德國大眾車系自動變速器故障排除方法

◆文/吉林 于軍 宋學忠 鄭學春

德國大眾車系自動變速器故障排除方法

◆文/吉林 于軍 宋學忠 鄭學春

近年來，隨著德國大眾車系車輛市場占有率的升高，裝備自動變速器的車輛越來越多。這部分車輛的自動變速器逐步進入維修期，我們承修的自動變速器越來越多，隨之出現的問題也接踵而至。比如：維修周期長、返修率高、維修成本高等問題。我們針對這些問題做了專項研究，逐步形成了一套處理大眾轎車自動變速器問題的方法。本文主要圍繞德國大眾車系自動變速器的機械系統、液壓控制系統、電控系統的特點；如何利用結構原理上的特點排除各系統的故障；根據實踐經驗總結出該車系的自動變速器易出現的故障現象；如何利用各種診斷儀器判斷故障部位；在處理此類型自動變速器故障時需要了解的工作程序；如何保養自動變速器等進行論述，與大家共享。

一、機械部分故障判斷及排除方法

1.機械系統結構原理

機械系統指自動變速器的齒輪變速機構，現代自動變速器多采用行星齒輪變速系統。行星齒輪變速系統又稱為周轉輪系。即至少有一個齒輪的幾何軸線繞另一個齒輪的幾何軸線轉動的輪系。普通的手動變速器采用的是定軸輪系。目前在世界各大汽車制造廠生產的自動變速器中，除部分本田轎車的自動變速器采用定軸輪系外，其余均采用行星齒輪變速機構。一套行星齒輪機構由四個基本元件組成：太陽輪，行星齒輪，行星架和齒圈。目前轎車自動變速器的行星輪機構按其結構特點可分為：辛普森式、拉維娜式等。

（1）辛普森式行星齒輪機構

辛普森式行星齒輪機構（圖1）的特點是：兩套行星齒輪機構共用一個太陽輪，前后兩排行星齒輪機構的行星架和齒圈聯動，且作為輸出元件使用。辛普森式的行星齒輪機構應用廣泛，多見于早期的豐田轎車自動變速器。

（2）拉維娜式行星齒輪機構

拉維娜式行星齒輪機構的特點是：前后兩套行星齒輪結構有一大一小兩個太陽輪，共用齒圈作為輸出元件（圖2）。德國大眾車系的自動變速器采用以拉維娜式行星齒輪機構為基礎的齒輪傳動機構。該行星齒輪系統的主要優點是：縱向尺寸小，結構緊湊，兩排行星齒輪機構就可實現四個前進擋和一個倒擋。早期在德國本土生產的奧迪5000型轎車采用的是3擋辛普森式自動變速器，結構簡單，故障率極低，故本文不做專門論述。

（3）大眾車系各車型變速器的匹配情況

大眾車系各車型變速器的匹配情況如下。

①捷達、寶來、高爾夫匹配的01M變速器及PASSAT B5 1.8L匹配的01N變速器結構，如圖2所示。一擋時離合器K1結合，動力從小太陽輪輸入，行星齒輪支架被單向離合器F鎖止而無法逆時針方向轉動。動力從齒圈輸出。二擋是在一擋的基礎之上，由B2將逆時針方向轉動的大太陽輪制動。三擋是直接擋，由K1與K3同時與輸入軸連接，整個行星齒輪機構整體旋轉，傳動比為1。四擋時K3驅動行星架，B2制動大太陽輪，齒圈超速運轉，實現超速擋傳動。這種結構是最基礎的傳動機構，隨著車輛的升級，自動變速器的擋位逐步由四個前進擋增加到五個及六個前進擋。前進擋數量的增加，可使車輛傳動系的傳動比變化范圍增大，各擋位之間的傳動比變化減小。增加車輛的動力性，降低燃油消耗，提高駕駛的舒適性。

②奧迪A6及帕薩特B5 1.8T 2.4L所匹配的01V變速器結構，如圖3所示。

這種變速器具有五個前進擋和一個倒擋。它是在01M及01N變速器的拉維娜式的基礎上，在變速器的后部增加了一套行星齒輪機構，即增加了一級降速。從而實現了五個前進擋。其各擋位參與工作的離合器或制動器為：一擋時A+G+單向離合器；二擋時A+C+G；三擋時A+C+F；四擋時A+E+F；五擋時E+C+F；R擋時B+D+G。其工作原理與圖2所示意的原理大同小異，此處不做贅述。

01V變速器在結構方面的主要特點是：縱向尺寸因增加一組行星齒輪機構而變大，影響了它在發動機橫置前驅車輛上的使用。

③大眾公司的35平臺車輛，如速騰、途安等車型所用的09系列變速器的結構如圖4所示。這種行星齒輪機構的布置方式被稱為“Lepelletier”式行星齒輪機構。主要是由拉維娜式行星齒輪機構與布置在它前面的一組行星齒輪減速機構組成。前面行星齒輪機構的固定元件為太陽輪，輸入元件為齒圈，輸出元件為行星架。正是由于有了這一級的減速機構，它后面的拉維娜式行星齒輪機構有了兩種輸入轉速。通過K1及K3輸入的轉速是經前行星機構輸出減慢了的“低轉速”。通過K2可直接輸入變矩器渦輪的“高轉速”。這兩種不同的輸入轉速經過不同的排列組合可以很方便地形成六個前進擋。其巧妙之處在于不增加離合器及制動器的情況下就實現了前進擋位的增加。故其縱向結構非常緊湊，適合動力總成在車輛上的橫向布置，所以應用廣泛且是01V變速器的理想替代品。

09G變速器各擋位參與工作的離合器和制動器為：一擋時K1+F；二擋時K1+B1；三擋時K1+K3；四擋時K1+K2；五擋時K3+K2；六擋時K2+B1；R擋時K3+B2。

2.機械部分常見故障的診斷及排除方法

自動變速器機械部分常見的故障是離合器或制動器燒損。在實際生產過程中我們發現造成此故障的主要原因有：自動變速器油因油底殼或變速器殼體損壞而漏失；液壓控制閥體中的滑閥卡滯、磨損等造成離合器或制動器控制壓力失常；變速器內進水等。對01M及01N變速器而言，易損壞的是K1或K3離合器，主要是因為它們在箱體中的位置居中，一旦產生摩擦，溫度升高后熱量散發困難。

K1及K3離合器損壞的故障判斷方法：根據圖2的傳動原理可知，如果是K1損壞，會出現變速桿位于D位時車輛無法起步或起步困難的故障現象，即一擋時出現故障。為了判斷K3是否有故障，須使變速器進入三擋。在大眾車系的變速器設計上可以保證，當變速器電路系統有嚴重故障時，變速桿位于D位時變速器直接進入三擋，以保證車輛可以繼續行駛至維修服務站。我們可以利用這一設計特點，將變速器線束插頭斷開使其進入故障應急狀態，此時測量D擋失速轉速，如果轉速過高可判斷為K3損壞。

維修離合器及制動器的注意事項：除了更換損壞的摩擦片外，還要檢查裝配后的片組總間隙（間隙為0.5～2.0mm）；各塑料墊片是否過熱損壞；驅動活塞是否有損壞；各軸向止推墊片的安裝順序。在組裝后要進行濕氣試驗，以檢查活塞是否泄露及控制油路相關零部件工作是否正常。

3.故障案例

一輛奧迪A6 2.4L 的01V變速器在行駛中突然空轉，停車后可以重新起步，高速行駛仍有空轉現象。根據故障現象通過手動換擋試驗發現，當變速器換入四擋時故障出現。我們分析認為離合器E有故障。

拆檢變速器發現：輸入軸上的一個止推軸承墊片裝錯了位置，造成軸端異常磨損，脫落的金屬屑造成E離合器活塞損壞，引發上述故障。故障件及故障部位，如圖5所示。

二、控制系統故障判斷及排除方法

1.控制系統工作原理

控制系統由電氣控制系統和液壓控制系統兩部分組成，這兩部分共同完成對自動變速器的升降擋控制及變矩器鎖止離合器的控制。

控制系統的工作過程是：自動變速器控制電腦根據節氣門開度信號及車輛行駛速度信號來控制液壓閥體上相關電磁閥動作。電磁閥的動作引起相關油路壓力的變化，這一壓力變化控制各離合器或制動器油路中滑動閥的動作。由滑閥控制各離合器及制動器的加壓或泄壓，進而實現了對變速器的升擋或降擋的控制。

自動變速器電腦（ECU）內預存有換擋曲線，ECU根據各傳感器的信號選擇換擋點。大眾自動變速器ECU與其他車型變速器控制單元的主要區別是：它采用“模糊控制邏輯”來控制換擋點，所以沒有“運動模式”及“經濟模式”選擇開關。在車輛行駛過程中ECU會根據駕駛員踩加速踏板的速度來判斷駕駛者的類型，是屬于運動型的還是經濟性的，然后控制換擋點。如此使得自動變速器更加準確地兼顧車輛的動力性與經濟性。

大眾自動變速器的液壓控制系統與其他車型的主要區別表現在：在外觀上，控制閥體更加精薄小巧。同時由于拉維娜式行星齒輪機構在換擋過程中各離合器制動器有“換擋重疊”現象，比如01M變速器，由三擋升入四擋時需要將離合器K1退出工作而制動器B2進入工作，兩者的動作必須協調，如某一元件動作過快或過慢就會引起換擋沖擊或發動機空轉。所以在閥體上設置了控制換擋品質的“時間控制閥”。該閥是通過相關的電磁閥由電腦進行精確控制。

2.控制系統常見故障診斷與排除

控制系統常見故障為：因制動器或離合器的摩擦片損壞造成閥體污染堵塞；閥體緊固螺栓的扭緊力矩過大，造成鋁制閥體變形，滑閥卡滯；閥體控制線束為印刷線路故易折斷損壞；手動換擋閥調整錯誤。

診斷排除方法如下：①電氣系統故障診斷要充分利用VAG1551或VAS5051診斷儀器獲取故障信息，及分析動態數據流；②液壓控制系統故障的診斷要在自動變速器油液位正確的情況下進行，必須檢測主油壓是否符合標準要求。

3.故障案例

一輛帕薩特B5 1.8L的01N變速器，因漏油造成K1離合器片損壞而進廠大修，大修后出現三擋升四擋沖擊過大的故障。

根據控制系統的工作原理分析，故障點應該在N94電磁閥及換擋時間控制閥上，如圖6所示。檢查滑閥沒有發現問題，檢查N94電阻為70Ω，正常。進一步檢查印刷數據線時發現如圖7所示N94電磁閥連接插頭處損壞。損壞程度尚未造成斷路，所以利用VAG1551并沒有發現故障。但已經接觸不實，在N94通電控制換擋平順閥時，開啟不足而引起上述故障現象。

三、故障排除程序

我們在長期的工作實踐過程中發現，如果沒有合理的工作程序，即使了解原理，并會使用專用的工具設備，在維修過程中也會降低故障判斷效率，及故障判斷的準確性。大眾車系自動變速器的故障排除程序如下：①組裝好離合器及制動器后要測量片組總間隙；②組裝各機械部件時要注意軸向的墊片及止推軸承，各階段裝配后要測量軸向間歇；③安裝閥體時要將換擋桿置于P位；④安裝油底殼及加油前利用VAG1551進行電路系統診斷，檢查是否有故障；⑤加注自動變速器油以后，溫度達到正常后應測量系統主油壓，判斷液壓系統是否有故障。

四、保養注意事項

大眾自動變速器保養注意事項主要有以下方面。首先，正確選用自動變速器油，不同車型用油不同。01M 01N變速器使用的自動變速器油為黃色，096 097變速器使用的自動變速器油為紅色，09G 09K系列變速器使用的是粉色自動變速器油。其次，正確的添加及更換自動變速器油，在檢查油位時應該按照維修手冊中的標準程序進行。因為大眾車系的自動變速器多數沒有油尺，無法隨時檢查油位。按規定的換油周期更換變速器油。最后，裝備自動變速器的車輛，在車輛無法行駛需要拖車時應該注意：拖車速度不允許大于50km/h，拖車距離不允許大于50km，否則會造成自動變速器機械部件損壞。

由于此類變速器結構的特殊性決定了其維護修理與普通自動變速器有較大的不同之處。現代汽車的售后服務工作正在向以養代修的方向發展，所以我們必須重視維護保養工作。