01N自動變速器檔位及故障分析

張軍社

（杭州萬向職業技術學院，浙江 杭州 310023）

01N自動變速器檔位及故障分析

張軍社

（杭州萬向職業技術學院，浙江 杭州 310023）

01N自動變速器是一款大眾車配用老自動變速器，文章以大眾01N自動變速器故障排除過程為例，針對此種變速器各檔位以及換擋過程中各換擋元件的作用進行詳細解析，使我們對行星齒輪自動變速器機械傳動部分分析水平得到提高，也為其它類型的有級自動變速器故障診斷提供借鑒。

01N；自動變速器；傳動比；換擋元件；故障排除

1 故障實例

這是一款老款帕薩特轎車，司機描述說前進檔起步低速時無力，起步低速沖擊較大，車輛能跑到最高車速。此故障大約半月了，而且越來越嚴重。看里程表已行駛19萬公里，保養過好多次，司機只提供了這些信息。

針對此故障我們當場進行路試，結果與司機描述狀況相同，根據故障現象我們初步斷定故障應當在變速器上。對于如何排除此故障我們暫時不介紹。對于讀者來說，我們首先要了解此種變速器結構及檔位特點，這樣才能更好的理解整個排故過程。

2 大眾01N自動變速器結構及檔位特點

圖1為01N自動變速器的結構簡圖，從圖中可以看出它有3個離合器、2個制動器、1個單向離合器。

圖1 01N自動變速器

下圖 2為各換擋元件動作表：表中√為工作的元件。H檔為液力變矩器鎖止離合器不工作時。M檔為液力變矩器鎖止離合器工作時。

圖2 換擋元件動作表

3 各檔位動力傳遞路線及傳動比

此變速器檔位為P、R、N、D、3、2、1,前進檔時D、3、2三個檔在換擋過程中執行元件是相同的，只有這三個檔的一檔與陡坡1檔執行元件有區別，那就是后者陡坡1檔不僅單向離合器F工作，同時B1制動器也工作。

由于本變速器是由一個單級行星排和一個雙級行星排組成的組合行星排，我們把單級行星排齒圈與大行星齒輪齒數比為a1, 雙級行星排齒圈與小行星齒輪齒數比為a2。渦輪軸轉速為N1，齒圈轉速為N3,組合行星架轉速為n2。

1）前進擋D、3、2中的一檔，離合器K1接合，單向離合器F工作。動力傳遞路線為：泵輪——渦輪——渦輪軸——離合器 K1——小太陽輪——短行星齒輪——長行星齒輪驅動齒圈。

N1- a2×N3=（1-a1）×N2（F 工作，N2 轉速為 0）

I=N1/N3=a2

陡坡1檔時，離合器K1接合，單向離合器F和制動器B1同時工作，傳動路線及傳動比都不變。但由于此檔位在陡坡情況下扭矩較大，因此制動器B1也工作，這樣不僅防止F打滑，而且還延長了F的使用壽命。

2）2檔液壓2檔時，離合器K1接合，制動器B2制動大太陽輪。動力傳遞路線為：泵輪 --渦輪 --渦輪軸--離合器K1--小太陽輪 --短行星齒輪--長行星齒輪圍繞大太陽輪轉動驅動齒圈。

N11＋ a1×N3=（1＋a1）×N2(B2 制動大太陽輪轉速為零)

N1-a2× N3=（1-a2）×N2

I=N1/N3=（a1+a2）/(1+a1)

3）3檔液壓3檔時，離合器K1和K3接合，驅動小太陽輪和行星齒輪架，因此使行星齒輪機構鎖止并一同轉動。動力傳遞路線為：泵輪--渦輪--渦輪軸--離合器K1和K3--整個行星齒輪轉動。

機械 3檔時，變矩器鎖止離合器 LC接合，離合器 K1和 K3接合，行星齒輪機構鎖止，形成一個整體進行工作，泵輪--鎖止離合器LC--離合器K1和K3--整個行星齒輪機構轉動。

I=N1/N3=1

4）4檔 液壓4檔時，離合器K3接合，制動器B2工作，使行星齒輪架工作，并驅動大太陽輪。動力傳遞路線為：泵輪 --渦輪 --渦輪軸--離合器 K3--行星齒輪架--長行星齒輪圍繞大太陽輪轉動并驅動齒圈。

機械 4檔時，變矩器鎖止離合器 LC接合，離合器 K3接合，制動器B2工作，使行星齒輪架工作并制動大太陽輪。動力傳遞路線為：泵輪--鎖止離合器LC--離合器K3——行星齒輪架——長行星齒輪圍繞大太陽輪轉動并驅動齒圈。

N11＋a1 N3=（1＋a1）×N2 (B2工作時，N11大太陽輪轉速為零，N2=N1)

I=N2/N3=a1/(1+a1)

5）倒檔

變速器換檔桿在"R"位置時，離合器K2接合，驅動大太陽輪。制動器 B1工作，使行星齒輪架制動。動力傳遞路線為：泵輪——渦輪——渦輪軸——離合器K2—大太陽輪—長行星齒輪反向驅動齒圈。

N11＋a1N3=（1＋a1）×N2（制動器B1工作，使行星齒輪架制動，N2=0）

I=N1/N3=-a1

4 故障診斷分析

了解了01N結構及檔位情況，我們再接著對上述故障進行診斷分析。我們都知道判定自動變速器故障有四大實驗：失速試驗、遲滯試驗、油壓試驗和道路試驗。而由于條件限制，我們最常用的就是失速試驗和道路試驗，如果我們把這兩個實驗做好了就可以解決問題了。我們都知道自動變速器為了改善換擋品質增加了輸入軸、和輸出軸傳感器等，我們在做試驗和故障診斷中可以充分利用這些條件，已達到準確判斷機械故障的目的。

失速試驗：做失速試驗的目的就是區分液力變矩器和有級自動變速器哪個出現問題了。比如一輛自動變速器車輛行駛無力，我們就可以做失速試驗了，做失速試驗之前首先要證明發動機是正常的（正常的電控汽油機必須滿足以下4個條件）：

1）正常水溫時，聽發動機怠速聲音應當是穩定的、沉悶的、有節奏響聲。

2）通過診斷儀看無故障碼。（看發動機運轉時故障燈是熄滅的）

3）觀察氧傳感器信號，前氧傳感器如果是開關式的應當在0.1-0.9之間變化，而且變化次數不能低于10秒6次。這樣可以看出空燃比控制是正常的。

4）觀察數據流，發動機不啟動時油門踩到底節氣門開度必須是99%左右。啟動后熱車時猛然加速感覺加速有力，提速迅速。

根據以上4個條件，斷定發動機是正常的，于是我們拿來KT600診斷儀，看01N變速器輸入軸轉速數據。將手剎拉好，腳剎踩到底（在空曠無人地方來做），將換擋手柄分別在R和D、3、2各做一次，將油門踩到底看診斷儀上的數據流：發現D、3、2三個檔時輸入軸的轉速為670轉/分鐘，而發動機失速轉速高于規定值。按正常來說輸入軸轉速為零，我們都知道做失速實驗都是在一檔，是不升檔的.這說明變速器執行元件K1和F打滑。而我們在陡坡檔做同樣實驗一切正常，根據以上原理比較看出，是單向離合器F打滑，其它油壓、執行元件正常。維修人員拆解后發現F單向離合器燒蝕嚴重，更換后試車一切正常,故障排除。

5 結論

此故障是由于單向離合器F打滑、燒損造成的，在D、3、2檔時是過度檔，它起兩方面作用：一檔起換擋元件作用，用于制動行星架，當進入二檔時超越過度改善換擋品質作用。由于打滑在升檔時不能在一檔基礎上不經過空擋，而進行超越升入二檔，出現換擋沖擊，也就出現了失速試驗的不正常現象。

單向離合器在自動變速器動力傳遞過程中，有多種作用，有的人對于其作用不甚了解，為了讓讀者更好好的理解其作用，我把它作用歸納如下：

1）換擋執行元件的作用

用于連接某些元件起動力傳遞作用， 如一檔無發動機制動作用時，用于制動某些元件，01N有此作用。

2）改善換擋品質的作用

在自動變速器升檔過程中，不經過空擋而升入相鄰的高檔，這時能減小換擋沖擊改善換擋品質。如01N從一檔升入二檔時，這時一檔無發動機制動作用，只需讓 B2工作就可在原來一檔的基礎上升入二擋。往往自動變速器在低檔時為減小換擋沖擊改善換擋品質。

3）起保護離合器或制動器的作用

當換擋手柄處于不同檔位時，變速器在最高擋必須是有發動機制動作用的，這樣大負荷工作時可能引起離合器或制動器打滑，使他們的使用壽命降低，這時單向離合器和它們同時工作會防止打滑，延長它們的使用壽命，相互保護。也可以減小離合器或制動器片數和尺寸，也減小自動變速器尺寸，01N無此作用。

4）延長執行元件的使用壽命

自動變速工作過程中，有的離合器或制動器可能空轉，在不影響檔位情況下，盡量讓它們結合，取而代之的讓單向離合器超速空轉，單向離合器空轉磨損很小，這樣同樣不影響檔位，減少離合器或制動器因空轉的磨損，延長壽命，01N無此作用。

Gear shift and fault analysis of 01N automatic transmission

Zhang Junshe
( Hangzhou Wangxiang Polytechnic, Zhejiang Hangzhou 310023 )

01N automatic transmission is a Volkswagen car with old automatic transmission, the Volkswagen 01N autom-atic transmission troubleshooting process as an example, a detailed analysis on the shifting element and the transmission gear and gear shifting process, enable us to planetary gear automatic transmission mechanical transmission part level analy-sis to improve, but also provide a reference for other types of automatic transmission fault diagnosis.

01N; automatic transmission; transmission ratio; shift component; Troubleshooting

U471

A

1671-7988 (2017)21-215-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.21.073

CLC NO.: U471

A

1671-7988 (2017)21-215-03

張軍社，就職于杭州萬向職業技術學院。