的需求已超过65%，并且仍在不断提高。

本文主要介绍的是F50日产风雅自动变速器，它的组成结构，主要是由五大系统构成，描述各部件的工作状态之间的相互关系，以及自动变速器的正常出现的问题，如何检测以及及时的进行维修。

Abstract:

SincetwentiethCentury30,40time,humanswillsparenoeffortinthedevelopmentofautomatictransmission（AutomaticTransmission,AT）.Untilthenineteenseventies,theUnitedStateshasanannualproductionof6000000to8000000cars,theATequipmentratehasexceeded90%,thistrendwasalsosoonspreadthroughoutEurope,Japanandotherautoindustrybigcountry,toopentherespectiveautomatictransmissionproducts.InJapan,thelatenineteeneightiestoATdemandhasexceeded65%,andcontinuestoimprove.

ThispapermainlyintroducestheF50NissanFugaautomatictransmission,thestructure,ismainlycomposedoffivebigsystem,describethepartsworkingstatecorrelationsbetweenautomatictransmission,aswellasthenormalproblems,howtodetectandtimelyrepair.

目录

1F50日产风雅自动变速器的概述……………………………………1

1.1自动变速器的发展………………………………………………1

2F50日产风雅自动变速器的组成…………………………………2

2.1液力变矩器……………………………………………………2

2.2变速齿轮结构…………………………………………………3

2.3自动换挡控制系统……………………………………………6

2.4换挡操纵机构…………………………………………………8

3F50日产风雅自动变速器的工作原理………………………………10

4F50日产风雅自动变速器的检修……………………………………12

4.1自动变速器的常规检修………………………………………12

4.2自动变速器的故障诊断与排除………………………………16

总结…………………………………………………………………………26

参考文献……………………………………………………………………27

1F50日产风雅自动变速器的概述

1.1自动变速器的概述

一、变速器的发展

在汽车上，广泛采用活塞内燃发动机。

由于发动机的扭矩变化范围较小，不能适应汽车各种条件下阻力变化要求，而且在复杂的使用的条件下要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范围内变化，因此在汽车传动系中，采用了可以改变转速比和转动扭矩的装置，即变速器。

车辆传动系要实现减速曾扭，变速（无极或有极），倒车行驶，中断传动，车轮差速等功能，变速器是其中重要的部件。

从1939年第一台液力机械自动变速器在美国CM公司诞生，到现在已经有60多年，其间经历了多次技术革新。

20世纪60年代重点采用多元工作轮来提高夜里变矩器的效率；70年代是使用闭锁离合器来提高液力变矩器的效率；70年代是是使用闭锁离合器来提高夜里自动变速器在高时速的效率；80年代则采取增加行星齿轮变速器档位的方法；而90年代电子技术的大量使得液力自动变速器的综合性能得到很大的提高，其结构发展中有代表性的是到超速档的行星齿轮变速器和带高档位闭锁离合器的变矩器的应用，结构发展的方向是简单化、紧凑化，同时工作效率最大化。

在我国应用液力传动装置始于50年代当时成功研制了“红旗”高级轿车液力自动变速器。

在70年代，已将液力传动应用于一系列的重型矿用汽车上，如SH380型32L矿用自卸车，CA390型60L矿用自卸车等。

目前国产车型中，使用自动变速器的还有北京切诺基吉普车型。

随着控制技术的发展，人们对车辆性能要求的不断提高，自动变速器的发展朝着控制系统智能化和车辆电子一体化的方向发展。

2F50日产风雅自动变速器的组成

2.1.液力变矩器

一、液力变矩器简介

以液体为工作介质的一种非刚性扭矩变换器，是液力传动的型式之一。

图为液力变矩器，它有一个密闭工作腔，液体在腔内循环流动，其中泵轮、涡轮和导轮分别与输入轴、输出轴和壳体相联。

动力机（内燃机、电动机等）带动输入轴旋转时，液体从离心式泵轮流出，顺次经过涡轮、导轮再返回泵轮，周而复始地循环流动。

泵轮将输入轴的机械能传递给液体。

高速液体推动涡轮旋转，将能量传给输出轴。

液力变矩器靠液体与叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。

液力变矩器不同于液力耦合器的主要特征是它具有固定的导轮。

导轮对液体的导流作用使液力变矩器的输出扭矩可高于或低于输入扭矩，因而称为变矩器。

输出扭矩与输入扭矩的比值称变矩系数，输出转速为零时的零速变矩系数通常约2～6。

变矩系数随输出转速的上升而下降。

液力变矩器的输入轴与输出轴间靠液体联系，工作构件间没有刚性联接。

液力变矩器的特点是：

能消除冲击和振动,过载保护性能和起动性能好;输出轴的转速可大于或小于输入轴的转速，两轴的转速差随传递扭矩的大小而不同;有良好的自动变速性能,载荷增大时输出转速自动下降,反之自动上升;保证动力机有稳定的工作区，载荷的瞬态变化基本不会反映到动力机上。

液力变矩器在额定工况附近效率较高，最高效率为85%～92%。

叶轮是液力变矩器的核心。

它的型式和布置位置以及叶片的形状，对变矩器的性能有决定作用。

有的液力变矩器有两个以上的涡轮、导轮或泵轮，借以获得不同的性能。

最常见的是正转（输出轴和输入轴转向一致）、单级（只有一个涡轮）液力变矩器。

兼有变矩器和耦合器性能特点的称为综合式液力变矩器，例如导轮可以固定、也可以随泵轮一起转动的液力变矩器。

为使液力变矩器正常工作，避免产生气蚀和保证散热，需要有一定供油压力的辅助供油系统和冷却系统。

二、液力变矩器的特性

液力变矩器的特性可用几个外界负荷有关的特性参数或特性曲线来评价。

描述液力变矩器的特性参数主要有转数比、泵轮转矩系数、变矩系数、效率和穿透性等。

描述液力变矩器的特性曲线主要有外特性曲线、原始特性曲线和输入性曲线等。

2.2变速齿轮结构

一、变速齿轮机构的结构与工作原理

变矩器在自动变速器中的主要作用是使汽车起步平稳，在换挡时减缓传动系的冲击负荷。

在变速增扭方面，变矩器虽然能够在一定的范围内实现无级变速，但由于变矩器只有在输出转速接近于输入转速时才具有较高的传动效率，而且它的增扭作用不够大，只能增加24倍，此值远不能满足汽车的使用要求。

为此，在汽车自动变速器中设置了变速齿轮机构，它能使扭矩再增大24倍。

自动变速器中的变速齿轮机构和传统的手动齿轮变速机构一样，具有空挡、倒挡及2~4个不同传动比的前进挡，只不过自动变速器中的挡位变换不是由驾驶员直接控制的，而是由自动变速器的液压控制系统或电子控制系统控制换挡执行机构的动作来改变变速齿轮机构的传动比，从而实现自动换挡的。

二、变速齿轮机构主要包括行星齿轮机构和换挡执行元件两部分

（一）行星齿轮机构结构与工作原理

1、行星齿轮机构的基本结构

行星齿轮机构有很多类型，其中最简单的行星齿轮机构是由1个太阳轮、1个齿圈、1个行星架和支承在行星架上的几个行星齿轮组成的，称为1个行星排。

行星齿轮机构中的太阳轮、齿圈及行星架有一个共同的固定轴线，行星齿轮支承在固定于行星架的行星齿轮轴上，并同时与太阳轮和齿圈啮合。

当行星齿轮机构运转时，空套在行星架上的行星齿轮轴上的几个行星齿轮一方面可以绕着自己的轴线旋转，另一方面又可以随着行星架一起绕着太阳轮回转，就像天上行星的运动那样，兼有自转和公转两种运动状态（将星齿轮的名称即因此而来），在行星排中，具有固定轴线的太阳轮、齿圈和行星架称为行星排的3个基本元件。

2、行星齿轮机构的类型

行星齿轮机构可按不同的方式进行分类

（1）按照齿轮的啮合方式分类

按照齿轮的啮合方式不同，行星齿轮机构可以分为外啮合式和内啮合式两种。

外啮合式行星齿轮机构体积大，传动效率低，故在汽车上已被淘汰；内啮合式行星齿轮机构结构紧凑，传动效率高，因而在自动变速器中被广为使用。

（2）按照齿轮的排数分类

按照齿轮的排数不同，行星齿轮机构可以分为单排和多排两种。

多排行星齿轮机构是由几个单排行星齿轮机构组成的。

汽车自动变速器中，行星排的多少因挡位数的多少而有所不同，一般三挡位有2个行星排，四挡位（具有超速挡的）有3个行星排，通常使用的是由2个或2个单排行星的齿轮机构组成的多排行星齿轮机构。

（3）按照太阳轮和齿圈之间的行星齿轮组数分类

按照太阳轮和齿圈之间的行星齿轮组数的不同，行星齿轮机构可以分为单行星齿轮式和双行星齿轮式两种。

双行星齿轮机构在太阳轮和齿圈之间有两组互相啮合的行星齿轮，其外面一组行星齿轮和齿圈啮合，里面一组行星齿轮和太阳轮啮合。

它与单行星齿轮机构在其它条件相同的情况下相比，齿圈可以得到反向传动。

用行星齿轮机构作为变速机构，由于有多个行星齿轮同时传递动力，而且常采用内啮合式，充分利用了齿圈中部的空间，故与普通齿轮变速机构相比，在传递同样功率的条件下，可以大大减小变速机构的尺寸和重量，并可实现同向、同轴减速传动；另外，由于采用常啮合传动，动力不间断，加速性好，工作也可靠。

2.3自动换挡控制系统

一、自动换挡控制的原理

为实现自动换挡，必须以某种（或某些）参数作为控制的依据，而且这种参数应能用来描述车辆对动力传动装置各项性能和使用的要求，能够作为合理选挡的依据，同时，在结构上易于实现，便于准确可靠地获取。

目前常用的控制参数是车速和发动机节气门开度。

至目前为止，常用的控制系统有两种：

一种是只以车速或变速器输出轴转速作为控制参数的系统称为单参数控制系统；另一种是以车速和节气门开度作为控制参数的系统称为双参数控制系统。

二、自动换挡控制信号及装置

车速和节气门开度的变化要转变成油液压力变化的控制信号，输入到相应的控制系统，改变液压控制系统的工作状态，并通过各自的控制执行机构来进行各种控制，从而实现自动换挡。

这种转速装置，称为信号发生器或传感器，常用的控制信号有液压信号和电气信号。

1、液压信号装置

液压信号装置是将发动机负荷（节气门开度）和车速的变化转变成液压信号的装置。

常见的液压信号装置有节气门调压阀（简称节气门阀）和速度调压阀（简称速度阀或调速器）两种。

2、电气信号

将控制参数的变化转换成电气信号（通常是电压或频率的变化），经调制后再输入控制器。

或将电器信号输入电子计算机，电子计算机根据各种信号输入，作出是否需要换挡的决定，并给换挡控制系统发出换挡指令。

在计算机控制的自动变速器上，传感器节气门开度信号的是节气门位置传感器，感传车速变化信号的是速度传感器。

三、自动换挡控制装置的结构与工作原理

自动换挡控制装置主要用来按照换挡规律的要求，随着控制参数的变化，自动地选择最佳换挡点，发出换挡信号，换挡信号操纵换挡执行机构，完成挡位的自动变换。

自动换挡控制系统的功用是由选挡阀（手动阀）、换挡控制阀、换挡品质控制阀等主要元件来实现的。

选挡阀又称手动阀，它是一种手工控制的多路换向阀，位于控制系统的阀板总成中，经机械传动机构和自动变速器的操纵手柄相连，由驾驶员手工操作。

换挡控制阀（简称换挡阀）是一种由液压控制的2位换向阀，就象一个液压开关，它根据发动机负荷（节气门开度）或汽车速度的变化，自动控制挡位的升降，使自动变速器处于最适合汽车行驶状态的挡位上。

四、换挡品质控制装置的结构与工作原理

换挡品质是指换挡过程的平顺性，即换挡过程能平稳而无颠簸或冲击地进行。

换挡品质控制是自动换挡液压控制系统中的基本组成部分之一。

对换挡过程的具体要求有两个：

一是换挡过程应尽量迅速地完成，以减少由于换挡时间过长而使摩擦元件的磨损增加和减少因换挡期间输入功率低或中断而引起的速度损失；其二是换挡过程应尽量缓慢平稳过渡，以使车速过渡圆滑，没有过高的瞬时加速度或瞬时减速度，避免颠簸和冲击，以提高乘坐舒适性，减小传动系的冲击载荷，延长机件寿命。

以上两个要求是互相矛盾的。

换挡过程快，就不可避免地产生较大的冲击和动载荷，换挡过程的平稳性就不好。

而如果为了提高换挡过程的平稳性而延长过渡时间，则摩擦元件的滑转时间延长，累计滑摩功增加，导至摩擦元件温度升高、磨损增加。

所以，在一般情况下，根据经验，最小滑摩时间在0.4s~1s较为合适，在此前提下再设法提高换挡过程的平稳性。

2.4换挡操纵机构

换挡控制阀（简称换挡阀）是一种由液压控制的2位换向阀，就象一个液压开关，它根据发动机负荷（节气门开度）或汽车速度的变化，自动控制挡位的升降，使自动变速器处于最适合汽车行驶状态的挡位上。

任何一个自动变速器都用一个（1-2挡）或几个（1-2挡、2-3挡等）换挡控制阀（其数目根据变速器前进挡位数而定）来实现自动换挡。

图1-32所示为换挡控制阀的工作原理示意图。

在换挡阀的右端作用着来自速度调节阀（调速器）的调速器油压，左端作用着来自节气门阀的节气门油压和换挡阀弹簧的弹力。

换挡阀的位置取决于两端控制压力的大小。

当右端的调速器油压高于左端的节气门油压和弹簧弹力之和时，换挡阀保持在右端；当右端的调速器油压高于左端的节气门油压和弹簧弹力

图2.3-1 换挡阀的工作原理示意图

1-换挡阀 2-弹簧 3-主油路进油孔 4-至低挡换挡执行元件 5-至高挡换挡执行元件 6、7-泄油孔 P1-调速器油压 P2-节气门油压 F-弹簧力

之和时，换挡控制阀移至左端。

换挡阀改变方向时，开启或关闭主油路或使主油路的方向发生改变，从而让主油路压力油进入不同的换挡执行元件，使之处于工作状态，以实现不同的挡位，当换挡阀移至左端时，自动变速器升高一个挡位；反之，换挡阀由左端移至右端时，自动变速器降低一个挡位。

由上述分析可知，自动变速器的升挡和降挡完全由节气门阀产生的节气门油压和调速器产生的调速器油压的大小来控制。

节气门阀由发动机油门拉索操纵，因此节气门油压取决于发动机的油门开度；油门开度越大，节气门油压也越大；调速器油压取决于车速，车速越高，调速器油压也就越高。

若汽车行驶中，油门开度保持不变，则当车速较低时，换挡阀右端的调速器油压较小，低于左端节气门油压和弹簧弹力之和，此时换挡阀保持在右端低挡位置；随着车速的提高，调速器油压逐渐增大，当车速提高到某一车速时，换挡阀右端的调速器油压增大至超过左端节气门油压和弹簧弹力之和，此时换向阀将移向左端高挡位置，让自动变速器升高一个挡位；若汽车在高挡位行驶中因上坡或阻力增大而使车速下降时，调速器油压也随之降低，当车速下降到某一数值时，换挡阀右端的调速器油压将降低至小于左端节气门油压和弹簧弹力之和，此时换挡阀移向右端低挡位置，使自动变速器降低一个挡位。

由此可知，当节气门开度不变时，汽车升挡和降挡时刻完全取决于车速。

3F50日产风雅自动变速器的工作原理

自动变速器根据汽车速度、发动机转速、动力负荷等因素自动进行升降档位，不需由驾驶者操作离合器换档，使用很方便。

特别在交通比较拥挤的城区马路行驶，自动变速器体现出很好的便利性。

自动变速器比手动变速器复杂得多，有很多方面不相同，但最大的区别在于控制方面。

手动变速器由驾驶员操纵档位，加档或减档由人工操作，而自动变速器是由机器自动控制档位，变换档位是由液压控制装置进行的。

以一个典型的自动变速器为例，液压控制装置根据节气门（油门）开度和变速器输出轴上输送来的信号控制升降档。

根据节气门开度变化，液压控制装置中的调节阀产生与加速踏板踏下量成正比的液压，该液压作为节气门开度“信号”加到液压控制装置；另外有装配在输出轴上的速控液压阀可产生与转速（车速）成正比的液压，作为车速“信号”加到液压控制装置。

因此，就有节气门开度“信号”和车速“信号”，液压控制装置根据这两个“信号”自动调节变速器油量，从而控制换档时机。

也就是说在汽车驾驶中，驾驶员踏下加速踏板（油门踏板），控制节气门开度和汽车的行驶速度（变速器输出轴转速），就能自动控制变速器内的液压控制装置，液压控制装置会利用液力去控制行星齿轮系统的离合器和制动器，以改变行星齿轮的传动状态。

自动变速器的核心控制装置是液压控制装置，液压控制装置由油泵、阀体、离合器、制动器以及连接所有这些部件的液体通路所组成。

关键部件是阀体，因此它是自动变速器的控制中心。

阀体的作用是根据发动机和底盘传动系的负载状况（节气门开度和输出轴转速），对油泵输出到各执行机构的油压加以控制，以控制液力变矩器，控制各离合器和制动器的结合与分离实现自动换档。

以上是自动变速器的基本控制形式，如果是电子控制自动变速器，就要在上述基础上增加电磁阀，ECU（电控单元）借助电磁阀控制自动变速器工作过程。

ECU输入电路接受传感器和其它装置输入的信号，对信号进行过滤处理和放大，然后转换成电信号驱动被控的电磁阀工作。

因此，电子控制自动变速器就要增加节气门位置传感器、车速传感器、水温传感器、液压温度传感器、发动机转速传感器、档位开关、刹车灯开关等数字信号汇入ECU，从而使得ECU精确控制电磁阀，使换档和锁止时间准确，令汽车运行更加平稳和节省燃油。

自动变速器看似复杂，事实上只要我们了解了其中一些简单参数的奥秘，那么在选购汽车时，自动变速器的好坏就可一目了然了。

自动变速器最重要的参数就是挡位的个数。

这一点凡是开过车的人都能理解，谁都愿意开挡位多的车。

如果挡位越多，变速器与发动机动力的配合就会越紧密，能够把发动机的性能发挥得更好。

但光看挡位的个数是不够的。

事实上一台自动变速器的挡位多少并不是技术的核心，因为简单的增加行星齿轮组就能增加挡位。

象奔驰，沃尔沃的商用货车，有的挡位甚至多达20多个。

自动变速器的技术核心在它的控制机构。

因为一台好的自动变速器，它的换挡品质必须做到响应速度快，换挡冲击小等特点。

而这一切都需要靠设计和改进性能优良的控制机构得以实现。

自动变速器是通过各种液压多片离合器和制动闸限制或接通行星齿轮组中的某些齿轮得到不同的传动比的。

所以换挡品质的好坏与这些离合器和制动器有直接关系。

根据汽车挡次的不同，出于成本考虑，经济型车的自动变速器的控制机构通常被设计得很简单。

如图：

图3.1-1自动变速器的制动机构

4F50日产风雅自动变速器的检修

4.1自动变速器的常规检修

一、一般注意事项

避免长时间怠速运转，一般不可超过20min。

避免进行跳火试验。

只有在不可避免时才进行火花塞跳火试验，而且时间要尽可能的短。

试验时不可运转发动机。

避免进行发动机压缩试验，即使要做，也应使试验时间尽可能的短。

燃油快用空时不可起动发动机，因为可能会使发动机缺火而造成催化转换器超载。

避免关断点火系统滑行和长时间制动。

不可把用过的催化转换器与沾有汽油和润滑油的零件丢在一起。

应定期检查控制系统工作是否正常。

催化器不良或损坏，更换新催化器前应检查系统，确认无问题后方可更换。

二、汽车常规检查的主要内容和要点

1.检查自动变速器液位

液位面过高:

可能使油从加油管或通风管喷出，严重时使机罩内起火;控制阀体上的排油孔被阻塞，排油不畅，影响离合器、制动器平顺分离，换挡不稳。

可以从加油管吸出或从油底螺塞处放出多余部分的油，故障即可排除。

液位面过低:

由于自动变速器油过少会使离合器和制动器打滑，加速性能变坏，行星齿轮系统润滑不良。

必要时要加油，但首先须检查自动变速器油的质量，如果油有焦味或发黑，应予更换。

2.节气门开度检查

主要用于检查发动机输出功率是否在规定值范围内。

将加速踏板踩到底，节气门应该全开。

否则，高速大负荷时，功率输出不足，汽车达不到最高行驶速度;由于加速性能变差，影响强制低挡投入工作的时间早晚。

处理的方法是对传动系统进行调整。

3.节气门拉索（杆）检查

节气门全开时，节气门阀的拉索标记距其套管的距离为0~1mm。

拉索的松或紧是由于车身和自动变速器相对位置的移动所造成的，应及时检查与调整。

图4.1-1节气门拉索（杆）检查

调整方法如下:

将加速踏板踩到底，检查节气门，此时应该完全打开。

如果节气门不完全打开，应该调整加速踏板拉杆;继续踩着加速踏板，松开调节螺母;调整外拉索，使橡皮套末端与拉索挡块距离符合标准。

限位标记进入套管:

说明节气门阀的拉索过紧，节气门阀过早地打开，致使车速异常高时才能换入高速挡，使换挡点滞后。

限位标记距套管过远:

说明节气门阀拉索过松，节气门阀过晚地工作，致使车速在异常低时才能换入高速挡，使换挡点提前。

节气门全开时，节气门阀的拉索标记距其套管的距离为0~1mm。

拉索的松或紧是由于车身和自动变速器相对位置的移动所造成的，应及时检查与调整，如图2-2所示。

调整方法如下:

将加速踏板踩到底，检查节气门，此时应该完全打开。

如果节气门不完全打开，应该调整加速踏板拉杆;继续踩着加速踏板，松开调节螺母;调整外拉索，使橡皮套末端与拉索挡块距离符合标准。

限位标记进入套管:

说明节气门阀的拉索过紧，节气门阀过早地打开，致使车速异常高时才能换入高速挡，使换挡点滞后。

限位标记距套管过远:

说明节气门阀拉索过松，节气门阀过晚地工作，致使车速在异常低时才能换入高速挡，使换挡点提前。

4.发动机怠速检查

本检查用于检查变速杆处于N或P挡位时，发动机转速是否在规定值范围内。

变速杆位于N挡位时，发动机应在怠速工况下工作，空调未打开时，怠速转速在600~800r/min。

若怠速过低，挡位转换时，由于动力不足，轻则引起车身振动，重则发动机熄火。

若怠速过高，变速杆位于D,R位，不踩油门即“爬行”，换挡时发动机出现冲击和振动。

若车速过高，可能是怠速失调或空调系统未关。

对功率大的发动机或空车来说，有点轻微的“爬行”是正常的。

5.空挡起动开关检查

检查手柄和手控制阀的位置是否对应，以确保在P及N位能起动发动机，而其他位置不能起动发动机。

否则应对空挡起动开关进行调整。

一般是在N位时，变速器上的控制拉臂应与地面垂直，其调节位置因车而异。

图4.1-2空挡起动开关检查

6.超速挡控制开关检查

用于检查自动变速器是否能正确地从4挡变换为3挡，或从3挡变换为4挡。

当自动变速器油的温度正常（50℃~80℃）时，将发动机熄火，打开点火开关，接通超速挡（O/DOFF）开关，查听变速器中的电磁阀有无操作声，再进行路试，当接通（O/DOFF）开关时，车速应有明显提高。

图4.1-3超速挡起动开关

三、自动变速器型号的识别

在进行任何维修工作前，都应先确认所维修的自动变速器型号，以便于查询正确的维修数据，保证正确的诊断和维修、拆卸和安装工序，使用正