自動變速器的失速試驗

雷興善

摘要：現代的自動變速器是機、電、液高度集中的一個高科技產品，在沒有確認故障范圍前嚴禁對自動變速器進行拆裝，所以對有故障的自動變速器在拆裝修理前應先進行性能檢測，以確定其故障范圍，為下一步的修理提供理論依據，同時也為修理節約時間和成本。

關鍵詞：自動變速器；轉速；打滑；油壓

中圖分類號：U4632文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.01.037

自動變速器在維修時具有一定的難度，要綜合發動機、傳動系的其他部分和行駛系的故障，只有在確認其他系統不存在故障的前提下，再進行自動變速器的故障診斷，因此在某種程度上自動變速器的維修比電控發動機的維修還要復雜。但在維修自動變速器之前我們可以通過試驗發現故障的范圍，縮小修理的時間，節約維修成本。自動變速器的試驗有失速試驗、時滯試驗、道路試驗、油壓試驗等，其中失速試驗因操作簡單，對自動變速器和發動機功能的檢查面廣，所以在自動變速器的故障診斷中被廣泛使用。

1失速試驗

失速試驗是在前進擋或倒擋時，同時踩下制動踏板和油門踏板，讓發動機處于最大轉矩工況下，渦輪因負載過大而停止轉動，但泵輪和液力變矩器殼體隨發動機一起轉動，這種工況稱為失速工況，此時發動機的最高轉速為失速轉速。通過失速試驗可以檢查發動機輸出功率大小、液力變矩器性能好壞、油泵性能好壞、D位1擋和R位工作的離合器或制動器是否能正常工作，從而為進行故障分析，縮小故障范圍所需要的必要步驟。

2失速試驗步驟

（1）將汽車停放在寬闊的水平地面上，前后車輪安裝車輪擋塊。（2）確認汽車行車和駐車制動性能良好，然后拉緊駐車制動器，使車輛可靠駐車。（3）自動變速器油的液位高度應正常，油溫應在75～90 ℃（若溫度不夠，可以讓車子怠速一段時間，在怠速期間把擋桿在擋位之間來回撥動），油質正常。（4）啟動發動機，將換擋操縱手柄換到前進D擋。（5）左腳踩下制動踏板的同時，右腳將加速踏板踩到底，在發動機轉速不再升高時，迅速讀取此時的發動機轉速（不要超過5 s），此轉速為自動變速器在D位1擋的發動機失速轉速，然后立即松開加速踏板。（6）將換擋手柄撥入停車P擋或空擋N擋位置，讓發動機至少怠速運轉1 min以上，以防止因油溫過高而使油液變質。（7）將換擋手柄移動至R 擋，重復步驟5（此轉速為自動變速器在R擋的發動機失速轉速）。

此試驗的操作動作比較簡單，但在車輛完全制動的情況下，液力變矩器的渦輪和變速器的輸入軸及變速器的輸出軸都是靜止不動，當掛入行駛擋位并且完全踩下加速踏板時，只有液力變矩器殼及泵輪隨發動機同步轉動。此時變速器內部承受的轉矩很大，自動變速器油的溫度急劇上升，因此在失速試驗中，一定要注意每次試驗的時間不超過5 s，每個擋位做三次，取平均值，每兩次試驗之間要讓發動機怠速運轉1 min以上。

3失速結果分析

影響失速轉速的因素較多，不同廠家生產的發動機、不同型號的發動機或不同型號的變矩器的失速轉速均不同，在進行失速試驗前應了解該自動變速器的失速轉速標準，該標準一般是一個范圍，而并非某一確定的值。

當在D擋與R擋讀取的自動變速器的失速轉速與該自動變速器給定的標準失速轉速相符時，則系統正常。當在D擋與R擋讀取的自動變速器的失速轉速與該自動變速器給定的標準失速轉速低或高于規定值時，則可判斷系統存在故障。

31失速轉速過低

由于自動變速器的輸出軸被強行制動，發動機輸出的機械能轉換成自動變速器油的內能，發動機根據變矩器內油的熱容量和變速器的阻力維持一定的轉速。如果失速轉速低于規定的標準范圍，那么就有可能是發動機動力不足或是液力變矩器在動力傳遞方面出現故障。為進一步確定故障是在發動機上還是在液力變矩器內，可將選擋手柄置于P位或N位，讓液力變矩器的渦輪卸荷，然后猛踩油門，讓發動機轉速急劇上升，如果此時發動機轉速能隨油門開度的變化而急劇的上升，就說明發動機的動力性很好，問題不在發動機上而在液力變矩器內。如果汽車在行駛中出現加速不良，而高擋位行駛時卻又正常，則可判定為是液力變矩器內用于固定導輪的單向離合器打滑，不能在自動變速器油的沖擊下而固定不動，導致發動機輸出功率的損失，為什么高擋位又正常了呢？那是因為在高擋位液力變矩器內的鎖止離合器進行了鎖止，動力直接傳遞給變速器。如果汽車在低擋位行駛時正常，高擋位（鎖止離合器鎖止之前的擋位）行駛時就動力不足，則可能是液力變矩器導輪的單向離合器卡死，導致導輪不能在自動變速器油的沖擊下而轉動，致使發動機輸出功率的損失。如果自動變速器的失速轉速明顯低于規定值600 r/min 以上，則說明液力變矩器可能嚴重失效需更換。

32失速轉速過高

引起發動機失速轉速過高的主要原因是渦輪上的阻力變小，也就是一些換擋執行元件的故障，不能可靠地傳遞動力或可靠鎖止而導致渦輪上的阻力變小開始旋轉。這種情況我們需要對照自動變速器的換擋執行元件工作表來進行分析，從而判斷是因哪些換擋執行元件不能正常工作導致渦輪開始旋轉，現以豐田A340E 型變速器換擋執行元件工作表為例來分析（如下表）：

表豐田A340E型自動變速器各換擋執行元件在各擋位時的工作情況

（1）如果在倒擋或前進擋位（D位、2位、L位）失速轉速均較高，則原因可能是油泵故障或主調壓閥故障導致整個液壓系統的油路壓力過低，如果失速轉速極高則說明油泵損壞，提供不了油壓。如果在R位和D位時失速轉速都較高，則說明離合器C0或單向離合器F0不能正常工作。因為當變速桿在D位時，汽車是用1擋起步的，在D位1擋和R位都工作的換擋執行元件只有C0和F0，那么如果離合器C0打滑或是單向離合器F0不能可靠的單向鎖止，都是有可能導致在R位和D位時發動機的失速轉速過高，這樣在進行自動變速器的維修時，我們可以重點檢修離合器C0和單向離合器F0，大大縮小檢修故障的范圍。

（2）如果在D位失速轉速正常，而在R 位失速轉速較高，則說明D位1擋工作的換擋執行元件（離合器C0和單向離合器F0）沒有問題，而在R位工作的離合器C2和制動器B3可能有故障，還有可能是倒擋的控制閥有故障，導致離合器C2和制動器B3工作油壓低，這樣我們在檢修時重點檢查離合器C2和制動器B3，使維修工作有的放矢，節約了時間。

（3）如果R 位失速轉速正常，前進擋（D位、2位、L位）失速轉速均過高，則說明與倒擋有關的換擋執行元件C0、C2、B3、F0基本沒有問題，有問題的應該是前進擋離合器C1 有故障或者是C1的控制閥有故障導致離合器C1工作油壓低。

4金屬異響

在失速試驗時自動變速器油液的快速流動會產生很大的噪聲，所以在失速試驗中噪聲大是正常的。但如果出現金屬的異響聲就不正常了，特別是明顯的金屬之間的撞擊和摩擦聲，則可能是自動變速器的內部零部件之間的運動干涉或松曠造成的。

失速試驗只能初步判斷故障是在發動機還是在自動變速器，所以在失速試驗之后還有可能進行其他的試驗，以便更精確地確定故障的位置。自動變速器在修理完畢后，還需要進行全面的性能檢查和試驗，目的是為了檢驗修理質量，檢查自動變速器的各項性能指標是否達到標準要求。

參考文獻：

[1]朱迅.自動變速器構造與維修[M].北京：人民郵電出版社，2010.

[2]馬立峰，盧明.自動變速器構造與維修[M].北京：機械工業出版社，2009.

[3]張士江.汽車底盤構造電控系統維修[M].3版.北京：機械工業出版社，2014.

[4]周林福.汽車底盤構造與維修[M].3版.北京：人民交通出版社，2014.

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