自動變速器臺架動力總成試驗故障淺析

吳鵬，方立輝，張新亮，李曉龍，李日成

（哈爾濱東安汽車發動機制造有限公司技術中心，黑龍江 哈爾濱 150060）

前言

自動變速器的疲勞壽命試驗，不論以實車形式還是以動力總成臺架形式進行試驗，都不可避免的會發生各種故障現象，如何快速解決這些故障就顯得尤為重要，下面我們對動力總成試驗中發動機和變速器本體的故障現象進行簡要分析。

1 發動機故障

1.1 發動機無法起動

1.1.1 起動機無動作或者運轉時伴有異響

這種情況可以判定為起動機故障，更換起動機即可。

1.1.2起動機能帶動發動機運轉，但不能起動，且無著火征兆。

這種情況要先檢查ECU和臺架的通訊是否正常，如果通訊正常，故障一定是發動機的點火系統、燃油系統或控制系統三者中的一個或一個以上的系統完全喪失了功能。首先檢查燃油系統，是否有油壓建立，且油壓是否正常；噴油器是否工作；然后檢查點火系統，是否有高壓火花產生；最后檢查缸壓是否正常。

1.2 發動機扭矩不足

發動機扭矩不足是指在 100%油門工況下無法達到發動機標定的最大扭矩。扭矩不足可能由以下幾個原因導致：

1.2.1 發動機缺缸

血清同型半胱氨酸與神經元特異性烯醇化酶聯合檢測對進展性腦梗死的預測價值………………………………………………………………………… 代鳴明，等(8):938

發動機缺缸會導致發動機扭矩不足，且缺失的扭矩恰好是總扭矩的1/4（以4缸機為例，缺少2缸以上無法起車），例如一臺發動機最大扭矩210Nm，而實測最大扭只有155Nm左右，155恰好是210的3/4，這種情況有很高概率是由于發動機的某一個汽缸不工作導致，所以先檢查發動機缸壓可能會更快的解決故障。

1.2.2 進、排氣系統漏氣

進氣系統只要檢查各個連接管路是否有破裂、斷開等現象即可；排氣系統的檢查也比較容易，首先進入試驗間檢查排氣系統是否有異響（氣流摩擦的聲音），然后檢查室內和排氣系統附近尾氣濃度，如果有異響或者尾氣味道很濃，則說明排氣系統有漏氣的地方。

1.2.3 增壓系統故障（帶有增壓系統的發動機）

增壓系統故障分為兩種，一種是增壓管路漏氣，一種是增壓器本體故障。

增壓管路漏氣排查：將與增壓管路連接的空氣濾去掉，用金屬塞將連接口堵住，往增壓管路中注入壓縮空氣，達到一定壓力時停止注入，穩定一段時間后檢查壓力下降情況，如果沒有明顯下降則說明管路沒有漏氣；如果壓力下降幅度較大，說明管路上有漏氣點，這時候將泡沫水涂在各個連接部位，有氣泡產生的地方就是漏氣點。

增壓器本體故障：首先排除增壓管路漏氣故障，然后查看增壓壓力，發動機轉速達到2500rpm以上時，如果增壓壓力無法達到40KPa，就可以判定增壓器工作異常，這種方法只能判定增壓器是否工作，如果增壓器還有一定的增壓能力但不能完全工作時，需查看相應數據進行確認。

1.3 發動機遇到一些小故障的時候，可以先嘗試給ECU斷電

有時候ECU會因為一些偶然的因素報故障，帶有故障碼的ECU可能會導致發動機不能正常工作，這時候只要給ECU斷電10s，就可以清除故障碼，使ECU進入正常狀態。

下面分享一個發動機本體故障排查實例：

故障現象：在一次臺架試驗中，發現在冷車時起動很困難，有時經很長時間也能起動起來，起動后再起動就一切正常。

故障排查：對發動機的燃油壓力的缸壓、噴油嘴、配氣相位、點火正時以及火花塞的跳火情況都做了檢查，未發現異常情況。發動機有油、有火，就是不能順利起動，到底是什么原因呢？用故障診斷儀檢測發動機 ECU，無故障碼輸出。通過讀取該發動機的靜態數據流發現，發動機ECU輸出的冷卻液溫度為105℃，而此時發動機的實際溫度只有15℃，很明顯，發動機ECU所收到的水溫信號是錯誤的，說明冷卻液溫度傳感器出現了問題。為進一步確認，用萬用表測量冷卻液溫度傳感器與電腦之間的線束，既沒有斷路，也沒有短路，電腦給冷卻液溫度傳感器的電壓也正常，于是將冷卻液溫度傳感器更換，再起動正常，故障排除。

2 自動變速器故障

2.1 變速器異響

如果變速器本體出現異響，基本可以判定變速器內部有零部件損壞。

2.2 變速器抖動

要先確認是發動機帶動變速器抖動還是變速器帶動發動機抖動，如果是后者，可以判定變速器內部有零部件損壞。

2.3 變速器油溫度高，控制不住

出現該現象，要先確認變速器油冷卻系統和臺架控制系統是否有問題，如果都沒有問題，油溫過高一般是變速器的摩擦片滑磨導致。

2.4 發動機跑飛

發現變速器換檔過程中發動機有跑飛現象時，就要密切關注監控數據了，這時候的變速器很有可能已經有故障了。在疲勞耐久過程中，變速器的摩擦片不斷老化，性能也會逐漸下降，變速器是有自學習功能的，可以根據摩擦片的磨損情況和實際工況來調節工作油壓。如果只是偶爾出現了一次跑飛現象，是不要緊的，變速器可以根據自學習功能消除跑飛現象。但是如果短時間內出現了多次跑飛現象，并且手動調節工作油壓也無法消除跑飛時，可以判定該檔位的摩擦片滑磨非常嚴重了。

2.5 油壓異常

油壓異常可以分為兩種情況，一種是油壓測量系統故障，一種是變速器本體故障。

如果是油壓測量系統故障，檢查傳感器、線路、供電和參數設置是否正常即可。常見的故障現象有油壓固定在某個數值（一般是負值）、油壓間歇性固定在某個數值、油壓波動。一般出現前兩種情況可以直接判定是測量系統故障。

如果測量系統沒有問題，油壓還是有波動或者其它異常現象，那就是變速器本體故障了，這時候可以針對某個油路進行單獨的性能測試。

下面分享一個變速器本體故障排查實例：

故障現象：全油門加速時，發動機轉速過高，臺架報警停機。

故障排查：查看數據發現，1升2過程中，由于換檔時間過長，AT沒有及時換到2檔，導致發動機轉速過高，臺架報警停機。那么是什么原因導致換檔時間過長呢，進一步查看數據發現是由于X1壓力建立緩慢（2檔有X1參與，1檔沒有，所以1升2包含X1油壓建立過程）， 故障原因鎖定后，我們對X1進行了性能測試，發現X1油壓建立明顯滯后，懷疑X1油路有卡滯現象。拆下閥體蓋，發現閥體蓋內的ATF中有金屬屑，懷疑變速器內部某個零部件磨損，將變速器下臺架分解，發現行星齒輪軸嚴重脫出，行星輪崩齒。

隨著汽車保有量越來越多、汽車的產量越來越大，汽車的相關試驗變得越來越重要，如何能夠保證試驗有效、快速的進行，是眾多試驗工程師面臨的巨大挑戰。故障是制約試驗效率的一個重要因素，快速、高效地解決故障不僅可以極大地提高試驗效率，同時能夠避免不必要的損失。