帕萨特B5自动变速器原理与检修

帕萨特B5自动变速器原理与检修

摘要：随着汽车工业的发展，人们对汽车各方面性能的要求越来越高，这便引导汽车朝着电子化、智能化方向发展。而维修技术却相对落后，为改变这一现状，促使汽修技术的发展，本文就以帕萨特型自动变速器为例进行探讨。本文主要分析了自动变速器的结构与工作原理，并重点阐述了帕萨特自动变速器故障的诊断分析及排除方法。

关键词：帕萨特；故障诊断分析；自动变速器

Abstract ：Along with the development of the car industry, people on the car all aspects of performance requirements more and more high, it will guide automobile toward electronic, intelligent direction. And maintenance technology is relatively backward, for a change, make the development of automobile technology, this essay, taking passat automatic transmission as an example to discuss. This paper mainly analyses the automatic transmission structure and working principle, and expounds the passat automatic transmission fault diagnosis analysis and elimination method.

Keywords: passat; Fault diagnosis analysis; Automatic transmission

目录

第一章前言 (1)

第二章常见自动变速器概述 (2)

2.1自动变速器发展史 (2)

2.2常见自动变速器类型及工作原理 (2)

第三章帕萨特自动变速器结构及工作原理 (6)

3.101N自动变速器概述 (6)

3.201N自动变速器结构原理及工作原理 (7)

第四章帕萨特自动变速器常见故障故障诊断 (15)

4.1自动变速器换档冲击大 (15)

4.2自动变速器打滑 (16)

4.3自动变速器不能升档 (17)

4.4自动变速器无前进档 (17)

4.5自动变速器无超速档 (18)

4.6自动变速器无倒档 (18)

4.7自动变速器跳档频繁 (19)

4.8无发动机制动 (19)

4.9液力变矩器离合器无锁止 (20)

4.10不能强制降档 (20)

5 案例分析 (22)

结论 (26)

致谢 (27)

参考文献 (28)

第一章前言

随着汽车工业的发展，人们对汽车的舒适性、安全性、可靠性的要求越来越高，传统的机械系统已很难满足这些要求。尤其是以机械系统为主的汽车底盘部分正发生着巨大的变化，特别是电子控制技术在汽车工业中的广泛应用，使得汽车底盘技术越来越复杂，正朝着电子化、智能化方向发展。自动变速器、防抱死制动系统（ABS）等已成为一些车辆的标准装备。

上海帕萨特B5型轿车采用4挡电控液力自动变速器，整个换挡过程由变速器控制单元控制，可根据行驶工况自动换到最佳挡位，并根据不同的换挡模式（经济模式、运动模式）实现平稳换挡。本文将讲述帕萨特B5 01N自动变速器的结构原理和工作原理，并重点讲述帕萨特B5型轿车自动变速器的常见故障，并对其故障进行诊断分析，并结合案例找出相应的解决的方法。

第二章常见自动变速器概述

2.1自动变速器发展史

世界上第一台用于大规模生产的的全自动变速器是通用公司在1940年代生产的Hydra-Matic，这台变速器使用液力耦合器（而不是液力变矩器）和三排行星齿轮提供四个前进档和一个倒档。Hydra-Matic最初被装于奥兹莫比尔，而后凯迪拉克和庞蒂克也采用了这种变速器。

自动变速器最重要的改进是在二战期间，别克公司为坦克开发了液力变矩器，到1948年，这种液力变矩器与其它部件结合成为液力变速器而定型成为现在通用的自动变速器。

1968年法国雷诺公司率先在自动变速器上使用了电子元件。

20世纪70年代，美国每年生产的600万～800万辆轿车中，自动变速器的装备率已超过90%。

2.2常见自动变速器类型及工作原理

2.2.1 常见自动变速器类型

汽车自动变速器常见的有四种型式：分别是液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(CVT)、电控机械自动变速器(AMT)、双离合器自动变速器（DCT或DSG）。轿车普遍使用的是液力自动变速器，AT几乎成为自动变速器的代名词。

液力自动变速器是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。其中液力变扭器是液力自动变速器最重要的部件，它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，兼有传递扭矩和离合的作用。

2.2.2常见自动变速器工作原理

（1）液力自动变速器(AT)传动系统工作原理

液力自动变速器(AT)传动系统的结构与手动档相比，在结构和使用上有很大的不同。手动档主要由齿轮和轴组成，通过不同的齿轮组合产生变速变矩；而AT传动系统是由液力变矩器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。其中，液力变扭器是AT最具特点的部件，它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，它直接输入发动机动力，并传递扭矩，同时具有离合作用。泵轮和涡轮是一对工作组合，它们就好似相对放置的两台风扇，一台风扇吹出的风力会带动另一台风扇的叶片旋转，风力成了动能传递的媒介，如果用液体代替空气成为传递动能的媒介，泵轮就会通过液体带动涡轮旋转，再在泵轮和涡轮之间加上导轮，通过反作用力使泵轮和涡轮之间实现转速差就可以实现变速变矩了。由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大，因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮来提高效率，液压操纵系统会随发动机工作的变化而自行操纵行星齿轮，从而实现自动变速变矩。辅助机构自动换档不能满足行驶上的多种需要，例如停泊、后退等，所以还设有干预装置(即手动拨杆)，标志P(停泊)、R(后位)、N(空位)、D(前进位)，另在前进位中还设有“2”和“1”的附加档位，用以起步或上斜坡之用。由于将其变速区域分成若干个变速比区段，只有在规定的变速区段内才是无级的，因此AT实际上是一种介于有级和无级之间的自动变速器。

液力自动变速器通常有两种类型：一种为前置后驱动液力自动变速器；另一种为前置前驱动液力自动变速器。液力自动变速器电子控制通过动力传动控制模块接收来自汽车上各种传感器的电信号输入，根据汽车的使用工况对这些信息处理来决定液力自动变速器运行工况。按照这些工况，动力传动控制模块给执行机构发出指令，并实现下列功能：变速器的升档和降档；一般通过操纵一对电子换档电磁阀在通/断两种状态中转换；通过电子控制压力控制电磁阀来调整管路油压；变矩器离合器用以控制电磁阀的结合和分离时间。

自动变速器主要是根据车速传感器、节气门位置传感器以及驾驶员踩下加速踏板的程度进行升位和降位控制。

（2）电控机械自动变速器（AMT）传动系统工作原理

电控机械自动变速器(AMT)传动系统是在传统的固定轴式变速器和干

式离合器的基础上，应用微电子驾驶和控制理论，以电子控制单元(ECU)为核心，通过电动、液压或气动执行机构对选换档机构、离合器、节气门进行操纵，来实现起步和换档的自动操作。AMT传动系统的基本控制原理是：ECU根据驾驶员的操纵(节气门踏板、制动踏板、转向盘、选档器的操纵)

和车辆的运行状态(车速、发动机转速、变速器输入轴转速)综合判断，确定驾驶员的意图以及路面情况，采用相应的控制规律，发出控制指令，借助于相应的执行机构，对车辆的动力传动系统进行联合操纵。

AMT传动系统是对传统干式离合器和手动齿轮变速器进行电子控制实现自动换档，其控制过程基本是模拟驾驶员的操作。ECU的输入有：加速踏板信号、发动机转速、节气门开度、车速等。ECU根据换档规律、离合器控制规律、发动机节气门自适应调节规律产生的输出，对节气门开度、离合器、换档操纵三者进行综合控制。

离合器的控制是通过三个电磁阀实现的，通过油缸的活塞完成离合器的分离或接合。ECU根据离合器行程的信号判断离合器接合的程度，调节接合速度，保证接合平顺。

换档控制一般是在变速器上交叉地安装两个控制油缸。选档与换档由四个电磁阀根据ECU发出指令进行控制。

在正常行驶时，节气门开度的控制由驾驶员直接控制加速踏板，其行程通过传感器输入到ECU，ECU再根据行程大小，通过对步进电动机控制来控制发动机节气门开度。在换档过程，踏板行程与节气门开度并非完全一致，按换档规律要求先减小节气门开度，进入空档，在挂上新的档位后，接合离合器，随着传递发动机扭矩增大的同时，节气门开度按一定的调节规律加到与加速踏板对应的开度。

(3)机械无级自动变速器(CVT)传动系统的工作原理

机械无级自动变速器(CVT)采用传动带和可变槽宽的带轮进行动力传递，即当带轮变化槽宽时，相应地改变驱动轮与从动轮上传动带的接触半径而进行变速，传动带一般有橡胶带、金属带和金属链等。CVT是真正的无级变速，它的优点是重量轻、体积小、零件少。与AT比较，它具有较高的运

行效率，油耗也较低。但CVT的缺点也很明显，就是传动带很容易损坏，不能承受过大的载荷，因此在自动变速器中占有率较低。

CVT与AMT和AT相比，最主要的优点是它的速比变化是无级的，在各种行驶工况下都能选择最佳的速比，其动力性、经济性和排放与AT相比都得到了很大的改善。但是CVT不能实现换空位，在倒位和起步时还得有一个自动离合器，有的采用液力变矩器，有的采用模拟液力变矩器起步特性的电控湿式离合器或电磁离合器。CVT采用的金属带无级变速器与AT一般所用的行星齿轮有级变速器比较，结构相对简单，在批量生产时成本低些。

（4）双离合器自动变速器（DCT或DSG）工作原理

双离合器变速器使用两个离合器，但没有离合器踏板。先进的电子系统和液压系统像控制标准自动变速器那样对离合器进行控制。但在双离合器变速器中，各离合器单独运转。一个离合器控制奇数挡（一挡、三挡、五挡和倒挡），另一个离合器控制偶数挡（二挡、四挡和六挡）。这样，不需要中断从发动机到变速器的动力传送就可以换挡。其工作方式如下：驾驶员也可以选择完全自动模式，从而将所有换挡工作交给计算机完成。在这种模式下，驾驶体验非常类似于普通自动挡车。由于双离合器变速器可以“逐渐退出”一个挡位并“逐渐接入”另一个挡位，因此减少了换挡冲击。更重要的是，换挡是在负载下完成的，因此可以始终维持动力输出。

独创性的双轴构造使奇数挡和偶数挡分离。

在双离合器变速器的中央是一个由两个部分构成的变速器轴。普通的手动变速器将所有挡位的齿轮安放在一根输入轴上，与此不同的是，双离合器变速器将奇数挡齿轮和偶数挡齿轮分别安放到两根输入轴上。这是如何实现的呢？外轴是中空的，其中留有嵌套内轴的空间。外部的中空轴为二挡和四挡提供动力，而内轴为一挡、三挡和五挡提供动力。

一个离合器控制二挡和四挡，而另一个独立的离合器控制一挡、三挡和五挡。这就是可以实现瞬间换挡并保持连续动力传输的诀窍。