汽车自动变速器原理与故障排除

汽车自动变速器在使用中会出现一系列故障，常见的故障会通过一定的现象特征表现出来。不同车型由于结构上有所不同，其故障原因会有所差异，但故障产生的常见原因和诊断排除方法是基本相同的。

1.不能行驶故障的诊断

（1）故障现象

①无论变速杆位于倒档、前进档或前进低档，汽车都不能行驶。

②冷车起动后汽车能行驶一小段路程，但热车状态下汽车不能行驶。

（2）故障原因

①自动变速器油底渗漏，液压油全部漏光。

②变速杆和手动阀摇臂之间的连杆或拉索松脱，手动阀保持在空档或停车档位置。

③油泵进油滤网堵塞。

④主油路严重泄漏。

⑤油泵损坏。

（3）故障诊断与排除

①检查自动变速器内有无液压油。其方法是：拔出自动变速器的油尺，观察油尺上有无液压油。若油尺上没有液压油，说明自动变速器内的液压油已漏光。对此，应检查油底壳，液压油散热器、油管等处有无破损而导致漏油。如有严重漏油处，应修复后重新加油。

②检查自动变速器变速杆与手动阀摇臂之间的连杆或拉索有无松脱。如果有松脱，应予以装复，并重新调整好变速杆的位置。

③拆下主油路测压孔上的螺塞，起动发动机，将变速杆拨至前进档或倒档位置，检查测压孔内有无液压油流出。

④若主油路侧压孔内没有液压油流出，应打开油底壳，检查手动阀摇臂轴与摇臂间有无松脱，手动阀阀芯有无折断或脱钩。若手动阀工作正常，则说明油泵损坏。对此，应拆卸分解自动变速器，更换油泵。

⑤若主油路测压孔内只有少量液压油流出，油压很低或基本上没有油压，应打开油底壳，检查油泵进油滤网有无堵塞。如无堵塞，说明油泵损坏或主油路严重泄漏，对此，应拆卸分解自动变速器，予以修理。

⑥若冷车起动时主油路有一定的油压，但热车后油压即明显下降，说明油泵磨损过甚。对此，应更换油泵。

⑦若测压孔内有大量液压油喷出，说明主油路油压正常，故障出在自动变速器中的输入轴，行星排或输出轴。对此，应拆检自动变速器。

汽车不能行驶的故障诊断与排除程序如图8-3-9所示。

图8-3-9 不能行驶故障诊断排除程序图

2.无前进档故障的诊断

（1）故障现象

①汽车倒档行驶正常，而在前进档时不能行驶。

②变速杆在D位时不能起步，在S、L位（或2位、1位）时可以起步。

（2）故障原因

①前进离合器严重打滑。

②前进单向超越离合器打滑或装反。

③前进离合器油路严重泄漏。

④变速杆调整不当。

（3）故障诊断与排除

①检查变速杆的调整情况。如果异常，应按规定程序重新调整。

②测量前进档主油路油压。若油压过低，说明主油路严重泄漏，应拆检自动变速器，更换前进档油路上各处的密封圈和密封环。

③若前进档的主油路油压正常，应拆检前进离合器。如摩擦片表面粉末冶金有烧焦或磨损过甚，就更换摩擦片。

④若主油路油压和前进离合器均正常，则应拆检前进单向超越离合器，检查前进单向超越离合器的安装方向是否正确以及有无打滑。如果装反，应重新安装；如有打滑，应更换新件。

自动变速器无前进档的故障诊断与排除程序如图8-3-10所示。

图8-3-10 无前进档故障诊断与排除程序图

3.无倒档故障的诊断

（1）故障现象

汽车在前进档能正常行驶，但在倒档时不能行驶。

（2）故障原因

①变速杆调整不当。

②倒档油路泄漏。

③倒档及高档离合器或低档及倒档制动器打滑。

（3）故障诊断与排除

①检查变速杆的位置。如有异常，应按规定程序重新调整。

②检查倒档油路油压。若油压过低，则说明倒档油路泄漏。对此，应拆检自动变速器，予以修复。

③若倒档油路油压正常，应拆检自动变速器，更换损坏的离合器片或制动器片（制动带）。自动变速器无倒档的故障诊断与排除程序如图8-3-11所示。

4.自动变速器打滑故障的诊断

（1）故障现象

①起步时踩下加速踏板，发动机转速很快升高，但车速升高缓慢。

②行驶中踩下加速踏板加速时，发动机转速升高，但车速没有很快提高。

③平路行驶基本正常，但上坡无力，且发动机转速很高。

（2）故障原因

①液压油油面太低。

图8-3-11 无倒档故障诊断与排除程序图

②液压油油面太高，运转中被行星排剧烈搅动后产生大量气泡。

③离合器或制动器摩擦片、制动带磨损过甚或烧焦。

④油泵磨损过甚或主油路泄漏，造成油路油压过低。

⑤单向超越离合器打滑。

⑥离合器或制动器活塞密封圈损坏，导致漏油。

⑦减振器活塞密封圈损坏，导致漏油。

（3）故障诊断与排除

打滑是自动变速器中最常见的故障之一。虽然自动变速器打滑往往都伴有离合器或制动器摩擦片严重磨损甚至烧焦等现象，但如果只是简单地更换磨损的摩擦片而没有找出打滑的真正原因，则会使修后的自动变速器使用一段时间后又出现打滑现象。因此，对于出现打滑的自动变速器，不要急于拆卸分解，应先做各种检查测试，以找出造成打滑的真正原因。

①对于出现打滑现象的自动变速器，应先检查其液压油的油面高度和品质。若油面过低或过高，应先调整至正常后再做检查。若油面调整正常后自动变速器不再打滑，可不必拆修自动变速器。

②检查液压油的品质。若液压油呈棕黑色或有烧焦味，说明离合器或制动器的摩擦片或制动带有烧焦，应拆修自动变速器。

③进行路试，以确定自动变速器是否打滑，并检查出现打滑的档位和打滑的程度。将变速杆拨入不同的位置，让汽车行驶。若自动变速器升至某一档位时发动机转速突然升高，但车速没有相应地提高，即说明该档位有打滑。打滑时发动机的转速愈容易升高，说明打滑愈严重。

根据出现打滑的规律，还可以判断产生打滑的是哪一个换档执行元件：

a.若自动变速器在所有前进档都有打滑现象，则为前进离合器打滑。

b.若自动变速器在变速杆位于D位时的1档有打滑，而在变速杆位于L位或1位时的1档不打滑，则为前进单向超越离合器打滑。若不论变速杆位于D位或L位或1位时，1档都有打滑现象，则为低档及倒档制动器打滑。

c.若自动变速器只在变速杆位于D位时的2档有打滑，而在变速杆位于S位或2位时的2档不打滑，则为2档单向超越离合器打滑。若不论变速杆位于D位或S位或2位时，2档都有打滑现象，则为2档制动器打滑。

d.若自动变速器只在3档有打滑现象，则为倒档及高档离合器打滑。

e.若自动变速器只在超速档时有打滑现象，则为超速制动器打滑。

f.若自动变速器在倒档和高档时都有打滑现象，则为倒档及高档离合器打滑。

g.若自动变速器在倒档和1档时都有打滑现象，则为低档及倒档制动器打滑。

④对于有打滑故障的自动变速器，在拆卸分解之前，应先检查自动变速器的主油路油压，以找出造成自动变速器打滑的原因。自动变速器不论前进档或倒档均打滑，其原因往往是主油路油压过低。若主油路油压正常，则只要更换磨损或烧焦的摩擦元件即可。若主油路油压不正常，则在拆修自动变速器的过程中，应根据主油路油压，相应地对油泵或阀进行检修，并更换自动变速器的所有密封圈和密封环。

自动变速器打滑故障诊断与排除程序如图8-3-12所示。

图8-3-12 自动变速器打滑故障诊断与排除程序图

5.无发动机制动故障的诊断

（1）故障现象

①在行驶中，当变速杆位于前进低档（S、L或2、1）位置时，松开加速踏板，发动机转速降至怠速，但汽车没有明显减速。

②下坡时，变速杆位于前进低档，但不能产生发动机制动作用。

（2）故障原因

①档位开关调整不当。

②变速杆调整不当。

③2档强制制动器打滑或低档及倒档制动器打滑。

④控制发动机制动的电磁阀有故障。

⑤阀板有故障。

⑥自动变速器打滑。

⑦ECU有故障。

（3）故障诊断与排除

①对于电子控制自动变速器，应先进行故障自诊断，按所显示的故障码查找故障原因。

②做道路试验，检查加速时自动变速器有无打滑现象。如有打滑，应拆修自动变速器。

③如果变速杆位于S位时没有发动机制动作用，但变速杆位于L位时有发动机制动作用，则说明2档强制制动器打滑，应拆修自动变速器。

④如果变速杆位于L位时没有发动机制动作用，但变速杆位于S位时有发动机制动作用，则说明低档及倒档制动器打滑，应拆修自动变速器。

⑤检查控制发动机制动的电磁阀线路有无短路或断路；电磁阀线圈电阻是否正常；通电后有无工作声音。如有异常，应修复或更换。

⑥拆卸阀板总成，清洗所有控制阀。阀芯如有卡滞可抛光后装复。如抛光后仍有卡滞，应更换阀板。

⑦检测ECU各接脚电压。要特别注意与节气门位置传感器、档位开关连接的各接脚的电压。如有异常，应做进一步的检查。

⑧更换一个新的ECU试一下。如果故障消失，说明原ECU损坏，应更换。自动变速器无发动机制动的故障诊断与排除程序如图8-3-13所示。

图8-3-13 无发动机制动故障诊断与排除程序图

6.无锁止故障的诊断

（1）故障现象

①汽车行驶中，车速、档位已满足锁止离合器起作用的条件，但锁止离合器仍没有产生锁止作用。

②汽车油耗较大。

（2）故障原因

①液压油温度传感器有故障。

②节气门位置传感器有故障。

③锁止电磁阀有故障或线路短路、断路。

④锁止控制阀有故障。

⑤变矩器中的锁止离合器损坏。

（3）故障诊断与排除

①对于电子控制自动变速器，应先进行故障自诊断，检查有无故障码。如有故障码，则可按显示的故障码查找相应的故障原因。与锁止控制有关的部件包括液压油温度传感器、节气门位置传感器、锁止电磁阀等。

②检查节气门位置传感器。如果在一定节气门开度下的节气门位置传感器输出电压过高或电位计电阻过大，应予以调整。若调整无效，应更换节气门位置传感器。

③打开油底壳，拆下液压油温度传感器。检测液压油温度传感器。如不符合标准，应更换液压油温度传感器。

④测量锁止电磁阀。如有短路或断路，应检查电路。如电路正常，则应更换电磁阀。

⑤拆下锁止电磁阀，进行检查。如有异常，应予以更换。

⑥拆下阀板。分解并清洗锁止控制阀。如有卡滞，应抛光装复。如不能修复，应更换阀扳。

⑦若控制系统无故障，则应更换变矩器。

自动变速器无锁止的故障诊断与排除程序如图8-3-14所示。

图8-3-14 无锁止故障诊断与排除程序图

案例链接

案例1：车辆行驶无力，热车时尤其明显

车型 丰田皇冠3.0型轿车，自动变速器型号是A340E。

故障现象

该车冷车时动力尚可，热车时行驶无力，一个小台阶要给很大的油才能爬上去。在起步时，也要加大加速踏板，才可慢慢起步，行驶时车辆行驶无力，车速也可达到80km/h以上。

诊断与排除

从故障现象上分析，故障应由液压油泄漏引起的。为进一步判断故障，通过对自动变速器做失速、时滞、液压试验，确定故障的具体部位。

起动发动机，让车辆上路运行，待发动机达到正常工作温度，自动变速器油温达到70～80℃，检查自动变速器油面正常，调整发动机怠速转速约为800r/min；拉紧驻车制动，并用垫木垫住4个车轮。

（1）失速试验。左脚踩住制动踏板，起动发动机，将变速杆挂至D位，然后用右脚将加速踏板快速踏到底，读取发动机转速。标准值为2350r/min±150r/min，而该车却达到2800r/min；同样，试验R位失速转速也为2800r/min。

R位和D位的失速转速均比标准值高的原因有：自动变速器管路压力过低；O/D单向离合器故障。

（2）时滞试验。起动发动机，踏住制动踏板，将自动变速器变速杆从N位分别挂至D和R位，用秒表记下从将变速杆移到档位到有振动感觉的时间。D位迟滞时间的标准值为1.2s，R位迟滞时间的标准值为1.5s。经检查，时滞时间均长于标准值。

R、D位迟滞时间均过长的原因有：自动变速器管路压力过低，O/D单向离合器故障。

（3）液压试验。将液压油压力表接到自动变速器主油道上，起动发动机，分别记录下D位和R位在怠速和失速时的油压值。标准值：D位，怠速时为363～422kPa，失速时为902～1147kPa；R位，怠速时为500～598kPa，失速时为1236～1589kPa。实际测试值均比标准值低。

引起R、D位油压值较低的原因有：

①节气门拉索失调；

②节气门阀失效；

③调速阀失效；

④油泵失效；

⑤O/D直接离合器失效。

分析失速、迟滞、液压试验结果，结合车辆道路试验的实际情况，可判定自动变速器油泵有故障。

将自动变速器拆下，松开油泵总成固定螺栓后，取出油泵总成。解体油泵总成，取出卸压阀和弹簧，检查正常。进行油泵的检测，油泵主、从动齿轮的间隙标准值为0.07～0.15mm，极限值为0.3mm；油泵从动齿齿顶与月牙板之间的间隙，标准值为0.11～0.14mm，极限值为0.3mm；油泵主、从动齿轮与泵体的端隙，标准值为0.05～0.2mm，极限值为0.3mm。

经检测，油泵的从动齿与油泵壳体之间的间隙、从动齿齿顶与月牙板之间的间隙均较大，但未超限；主、从动齿轮与泵体的端隙达到0.4mm，已超限。这样，就可确定故障是由油泵磨损引起的，而不需要拆检阀体、离合器、制动器等部件了。

更换油泵后，故障排除。

案例2：凌志300轿车自动变速器维修后，在行车过程中突然不能行驶，熄火几分钟后又可正常行驶

车型 丰田凌志300轿车，自动变速器为A341E型。

故障现象

一辆皇冠轿车的自动变速器在解体修理后，两天内行驶正常。两天后在行驶中突然出现发动机继续工作，而车辆不能行驶的故障。此时，关掉发动机停5～6min后，再重新起动发动机，车辆又能正常行驶。但行驶一段时间后又重复上述故障。

诊断与排除

在检查中发现，正常行驶时油面正常，而不能行驶时油面指示偏高，观察油中有许多泡沫，油温也偏高。

拆下变速器机油盘，发现有许多金属磨粒和杂质，再仔细观察滤网，上面同样附有许多金属磨粒和其他杂质。首先对油质进行检查。该车所用是DEXRON—IIATF220型油，发现其色泽与优质油差不多，但黏度和气味相差很大。于是，清洗滤网后更换了优质自动变速器油，该车一直运行正常。

新修自动变速器正处于走合期，磨粒比较多，加上劣质油的作用，使磨损加剧。当油泵工作时许多磨粒和其他杂质附着在滤网上，将滤网堵死，油泵不能将油泵入液压管路内，使车辆不能运动，而此时油流回机油盘，使油面增加。当关掉发动机后，附着在滤网上的一些杂质下沉；重新起动发动机后，油又能进入滤网，车辆又能正常行驶，直到滤网堵住。