轿车自动变速箱频响的研究分析与解决.pdf

轿车自动变速箱频响的研究分析与解决王保中，王凯，王彦婷，王丹丹，王瑞红（黄河交通学院，河南 焦作 ）摘要：在国内，近几年汽车每年以 万台产销两旺的趋势高速发展，变速箱结构已经从手动向自动化趋势发展；包括 、等。自动变速箱带给我们更加舒适的驾乘体验，避免了以往手动变速箱需要频繁抬踩离合器的麻烦，避免了很多司乘人员不习惯抬踩离合器而换挡的不和谐行为。随着社会经济的快速发展，客户对变速箱的养护维修意识逐步提高，但在实际使用中仍然会出现一些抖动等不正常现象，比如：换挡卡顿、换挡不利索、不能换挡等故障，严重影响了驾乘感受。就此问题，对自动变速箱非正常响声的原因进行简要分析。关键词：自动变速箱；换挡；卡顿；抖动中图分类号：文献标志码：文章编号：（），（，）：，；，：；变速器概况 变速器功能汽车变速器是改变发动机输出转矩和转速的部件，其目的是帮助原地起步、转弯、加速、爬坡等行驶工况下，让汽车获得不同大小的牵引力和速度，同时释放发动机的最佳性能。自动变速器通常会设有驻车挡、倒挡、空挡、前进挡，完成停车、倒车、前进、切断动力等工作。变速器的动力经过主减速器输出给差速器后，完成转弯行驶动作。变速器机构变速器换挡机构有直齿滑动齿轮、啮合套和同步器换挡三种形式。在同步器和自动离合器的协调下，自动变速器发挥迅速、无冲击、无噪声换挡的特点，自动变速器避免了踏踩离合器的繁琐，自动实现换挡功能，深受客户喜爱。变速器异响 表现形式 发动机怠速状态变速器发生异响加油给动力自动完成换挡后，响声消失。低挡异响，高挡响声消失或减弱通常，自动变速箱在低速行驶时出现异响可能是变速箱摩擦片不平整、内部摩擦片异常磨损、链条故障或主从动轮故障导致的。在行驶的车辆中，一旦出现沉闷、无节奏的响声，且紧紧握住变速杆响声立刻消失的状况发生时，应将汽车开到维修站专用检修台架上，将自动变速箱进行拆卸检修，检修各挡位齿轮、拨叉、变速杆等零件是否磨损，修理、调整或者更换损坏的零件，重新安装匹配后，一定要进行车载诊断仪诊断，没有问题后，进行试车，确保无响声后交给客户。如果变速箱出现异响发生在车辆低速收稿日期：第 卷第 期拖 拉 机 与 农 用 运 输 车 年 月 ，行驶时，且自动换挡时持续会保持响声，应该就近到维修站，在专用的检修工位上进行自动变速器拆卸，主要检查各挡位齿轮是否磨损严重，齿轮是否有断齿现象发生，齿面是否有剥落，齿轮啮合是否匹配，找到原因后，维修或更换零件。拆卸要小心，不要形成二次磕碰伤。自动变速器个别挡异响 年出厂的东风本田 车主自述，车辆在降速状态，无论是刹车降速还是靠惯性自然降速，只要车速达到每小时 公里时，自动变速器会发出严重而明显的换挡抖动，明显的感受到自动变速箱换挡卡顿出现，不但影响车辆的使用状况，而且严重干扰了驾车人的驾车心情；行驶时，驾车人担心卡顿出现，心情紧张；有时不经意间的卡顿，驾车人会被惊吓到，车主已无法继续享受驾车的乐趣，并开始对此车产生厌烦心态。接到车辆后，开始问题的排查，首先用车载诊断仪进行检查，车载诊断仪未反映出相关问题；然后驾车试车，果然如车主所言，减速时换挡卡顿较严重，连接上车载诊断仪，继续试车检查，车载诊断仪依然未能发现问题症结所在。据车主介绍，一周前按照 万公里左右的使用保养规则，刚更换了全套火花塞；拆下火花塞，仔细观察并进行检查，未发现任何问题。更换一套全新的火花塞，开始驾车试验，无论采用哪种方式降速到每小时 公里时，卡顿抖动依然存在；升速时却没有这样的现象发生，根据自动变速器结构和经验判断不是变速器的问题。经过研判和保养比对，怀疑节气门积碳引起动力输出不足。全套清洗节气门后，卡顿的问题依然存在。保养记录显示变速箱油在正常里程之内，排除变速箱油问题。再次插上车载诊断仪开始驾车试验，行驶中录得大量数据，停车后仔细比对数据，依然未发现明显的问题症结。驾车试验中更换到另外一种运动模式，减速时卡顿现象消失，初步判断运动模式时，由于快速降速隔断了挡位的减挡顺序，直接跳过了这个档位，避免了卡顿的发生。经过仔细研究这款 自动变速箱的智能功能后，决定启用自动变速箱重新匹配学习的功能来看是否能解决卡顿问题。当自动变速箱 小时完成自主匹配学习后，用各种驾乘模式重新试驾，这个降速卡顿、抖动问题彻底解决。分析得出应该是驾车人的不经意操作动作影响了自动变速器的输出功能，自动变速器为了提醒要重新匹配学习而频出异响来唤醒驾车人的注意。因此，在当今科技飞速发展的时代，了解并学习最新技术，有利于解决最新发生的问题。变速器各挡均有异响汽车行驶后，自动变速器各挡换挡均有异响，并且在车速提高的情况下，响声会持续加大，并伴有震动。必须尽快开到维修工位上，拆卸自动变速器，检查各个零件的状况，完成修理、调整或者更换。自动变速器异响部位分析自动变速器因为结构复杂，装配精度要求高，这就需要各零件的加工精度必须达到设计要求。产生的异响来源会比较复杂，一旦不同速度下发出的响声有区别，说明异响的部位较多，需要缜密研究与分析并解决。齿轮啮合部位异响一般是“哐当”的相互撞击声，在自动变速器温度升高、润滑油较稀（润滑油型号不匹配）时响声较为严重。可以更换合适、匹配的润滑油型号消除这种异响。轴承异响滚动轴承疲劳剥落破损，磨蚀松旷及润滑不良等原因，均会产生“哗啦”声，同时还会影响到齿轮的正常啮合，齿轮异响随之产生，其响声随车速改变而改变。更换轴承解决问题。换挡拨叉凹槽异响在汽车运行中时有时无，尤其在不平路面行驶时，操纵杆摆动会发出一种较为沉闷、无节奏的声音，握住操纵手柄，响声即可消失。检查换挡拨叉，查看磨损的严重程度，检查装配是否有问题，并解决相应的问题。常见故障原因分析 成对更换新更换的齿轮副不匹配或单独更换了一个齿轮，破坏了原来的配合，通常要进行成对更换。轮齿磨损严重常在崎岖的山路或不平整的恶劣道路上行驶时，因车辆扭动过于剧烈，扭矩自然加大，颠簸难以避免，容易造成变速器内部齿轮磨损过度，增大齿侧间隙，导致齿面撞击产生异响。齿轮齿面损伤或断裂齿轮加工后表面热处理不到位，导致表面硬度没有达到设计要求，容易引起齿轮齿面损伤。齿轮工作时，齿轮齿面受损、断裂、个别齿折断，配合出现不完整形成异响。造成较为强烈的金属敲击声响。提高齿轮表面热处理工艺，要求性能达到设计要求。同步器和锁环滑块槽严重磨损更换同步器，修复锁环滑块槽或者引导驾乘人员改变猛加油、猛踩刹车的不良驾驶习惯。拖拉机与农用运输车第 期 年 月 齿轮油变质自动变速箱进水会引发一系列故障发生，不仅会损毁车身，损毁整车电器，更会导致自动变速器齿轮油严重变质，致使输入输出轴及配合的齿轮间润滑效果大打折扣，如果不加以清洗、更换和维修保养，必然会导致箱体内金属零件生锈、干摩擦、齿轮油变质，影响润滑的现象发生，形成异响故障出现。通常情况下，行驶 万公里左右的自动变速器都应进行正常的齿轮油更换保养项目。有些客户轻信非专业维修人员的建议，认为变速器油体积不缺，刻度在规定区间，为了省成本，长时间使用自动变速器油。殊不知自动变速器齿轮油，一定温度下长久工作后，就会因内部成分比例差异造成油粘稠度增加而变浓，长期使用这样的齿轮油会使其失去冷却、润滑之功效，缺失的润滑膜导致各金属部件之间直接摩擦，磨损程度加剧，严重损坏各挡齿轮、同步器和自动变速箱行星架等元件，造成使用时出现不该有的异响。假冒或低品质的变速器油，抗高、低温能力差，耐润滑效果差，特别容易被氧化，形成有杂质的油渣和油泥，滤网和润滑油道被堵塞，加剧内部金属元件的摩擦，齿轮可能断齿、打齿，从而出现异响故障。诸如各轴弯曲变形、滑移齿轮齿槽与花键齿磨损严重、变速器壳体磨损、变形及总成定位不良也是导致变速器异响的重要原因。变速操纵机构中，变速杆及换挡拨叉松动、变形及过度磨损均会造成异响。其他异响来源除了以上自动变速箱内部产生的异响外，还有其他的部件如果加工精度不够、装配不到位或者使用不当也会产生异响。诸如变扭器异响、油泵异响和行星系异响等。差速器异响差速器是完成车辆转弯的最重要部件，自动变速器输出轴通过主减速器减速后把扭矩传递给差速器，差速器输出部分连接的是花键半轴，半轴连接的是车轮。有些差速器和自动变速器同在一个变速箱里，一旦变速箱油出现油泥、油渣，继而润滑性能下滑，将导致差速器润滑功能下降，十字行星齿轮会产生干摩擦、打齿、断齿，产生异响。有些差速器是单独的润滑系统，这样的差速器如果出现润滑问题，差速器里的齿轮等金属元件就会摩擦出现发热，继而产生异响，这两种异响都会随着车速的变化而变化。安装错位问题也会造成差速器、主减速器异响发生，从而构成误导是变速器异响问题，随之造成加大成本付出和浪费时间并耽误了维修的情况发生。节温器影响 自动变速箱，冬天冷启动后行驶时，在低速自动换挡时频繁发生较大的卡顿声响，提速后，该卡顿现象完全消失。更换润滑油后，自动变速箱冷启动卡顿现象问题依然存在，经诊断是发动机节温器出现了问题。汽车节温器是帮助发动机防冻液大小循环的零件，其功能可以大开形成大循环，也可以小开形成小循环，还可以大小循环交替使用，根据发动机温度变化自动完成转换功能。极个别车型节温器在 以上打开，大多数节温器都是在 就开启了它的功能。在节温器小开时，发动机内部的防冻液以最小的流量循环，此时升温较快；在冬季或者冷启动时，会快速让润滑油受热发挥润滑作用，避免金属元件干摩擦而被损坏。当温度升到一定高度后，节温器开始大循环、小循环转换，不仅保证润滑油正常工作，同时可以避免过热引起发动机部件的损伤。让发动机始终处于最佳工作状态是节温器的主要功能，附带的提高燃油雾化效果。汽车节温器出现故障会导致发动机一直处于低温状态，冬季或者冷启动应该采取的小循环没有发挥作用，致使车辆发动机一直处在较冷的环境中，发动机内部润滑油始终处于低温状态，没有发挥它的最佳作用，在启动和低速下经过飞轮传递给自动变速器的动力过程中，输出动力发生了不稳定现象，造成自动变速器换挡出现了轻微延迟而抖动出现。虽然更换了新的变速箱油，但是，动力输入来自于发动机，实际上抖动与自动变速箱油没有必然关系，是节温器故障导致发动机轻微故障，从而导致了冷启动时自动变速器卡顿现象经常发生。实践中，通过用手触摸工作中的发动机，温度很低，节温器失去了它的功能效果。更换节温器后，对旧件进行了试验，果然是只有大循环没有小循环，节温器故障就是问题所在。同时发现防冻液非常的粘稠和浑浊（防冻液长时间没有更换，长时间高温工作，防冻液功能严重下降）。更换防冻液和节温器后，此卡顿故障彻底解决。此问题关键点表现在：（）发动机水温一定要保持在一个正常区间。大概 左右。太低，说明节温器开的太早或者持续大循环，影响各机构润滑，影响发动机温度的上升；太高，说明冷却效果不行，节温器可能没有大循环而只有小循环（前提是防冻液是合格的），容易开锅，损伤发动机，从而造成较大的经济损失。（）新购买的节温器，最好在水里煮几次，测量一下多少度能打开。（下转第 页）王保中等：轿车自动变速箱频响的研究分析与解决的安装孔尺寸，已知螺栓 的外径尺寸 ，则可得到螺栓安装后副车架在车身安装 向偏差为 。计算由前滑柱总成、车身 及转向节的设计装配形成的外倾角偏差 根据以上计算如图 所示：（）图 滑柱、车身、转向节装配外倾角偏差图示 ，计算由前控制臂、副车架及车身的设计装配形成的外倾角偏差 如图 所示，假设转向节、前滑柱及车身 连接后视成一个固定的刚体，上点不动且可绕此点旋转。则：（）图 滑柱、车身、转向节装配外倾角偏差图示 ，计算总外倾角偏差（设计及装配后）总外倾角偏差范围：。为保证底盘性能，整车下线外倾角偏差 应 。考虑制造精度满足六西格玛的原则，实际生产中，若部件生产精度满足设计要求，则下线车辆外倾角的精度基本可以控制在 。结论本文以麦弗逊悬架为例，对前轮外倾角偏差影响因素进行了系统分析，并以先总后分的方法提出了影响车辆下线外倾角偏差计算方法。本方法已有效应用在量产车型上，该方法可有效指导工程师对悬架部件尺寸公差进行合理设计并有效控制零部件的制造精度。参考文献：高嘉，潘筱 汽车直线行驶跑偏问题的原因分析 拖拉机与农用运输车，（）：耶尔森赖姆帕尔 汽车底盘基础 北京：科学普及出版社，：（编辑张晓超檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷）（上接第 页）建议新车自动变速箱在一般情况下需要每 年或每行驶 万公里左右更换一次自动变速箱油（简称 ），不同车型要求是不一样的，建议 万公里左右更换一次。如果经常在拥堵工况等恶劣环境下行驶，相应的更换周期就需要缩短。旧车自动变速箱是指使用 年区间的车辆，万公里或每年一次保养；曾经维修过的自动变速箱，万公里或每年至少一次保养；强烈建议：只要维修过的变速箱一年内至少精心保养一次。结论汽车是多个精密部件相互配合才能很好工作的服务型、舒适型机器产品。尤其是当下新能源汽车和燃油车并存，仔细研究汽车构造、正确适时保养汽车、保养自动变速箱，准确判断故障并及时处理故障对汽车维修技师而言至关重要。（编辑张晓超）潘筱：麦弗逊悬架外倾角偏差计算方法