毕业论文课题名称自动变速器常见故障诊断与维修
系/专业机械工程系/汽车检测与维修/国际贸易实务
自动变速器常见故障诊断与维修
摘要：在汽车工业100多年的发展史中，动力传动系的技术进步一直处于一个举足轻重的地位。车辆行驶性能的好坏，不仅取决于发动机，而且在很大程度上依赖
于变速器及变速器与发动机的匹配。为了有效的提高车辆的动力性和燃油经济性，便产生了适应时代需求的自动变速技术。随着电子技术和自动控制技术的发展，
自动变速技术已经越来越成熟，自动变速器的种类和形式也日益多样化。计算机
与换档变速技术的结合，有力的推动了汽车工业的发展。
自动变速器的维护，由定期维护与日常维护组成。为了在维护的过程尽量的解决问题，对自动变速器应有充足的了解，而本课题则是主要介绍了典型的自动变速器以及维修维护的主要方向以及办法，应此本课题的研究具有重要的现实意义。
关键词：液力变矩器；离合器；电控
Abstract：In the automobile industry history of the development of more than 100 years, the powertrain of the technological advances have been cited in a foot .Level position. The quality of performance vehicles, not only depends on the engine, but relies heavily on .In the transmission and matching of transmission and engine. In order to effectively improve vehicle dynamics and fuel economy, Would have had to adapt to the requirements of the times of the automatic transmission technology. With the electronic technology and automation technology, Automatic transmission technology has become increasingly mature, the type of automatic transmission and the increasing diversification of forms. Computer With variable-speed transmission technology, a powerful impetus to the development of the automobile industry.
The maintenance of automatic transmission, from regular maintenance and routine maintenance components. In order to safeguard the process of problem-solving as much as possible on the automatic transmission should have sufficient understanding of this issue is mainly a typical automatic transmission, as well as repair and maintenance as well as the way to the main direction should be the subject of this research has important practical significance.
Key words: Torque converter; clutch; electronic control
1 概述 (3)
1.1 自动变速器的发展趋势 (3)
1.2 对我国自动变速器及其产业发展的基本估计 (4)
2 常见自动变速器的类型、原理及结构 (6)
2.1常见自动变速器的类型 (6)
2.2 自动变速器原理及结构 (7)
2.2.1自动变速器工作原理及结构 (7)
3 常见自动变速器主要元件介以及主要液压系统原理 (12)
3.1自动变速器主要原件介绍 (12)
3.2.液压传动系统的组成 (12)
4 自动变速器常见故障及维修方法 (12)
4.1自动变速器常规检查项目 (12)
4.2汽车自动变速器故障的一般检修程序 (12)
4.3 常见故障的检测方法与基本维修 (14)
5 典型自动变速器故障现场维修分析 (15)
5.1 广州本田雅阁自动变速器故障维修 (15)
5.2 奇怪的帕萨特自动变速器故障 (17)
6 总结 (19)
谢辞 (19)
参考资料 (19)
1.1 自动变速器的发展趋势
目前，在汽车上所使用的自动变速器主要有以下几类：液力自动变速器、电子控制机械自动变速器和机械无级自动变速器。液力自动变速器（Automatic Transmission 或Automatic Transaxle，AT）的基本形式是液力变矩器与动力换档的旋转轴式机械变速器串联。从50年代起，装备液力自动变速器的轿车开始增多，但由于其效率明显低于机械变速器，而且结构复杂，成本高，从而限制了它的发展。60年代的研究重点是采用多元件工作轮来提高液力变矩器的效率。70年代是使用闭锁离合器提高变速器在高速时的效率。80年代则采用增加行星齿轮变速器档位的方法使用电子控制。90年代，大量电子技术的应用，使液力自动变速器的发展进入了一个新的时期，综合性能有了较大的提高。如今，液力自动变速器在汽车上的装备率，美国为90%，日本为80%。电子控制机械自动变速器（Automatic Mechanical Transmission，AMT）是一种由普通齿轮式机械变速器组成的有级机械自动变速器。从60年代起就出现了对传统的离合器和手动机械变速器的半自动操纵，如：美国伊顿公司的半自动变速器ASKA、德国ZF公司的半自动变速器Semishift 等。1983年日本五十铃公司率先研制成功电子控制机械式有级自动变速器NAVI-5，并装于ASKA轿车上，随后伊顿公司和ZF公司都相继推出了自己的产品。机械无级自动变速器（Continuously Variable Transmission，CVT）真正实现了无级变速。1955年荷兰DAF公司开始试用V形橡胶带CVT。1956年德国PIV公司开始研究链传动CVT。1987年，伏特公司推出钢带式CVT ，日本富士重工研制成功ECVT。据统计，CVT的装车率日本将达到15%，美国将达到38%。根据国外目前的应用趋势预测，CVT 有着较为广阔的前景。
1.1.1 轿车自动变速器的发展过程
1938年，美国克莱斯勒汽车公司采用了液力偶合器来代替普通的离合装置，从而使变速器挂上档位而发动机处于怠速运转成为可能。这就为成功地采用自动换档齿轮变速器铺平了道路。1940年，美国通用汽车公司第一次使用了Hygrgmatic全自动变速器。1952年，美国47%的轻便汽车已使用了自动变速器。同时，德国、英国及一些东欧国家也大量应用自动变速器。50年代末期，日本从西方引进并开发自动变速器，很快即投入成批生产，其发展迅猛。到期1978年，城市运输车辆使用自动变速器的在美国占80%，在西欧占50%。
1.1.2 轿车自动变速器发展趋势
近年来，随着微电子技术的飞速发展，电子控制自动变速器的问世，给汽车带来了更理想的传动系统。
适合于整车驱动系统的电子控制智能型自动变速器，智能型的电子控制自动变速器的电子系统可以在汽车行驶过程中，对汽车的运行参数进行控制，合理地选择换档点，而且在换档过程中对恶化的参数进行修正。如：摩擦系数、油的粘度、车辆的负荷变化等。同时具有自动诊断系统，可以将汽车运行中的故障记录下来，便于维护。日本丰田凌志牌高级轿车应用了智能型发动机
--变速器综合控制系统。该系统利用TCCS（丰田计算机控制系统）进行综合控制。在变速时，使用发动机扭矩临时降低，与此同时，控制离合系统油压，使变速平稳。在离合系统油压控制中，检测与预计最优化什的偏差，并利用新开发的线性电磁阀修正反馈控制。
电子控制全域锁止离合器及液力缓速装置为了提高传动效率，改善经济性能，轿车用自动变速器普遍采用了变矩器锁止离合器，并进行电子控制以保持其换档的平顺性。如：日产汽车公司的公爵牌及荣光牌轿车。在一些重型汽车及公共汽车上装有液力缓速装置将得到大多数驾驶员的拥护，它可以大大提高行车安全性及制动系统零件的寿命。
自动预选式换档系统：近来ZF公司又开发了一种自动预选式换档系统，它可以使驾驶员体会到驾驶车辆的快感，又不需要紧张费力的操作。这种自动预先式换档装置，是全自动换档系统的基础，它的性能包括：
（1）电子控制自动选档，换档时刻由驾驶员确定。
（2）驾驶员不需要手操作换档。
（3）主动和被动保护装置。
（4）诊断屏幕实现系统监督
电子控制无级变速器（ECVT）：无级变速器能够自由改变速比，故能进行理想的变速控制，比多棣位齿轮传动机构更优越。但是无级变速器存在着体积大、笨重和传动效率低的问题，而且也缺少解决耐久性问题的相应措施。但随着电子技术的应用，电子控制的V型金属带型无级变速器在西欧及日本得到重视，正在积极开发市场，以希望其一步到位。目前研制开发并在微型轿车上采用此类变速器的有日本富有士重工公司及荷兰VDT公司等。
1.2 对我国自动变速器及其产业发展的基本估计
汽车变速器是为解决发动机输出的转速和转矩与车辆驱动所需的转速和转矩之间的矛盾而设立的。车辆行驶性能的好坏，不仅取决于发动机，而且在很大程度上还依赖于变速器以及变速器与发动机的匹配。
由于自动变速器具有许多优点，因此在汽车上应用越来越广泛。目前，自动变速器在日本、美国、东南亚的装车率约为98%、95%和75%，中国的装车率不到10%。我国目前使用的汽车绝大多数仍为手动变速，手动变速汽车由于频繁换挡的操作，易使驾驶员疲劳，影响行驶安全;而不同的驾驶技术水平对车辆的燃料经济性、动力性、乘坐舒适性造成极大差异，所以自动变速是人们长期追求的目标，是车辆向高级阶段发展的重要标志。目前我国自动变速器在轿车、城市客车、高级旅游客车、军用车、重型载货汽车及矿用车上已呈现越来越旺盛的需求。
1.2.1我国自动变速器的发展与现状
⑴液力自动变速器的发展与现状
我国从60年代起，就在“红旗”770轿车上使用了具有2个前进档的液力自动变速器，1975年又研制出具有3个前进档的CA774液力自动变速器。随着中国的改革开放，大量国外轿车进入我国市场，其中许多中高档轿车是带有自动变速器的，而其类别几乎全部是液力自动变速器。
这也使一大批汽车修理企业对液力自动变速器的维修变得十分熟悉。由于对自动变速器良好性能的逐渐认识，用户的需求量越来越大，使国内汽车企业加快了自动变速器的发展步伐。1998年上海通用汽车公司（SGM）生产的用于别克轿车上的4T65E电子控制自动变速器正式下线，1999年开始批量生产并投放市场，率先在国内将AT作为标准配置装于轿车。1999年中日合资生产的本田雅阁轿车也正式投产，其AT为本田技术PAX型，它弃用行星齿轮，而选择常啮合平行轴式结构，零件少、易制造是其长处，它采用了全电子直控式变速装置，能使变速、燃油喷射以及巡航等控制相结合。与此同时，上海大众的帕萨特B5、一汽大众的捷达都市先锋都装备了自动变速器AG4-95。神龙公司也向市场投放了装备进口的AL4智能型自动变速器的富康988“领导者”以及富康1.6L轿车。它采用了模糊控制理论和动力传动系统综合控制技术，实现了智能化控制，电子控制单元中有10种换挡规律，按需分别调用几种换挡规律或同时或交替工作，共同控制变速器的状态。一汽大众的A6高级轿车上作为选装件的AT为Tiptronic型，在自动变速的基础上可提供手动换挡功能。北京吉普公司在切诺基越野汽车上小批量装备了AW4自动变速器，现已达到1000多台。因此，在国产车上选装液力自动变速器已成为必然之势。至于城市客车（即公共汽车）频繁起步换挡，变速器、离合器和制动器的使用频率是一般车辆的10倍左右，劳动强度极大，即使是职业驾驶员也因受心理与生理所限，迫切要求使用自动变速器。国外几乎是100%装用，我国1995年首次在国产公共汽车上装备了Allison自动变速器，遍及深圳、上海、广州、南京等城市，其中深圳已占有40%。
⑵电控机械式自动变速器的发展与现状
在电子控制机械式自动变速器方面，国内有关部门也正在进行研究。国内对AMT技术的研究开展的比较晚，九五期间被列为”九五”科技攻关项目。目前，开展这方面研究的有吉林工业大学、北京理工大学、上海交通大学、深圳市欣源晟实业有限公司、哈尔滨埃姆特汽车电子有限公司、重庆东方欧翔汽车电子有限公司等。国内的研制水平基本上处于全自动AMT的发展阶段，和国外相比还存在着相当大的差距，但在理论上的研究和国际水平相当。
原吉林工业大学对AMT理论进行了广泛的研究，先后提出了2参数最佳换档规律、动态3参数换档规律、最佳同步换档规律、动态闭环换档控制、离合器模糊起步控制等理论，并在轻型车、重型车、轿车等不同的车型上进行了装车实验。北京理工大学对AMT的研究主要在重型车辆上，该校所研制的某装甲车AMT产品已经进行了3000km定型试验考核，通过了产品设计定型。该产品采用电控液压执行机构，能够完全进行自动换档操作，也可操作换档手柄进行人工换档，该产品还具有保持档功能、自学习功能。原车的操纵机构仍然保留，在电控系统出现故障时，可以进行手动操纵。深圳市欣源晟实业有限公司在轿车上实现了AMT自动换档，其执行机构为普通电机，由3个电机分别实现油门、离合器、选档、换档的操作动作，通过对传动机构的设计，选档和换档的操作只需一个电机就可完成，离合器的驱动机构采用省力装置，减小了驱动电机的功率。目前部分车型如奇瑞QQ等已选装AMT自动变速器。
⑶无级自动变速器的发展与现状
至于机械式无级变速器，早在十年前，国内就有高校购买过国外样机作分析研究。重庆大学
正在对CVT的结构、运动机理进行基础研究;东风汽车公司和吉林大学、东北工业大学、湖北汽车工业学院合作，承担了国家科技部九五重大攻关项目，对CVT技术进行实用化研究。目前，CVT自动变速器已应用于很多车型，如奥迪A6、南京菲亚特的西耶那Speedgear、奇瑞旗云等。根据国外目前CVT应用的趋势和所做的预测，CVT可能是小功率（发动机排量2L以下）液力自动变速器最有威胁的挑战者，国内市场前景不容忽视。但要想完全依靠国内自己的力量做成实用的CVT，既不现实，时间上也不允许。走技术引进的道路是一条捷径。
2 常见自动变速器的类型、原理及结构
2.1常见自动变速器的类型
2.1.1 自动变速器的分类
（1）按结构可分为自动变速器和半自动变速器，进一步细分如下：自动变速器：液力式、电磁式、机械式半自动变速器：真空式、机械式、电磁式、液压式（液压泵产生压力，控制离合器）、液力式（变矩器，偶合器）
（2）按变速控制方式可分为：液压式---以液压力作为变速信号电子式---以电流作为变速信号
2.1.2自动变速器类型
目前自动变速器技术的应用，主要有以下三种形式：液力自动变速器（Automatic Transmission，简称“AT”）;电控机械式自动变速器（Automatic Me-chanical Transmission，简称“AMT”）;机械无级变速器（Continuously Variable Transmission，简称“CVT”）。其中，AMT和AT 一样，是有级变速器的自动换档控制，而非无级变速器。
⑴液力自动变速器
液力自动变速器的基本结构是由液力变矩器与动力换档的辅助变速装置组成。液力变矩器安装在发动机和变速器之间，以液压油为工作介质，起传递转矩、变矩、变速及离合的作用。液力变矩器可在一定范围内自动无级地改变转矩比和传动比，以适应行驶阻力的变化。但是由于液力变矩器变矩系数小，不能完全满足汽车使用的要求，所以，它必须与齿轮变速器组合使用，扩大传动比的变化范围。目前，绝大多数液力自动变速器都采用行星齿轮系统作为辅助变速器。行星齿轮系统主要由行星齿轮机构和执行机构组成，通过改变动力传递路线得到不同的传动比。由此可见，液力自动变速器实际上是能实现局部无级变速的有级变速器。液力自动变速器是目前使用最多的自动变速器。采用此种类型的自动变速器，免除了手动变速器繁杂的操作，使开车变得省力。同时，电子控制也使自动切换过程柔和、平顺，因此汽车具有良好的乘坐舒适性和安全性、优越的动力性和方便的操纵性。但这种变速器效率低，结构复杂，成本也较高。
⑵电控机械式自动变速器
电控机械式自动变速器是在传统固定轴式变速器和干式离合器的基础上，应用电子技术和自动变速理论来实现机电一体化协调控制的。车辆起步、换档的自动操纵是以电控单元（ECU）为
核心，通过液压或气压执行机构来控制离合器的分离与接合、选换档操作以及发动机节气门的调节的。ECU根据车辆的运行状况（发动机转速、变速器输入轴转速、车速）、驾驶员意图（油门开度、制动踏板行程）和道路路面状况（坡道、弯道）等因素，按预先设定的由模拟熟练驾驶员的驾驶规律（换档规律、离合器接合规律），借助于相应的执行机构（发动机油门控制执行机构、离合器执行机构、变速器换档执行机构），对发动机、离合器、变速器的协调动作进行自动操纵。AMT既具有液力自动变速器自动变速的优点，又保留了原手动变速器齿轮传动的效率高、成本低、结构简单、易制造的长处。它揉合了二者优点，是非常适合我国国情的机电一体化高新技术产品。它是在现生产的机械变速器上进行改造的，保留了绝大部分原总成部件，只改变其中手动操作系统的换档杆部分，生产继承性好，改造的投入费用少，非常容易被生产厂家接受。它的缺点是非动力换档，这可以通过电控软件方面来得到一定弥补。
在几种自动变速器中，AMT的性能价格比最高。在中低档轿车、城市客车、军用车辆、载货车等方面应用前景较广阔。
⑶无级自动变速器
机械式无级变速器种类很多，有实用价值的仅有V形金属带式。金属带式无级变速器属摩擦式无级变速器，其传动与变速的关键件是具有V型槽的主动锥轮、从动锥轮和金属带，金属带安装在主动锥轮和从动锥轮的V形槽内。每个锥轮由一个固定锥盘和一个能沿轴向移动的可动锥盘组成，来自液压系统的压力分别作用到主、从动锥轮的可动锥盘上，通过改变作用到主、从动锥轮可动锥盘上液压力的大小，便可使主、从动锥轮传递扭矩的节圆半径连续发生变化，从而达到无级改变传动比的目的。机械式无级自动变速器传动比连续，传递动力平稳，操纵方便，同时因加速时无需切断动力，因此汽车乘坐舒适，超车加速性能好。特别值得一提的是，由于可使发动机始终在其经济转速区域内运行，从而大大改善了燃油经济性。但与齿轮传动相比，效率并不高，且此种变速器起动性能差，需另加起动装置，制造困难，价格也较高。
2.2 自动变速器原理及结构
2.2.1自动变速器工作原理及结构
如果您驾驶过配备自动变速器的汽车，则应该知道自动变速器和手动变速器之间有两个主要区别：自动变速器汽车上没有离合器踏板。自动变速器汽车上没有换挡机构。只要将变速器挂在前进挡，其他所有操作都会自动进行。自动变速器（与它的液力变矩器）和手动变速器（与它的离合器）完成一模一样的事情，但它们完成的方式完全不同。自动变速器的工作方式十分的神奇！在本文中，我们将详细讲述自动变速器的原理。首先您将了解整套系统的关键部件：行星齿轮组。然后，我们将告诉您变速器的装配、控制装置的工作原理，并讨论在变速器的控制中涉及到的一些难点。与手动变速器一样，自动变速器的主要工作是让发动机在较窄的转速范围下运行，并且提供较宽的输出速度范围。
如果没有变速器，汽车将会只有一种传动比，而我们也只能选择让汽车以所需的最大速度行驶的那种传动比。如果您想要的最大速度是130公里/小时，那么传动比应类似于大多数手动变
速器中的三挡。
您可能从来没尝试过仅用三挡来驾驶配备手动变速器的汽车。如果体验一下，您很快会发现在起动时几乎没有加速感。高速行驶时，发动机会发出尖叫，转速表会接近红线。这样的汽车很快就会磨损，以至于几乎无法驾驶。因此，变速器使用齿轮，以便更有效地利用发动机的扭矩，从而保持发动机在合适的转速下运行。
手动变速器和自动变速器之间的关键不同在于：前者将不同组的齿轮分别锁定到输出轴，以得到各种传动比；而在自动变速器中，同一组齿轮就可得到所有不同的传动比，自动变速器则是通过行星齿轮组来实现这一功能的。
下面让我们来了解行星齿轮组的工作原理。
当我们分解自动变速器以了解其内部结构时，会发现其在相当小的空间内容纳了各种各样的部件。除了其他部件外，您还会看到：
一套精致的行星齿轮组
一组钢带，用于固定齿轮组的部件
一组三个湿盘离合器，用于固定齿轮组的其他部件
一套神奇的液压系统，用于控制离合器和钢带
一个大型齿轮泵，用于运送变速器液力传动油
我们关注的重点是行星齿轮组。这个部件的大小与甜瓜相仿，它产生变速器所能生成的所有不同传动比。变速器内的其他所有部件都是为了帮助行星齿轮组完成此工作。自动变速器包含两套完整的行星齿轮组，它们组合成一个部件。所有行星齿轮组都有三个主要部件：太阳轮、行星齿轮和行星齿轮的齿轮架、齿圈。每种部件可以作为输入、输出，也可以保持不动。当各种部件担任不同角色时，可相应得到齿轮组的某一传动比。
变速器中的一个行星齿轮组包括一个72齿的齿圈和一个30齿的太阳轮。通过该齿轮组，可以得到很多不同的传动比。
表1 传动比
另外，将其中任何两个部件锁定在一起，都会将整个装置锁定在1:1齿轮减速比。请注意，上面列出的第一个传动比是减速挡——输出速度比输入速度慢。第二个是超速挡——输出速度比输入速度快。最后一个又是减速挡，但输出方向相反。从这个行星齿轮组还能得到其他几种传动比，不过这几种传动比与我们的自动变速器相关。因此，不需要啮合或脱离任何其他齿轮，这组
齿轮就可以产生所有不同的传动比。两套这样的齿轮组排成一行，就可以得到变速器需要的四个前进挡和一个倒挡。
这个自动变速器使用一组齿轮，这组齿轮称为组合行星齿轮组。看似单个行星齿轮组，但实际上其运行方式像两个行星齿轮组组合在一起。该齿轮组具有一个始终作为变速器输出的齿圈、两个太阳轮和两组行星齿轮。
行星架中的行星齿轮，右边的行星齿轮比左边的行星齿轮位置低，并且它不与齿圈啮合，而是与其他行星齿轮啮合。只有左边的行星齿轮与齿圈啮合。接下来，您可以看到行星架的内部。较短的行星齿轮只与较小的太阳轮啮合，较长的行星齿轮既与较大的太阳轮啮合，也与较小的太阳轮啮合。
下面图1的显示了所有部件在变速器中是如何啮合传动的。
图1 啮合传动
一挡：在一挡中，较小的太阳轮由液力变矩器中的涡轮顺时针驱动。行星架要逆时针旋转，但被单向离合器（只允许顺时针方向旋转）固定，齿圈成为输出。小齿轮有30齿，齿圈有72齿，因此，根据下方的图表，传动比为：
传动比=-R/S=-72/30=-2.4:1
因此，旋转传动比是负的 2.4:1，这意味着输出方向与输入方向相反。但输出方向与输入方向实际上相同——这就是两组行星齿轮的奥秘。第一组行星齿轮与第二组啮合，第二组行星齿轮带动齿圈，这种组合引起反向。可以看到，这还使较大的太阳轮旋转。但由于离合器已松开，因此较
大的太阳轮能以与涡轮相反的方向（逆时针）自由旋转。
图2 一档传动
二挡：为了获得二挡所需的传动比，变速器的操作十分巧妙。它的运作就像两个行星齿轮组通过一个公共的行星架相互连接。行星架的第一级实际上使用较大的太阳轮作为齿圈。因此，第一级包括太阳轮（较小的太阳轮）、行星架和齿圈（较大的太阳轮）。输入是较小的太阳轮、齿圈（较大的太阳轮）由制动带固定，输出是行星架。对于这一级，由于太阳轮作为输入，行星架作为输出，齿圈固定，因此公式为：
1+R/S=1+36/30=2.2:1
较小的太阳轮每转动一圈，行星架就转动2.2圈。在第二级，行星架作为第二个行星齿轮组的输入，较大的太阳轮（不动）作为太阳轮，齿圈作为输出，因此传动比为：
1/(1+S/R)=1/(1+36/72)=0.67:1
为得到二挡的整体减速比，我们将第一级乘以第二级：2.2x0.67，得到1.47:1减速比。这听起来有点古怪，但的确有效。
图3 二挡传动
三挡：多数自动变速器三挡的传动比为1:1。您会记得在上一节中提到我们要得到1:1的输出，所需做的只是将行星齿轮三个部件中的任意两个锁定在一起。对于本齿轮组的排列，甚至更简单——所需做的只是啮合离合器，将每个太阳轮锁定到涡轮。
如果两个太阳轮同向转动，行星齿轮会锁住，因为它们只能反向旋转。这便将齿圈锁定到行星齿轮，使得所有部件作为一个整体旋转，从而产生1:1的传动比。
超速挡：按照定义，超速挡的输出速度比输入速度快。它的速度会提高，正好与减速挡相反。在本变速器中，啮合超速挡会一次完成两件事情。如果您阅读过液力变矩器工作原理，可能已经了解了锁定液力变矩器。为了提高效率，某些汽车有一个锁定液力变矩器的机构，以便发动机的输出直接传递到变速器。
在本变速器中，啮合超速挡后，连接到液力变矩器外壳的轴（通过螺栓固定到发动机的飞轮）会通过离合器连接到行星架。较小的太阳轮空转，较大的太阳轮被超速挡制动带固定。没有任何部件连接到涡轮，仅有的输入来自变矩器外壳。我们回到图表，这次以行星架作为输入、太阳轮固定、齿圈作为输出。传动比=1/(1+S/R)=1/(1+36/72)=0.67:1
因此，发动机每转动三分之二圈，输出装置就旋转一圈。如果发动机转速为2000 转/分（RPM），则输出速度为3000RPM。这使得在保持发动机转速缓慢的同时，汽车可以以高速行驶。
倒挡
倒挡和一挡极为类似，但由液力变矩器涡轮驱动的不是较小而是较大的太阳轮，较小的太阳
轮反向空转，行星架被倒挡制动带固定到外壳上。因此，根据上一页的公式，传动比为：
传动比=-R/S=72/36=2.0:1
这样，本变速器中，倒挡的传动比略小于一挡的传动比。
3 常见自动变速器主要元件介以及主要液压系统原理
3.1自动变速器主要原件介绍
自动变速器通常由液力变矩器、行星齿轮变速系统、换挡执行器、液压操纵系统、电子控制系统五部分组成.。
3.2.液压传动系统的组成
所谓液压基本回路就是由有关的液压元件组成用来完成某种特定功能的典型回路。一些液压设备的液压系统虽然很复杂，但它通常都由一些基本回路组成，所以掌握一些基本回路的组成、原理和特点将有助于认识分析一个完成的液压系统。
液压系统主要由：动力元件（油泵）、执行元件（油缸或液压马达）、控制元件（各种阀）、辅助元件和工作介质等五部分组成。
3.2.1动力元件（油泵）它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力能；是液压传动中的动力部分。
3.2.2执行元件（油缸、液压马达）它是将液体的液压能转换成机械能。其中，油缸做直线运动，马达做旋转运动。
3.2.3控制元件包括压力阀、流量阀和方向阀等。它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度，并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。
3.2.4辅助元件除上述三部分以外的其它元件，包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件及油箱等，它们同样十分重要。
3.2.5工作介质工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液，它经过油泵和液动机实现能量转换。
4 自动变速器常见故障及维修方法
4.1自动变速器常规检查项目
汽车自动变速器的常规检查项目有：自动变速器油的油面高度检查、油质检查、自动变速器油液泄漏情况检查、发动机节气门开启情况检查、选档手柄档位检查、自动变速器各控制开关工作情况检查、发动机怠速转速检查等。
4.2汽车自动变速器故障的一般检修程序
故障诊断与检测程序：初步检查→故障代码检查→手动换档试验→机械系统试验→液压系统试验→电控系统试验→查对常见故障及原因分析与排除方法。
①根据故障现象分析，进行故障现象确认。
②如果是电控自动变速器，而且故障指示灯亮，首先进行自我诊断读取故障码，排除故障码所代表的故障。
③进行自动变速器和发动机的常规检查，主要项目有：
a.检查油面高度和油质。
b.检查并调整加速踏板拉线和节气门位置传感器。
c.检查选档手柄连动杆系。
d.检查空档起动开关及档位开关。
e.检查发动机怠速。
f.检查轮胎气压及传动系其他相关部位。
④进行失速试验，检查发动机和自动变速器内部机械技术状况。
⑤手动换档试验；确定故障是在电控部分还是在自动变速器内部。
⑥进行时滞试验，检查日动变速器的离合器、制动器的磨损情况。
⑦电子控制系统自我诊断和组件及线路检测。
⑧油压测试，检查油泵、调压阀、调速器油压和油路压力。
⑨进行道路试验，检查自动换档点、有无异常噪声、振动、打滑以及发动机的制动作用等。⑩综合各项测试结果，分析和判断故障原因和部位。
4.2.1检修自动变速器应注意事项
①自动变速器发生故障，与发动机、电控系统和自动变速器有关，因此应确认故障在自动变速器内部后，方可对其进行拆卸检修。
②举升或支撑车辆，若只需顶起汽车前端或后端，必须用三角木塞住车轮。
③拆检电气元件，应先拆下蓄电池负极接线。拆下蓄电池负极接线后，可能导致音响系统、防盗系统等锁死，并可引起某些系统设定参数的消失，因而在断电前必须做好有关记录。
④更换熔丝时，新熔丝必须具有相当的电流强度，不能用超过或低于规定电流值的熔丝；检查电气元件应使用量程合适的数字万用表，以免损坏零件。
⑤分解自动变速器之前应对其外部进行彻底的清洗，以防脏物污染内部零件。因为即使是细小的杂物，也会引起自动变速器液压系统的故障。
⑥拆卸自动变速器时，所有零件应按顺序放好，以利装复。特别是分解阀体总成时，其阀门应与弹簧放在一起。
⑦对分解后的自动变速器各零件进行彻底清洗，各油道、油孔用压缩空气吹通，确保不被堵塞。建议用自动变速器油或煤油清洗零件。清洗后用风干的方式使其干燥。
⑧总成装配前，仔细检查各零件与总成，发现损坏零件应更换。
⑨一次性零件不可重复使用，如开口销、密封元件等。
⑩衬套因磨损需更换时，配套零件必须一同更换。
⑾滚针轴承和座圈滚道磨损或损坏应予更换。
⑿更换新的离合器、制动器摩擦片时，在装配前必须将其放人自动变速器油中浸泡至少15min。⒀所有密封圈、旋转件和滑动表面，在装配前都要涂抹自动变速器油。
⒁可利用润滑脂（黄油）将小零件粘在相应的位置上，以便组装。
⒂所有滚针轴承与座圈滚道都应有正确的位置和安装方向。
⒃在密封垫或类似零件上不能用密封胶。
⒄各零件、总成按拆卸的相反顺序进行装配；螺钉应按规定力矩拧紧。
⒅所有拆装过程应尽量使用专用工具。
⒆检查软管与电线端子，确保连接正确可靠。
4.3 常见故障的检测方法与基本维修
4.3.1 自动变速器换档冲击大故障的排除
故障现象：起步时，选档手柄从P或N挂人D或R位时，汽车振动大；行驶中，自动变速器升档瞬间产生振动。
⑴故障原因
发动机怠速过高；节气门拉线或节气门位置传感器调整不当，主油路油压高；升档过迟；真空式节气门阀真空软管破损；主油路调压阀故障，使主油路油压过高；减振器活塞卡住，不起减振作用；单向阀球漏装，制动器或离合器接合过快；换档组件打滑；油压电磁阀故障；电控单元故障。
⑵排除方法
检查发动机怠速；检查、调整节气门拉线和节气门位置传感器；检查真空式节气门阀的真空软管。路试检查自动变速器升档是否过迟，升档过迟是换档冲击大的常见原因。
检测主油路油压。如果怠速时主油路油压高，说明主油路调压阀或节气门阀存在故障；如果怠速油压正常，而起步冲击大，说明前进离合器、倒档及高档离合器的进油单向阀损坏或漏装。
检查换档时主油路油压。正常情况下，换档时主油路油压瞬时应有下降。若无下降，说明减振器活塞卡住，应拆检阀体和减振器。
检查油压电磁阀的工作是否正常；检查电控单元在换档瞬间是否向油压电磁阀发出控制信号。如果电磁阀本身有问题则应更换；如果线路存在问题则应修复。
4.3.2 自动变速器打滑故障的排除
故障现象：起步时踩下加速踏板，发动机转速上升很快但车速升高缓慢；上坡时无力，发动机转速上升很高。
⑴故障原因
液压油油面太低；离合器或制动器磨损严重；油泵磨损严重，主油路漏油造成主油路油压低；单向超越离合器打滑；离合器或制动器密封圈损坏导致漏油；减振器活塞密封圈损坏导致漏油。
⑵排除方法
检查液压油油面高度和油的品质；若液压油变色或有烧焦味，说明离合器或制动器的摩擦片
烧坏，应拆检自动变速器。
路试检查，若所有档都打滑，原因出在前进离合器。若选档手柄在D位的2档打滑，而在S 位的2档不打滑，说明2档单向超越离合器打滑。若不论在D位、S位的2档时都打滑，则为低档及倒档制动器打滑。若在3档时打滑，原因为倒档及高档离合器故障。若在超速档打滑，则为超速制动器故障。若在倒档和高档时打滑，则为倒档和高档离合器故障。若在倒档和1档打滑，则为低档及倒档制动器打滑。在前进档或倒档都打滑，说明主油路油压低。此时应对油泵和阀体进行检修。若主油路油压正常，原因可能是离合器或制动器摩擦片磨损过度或烧焦，更换摩擦片即可。
4.3.3自动变速器不能升档故障的排除
故障现象：行驶途中自动变速器只能升1档，不能升2档及高速档；或可以升2档，但不能升3档或超速档。
⑴故障原因
节气门拉线或节气门位置传感器调整不当；调速器存在故障；调速器油路漏油；车速传感器故障；2档制动器或高档离合器存在故障；换档阀卡滞或档位开关故障。
⑵排除方法
电控自动变速器应先进行故障诊断。检查调整节气门拉线和节气门位置传感器；检查车速传感器；检查档位开关信号。测量调速器油压，如果车速升高后调速器油压为0或很低，说明调速器有故障或漏油。如果控制系统无故障，应拆检自动变速器，检查换档执行组件是否打滑，用压缩空气检查各离合器、制动器油缸或活塞有无泄漏。
5 典型自动变速器故障现场维修分析
5.1 广州本田雅阁自动变速器故障维修
一辆2005年产广州本田雅阁3.0轿车(CM6)，搭载BAYA型5速自动变速器。据车主反映，该车在行驶过程中曾经出现过变速器打滑的现象，但是故障现象出现的时间并不确定，所以一直没有进行彻底检查。该车在最近一次高速行驶过程中，大量变速器油从变速器壳体上部通气孔喷出，导致车辆无法继续行驶而被拖进修理厂。
根据多年维修自动变速器的经验，因为缺少变速器油而引发的故障是比较容易维修的，一般只需要检查出导致变速器油温过高的原因并更换烧蚀的摩擦片等部件，然后进行变速器内部清洗即可解决问题。首先检查变速器油，从变速器油中包含的杂质可以看出变速器内部已经严重烧蚀，于是决定解体变速器。解体变速器后检查各部件的状态，发现变速器油泵的主动齿轮和从动齿轮严重烧毁，而且有多个离合器摩擦片存在不同程度的烧蚀。更换变速器油泵、主阀体以及烧毁的摩擦片，并清洗变速器内部。
在此需要提醒维修人员注意的是，变速器油从主阀体开始，经过变速器壳体上的油路到达各挡离合器，中间油路上有多个密封圈，这些密封圈是允许有轻微泄漏的，但是不能超过极限值。
很多维修人员在检查离合器时一般只是利用压缩空气对离合器活塞进行简单的打压试验，通过观察离合器活塞是否动作来判断离合器好坏，其实这样做并不妥当，由于油压泄漏过大而导致离合器充油时间过长，能够引起变速器换挡过程轻微打滑或行驶中严重打滑等故障。将800kPa的压缩空气施加在1个单独的变速器油储存罐上，从油罐传送来的变速器油可以调节成600kPa的压力，利用这个压力驱动各挡离合器，然后利用千分表测量离合器活塞的行程。按照上面的方法，利用美国索奈克斯变速器油流量计测试各挡离合器的泄漏量和利用千分表测量离合器活塞的行程，各项数据均符合要求。
虽然很多车型的变速器阀体出现问题的几率较高，但是本田车系中BAYA型变速器的电磁阀很多，机械滑阀却很少，而且前面已经进行了仔细地检查并更换了主阀体，所以变速器装好后应该没有问题。组装变速器后装车，加注适量的变速器油后进行路试，但是很快又出现了问题，变速器虽然没有明显的打滑感觉，但是各挡的换挡过程不柔和，而且仍有些加速不良。发动机转速在2000r/min时，5挡车速是100km/h，和正常车速相差大约20km/h，这是什么原因呢? 是变矩器锁止有问题吗?通过观察数据流可以确定变矩器锁止没有问题，而且系统内无故障码存储。也不会是装配的问题，因为对BAYA型变速器很熟悉，操作过程都是按照维修手册进行。根据变速器挡位齐全可以判断，变速器的传动系统没有问题，只是变速器的传动比不对。带着疑问，回顾了此款变速器的特点。BAYA变速器在传动上采用了平行轴方式，变速器包括6个前进挡离合器、1个单向离合器、3个换挡电磁阀(A、B、C)、3个离合器压力控制电磁阀(A、B、C)以及3挡和4挡压力开关各1个。因为对变速器的内部装配比较有把握，于是将检查重点放在了换挡电磁阀和离合器压力控制电磁阀上，因为它们直接决定着变速器的挡位和换挡过程。在检查离合器压力控制电磁阀A时，发现滑阀卡滞在部分开启的位置，无法回到完全闭合的位置，只好分解该电磁阀。滑阀是从电磁阀的方向装进去的，电磁阀取下后才能取出滑阀，发现在电磁阀的根部也就是滑阀的顶部有很多锈蚀，杂质夹在滑阀的顶部使其无法回位。清洗滑阀后，试车故障排除，车辆加速有力，发动机转速在2000r/min时5挡车速可以达到120km/h。
为什么离合器压力控制电磁阀A卡滞后会出现换挡冲击和加速不良的故障呢?离合器压力控制电磁阀A的正确位置，其中滑阀是处于关闭位置的。电磁阀A的故障位置，其中滑阀有一定的开度。电磁线圈控制铁芯的移动，以此来推动滑阀移动，从而达到控制油量的目的。
(1)当变速器处于5挡时，由于滑阀有一定的开度，这就导致有一部分CPCA(离合器压力控制阀)的压力作用在了4挡离合器上，导致发动机动力在4挡上有一定的损失。
(2)当变速器处于4挡时，离合器压力控制电磁阀A是正常开启的，不存在回位不良的问题，因此对车辆基本没有影响。
(3)当变速器处于3挡时，由于滑阀有一定的开度，这就导致有一部分CPCA的压力作用在了2挡离合器上，导致发动机动力在2挡上有一定的损失。
由于上述原因，就会导致发动机出现动力不足和速比不正常的情况。该车故障排除后，车主开车出厂。但是过了1个星期左右，变速器又出现了以前的故障，而且故障现象更严重。调取故障码，有故障码“离合器压力控制电磁阀A故障”，检查离合器压力控制电磁阀A，发现内部的滑阀又卡
滞了，但是清洁滑阀后故障并没有消失。因为变速器油中有金属粉末，于是再次解体变速器，解体后发现变速器油泵有轻微的磨损，主阀体上的多数滑阀已经卡滞，5挡离合器片烧蚀，4挡离合器片有轻微的过热，这也证明了上次维修时原理分析的正确性，即变速器处于5挡时，发动机动力在4挡上会有一定的损失。
检查到差速器时，发现行星齿轮轴严重磨损，这应该是润滑不良所致。检查润滑油孔正常，顺着油路检查到变速器散热器，发现散热器内部有很多杂质，这说明上次维修时清洗不彻底。变速器的散热器中有杂质，而且油泵有磨损，这说明杂质来自变矩器。因为变矩器除了翻新无法进行彻底地清洗，于是更换变矩器和差速器，并研磨主阀体中卡滞的滑阀。检修完毕后装车路试，变速器的故障彻底排除了。
对于独立安装的变速器散热器，可以使用变速器油流量计测量流量，但是BAYA型变速器的散热器是直接安装在变速器的壳体上，这给维修带来了很多不便。变速器散热系统不能使用压缩空气简单地吹吹就行了，一定要进行彻底地清洗，必要时应翻新或更换变矩器，独立安装的变速器散热器一定要使用散热器流量计准确地测量流量
5.2 奇怪的帕萨特自动变速器故障
一辆2004年款上海大众帕萨特1.8GSi轿车，搭载大众AG401N型4前速电子控制自动变速器，用户反映该车变速器存在换挡冲击的症状。接车后我们对该车进行路试，确定该车变速器存在以下故障：①入前进挡和倒挡冲击。②入前进挡变速器动力接合后，变速器内部会长时间发出类似摩擦的声音。③2-3挡冲击严重。④汽车高速行驶时发动机转速与对应车速不匹配，明显感觉发动机转速偏高，感觉缺少1个挡，应该是液力变矩器锁止离合器工作不良。⑤随着车速的升高，变速器内部的噪声也会随之升高。
图4 电磁阀体
根据以往维修该款变速器的经验并结合该车的故障现象，必须对变速器进行解体维修。在将变速器分解后，经过仔细检查，在机械及液压部件方面发现了问题：①N93主油压调节电磁阀、
N92和N94换挡品质电磁阀(图4)有问题，从而导致入挡冲击和换挡冲击的问题。②K1离合器(图5-2)内转鼓上的4个定位支架损坏，导致K1最下面的摩片花键不能与该转鼓接合，从而导致变速器制动入前进挡变速器动力接合后变速器内部长时间发出类似摩擦的声音。③通过目视观察液力变矩器外观发现，变矩器已经受过高温呈现出青蓝色，为此我们判定变矩器锁止离合器烧损。
④差速器及主减速器内部因缺少齿轮油润滑，导致变速器噪音较大。
图5 离合器支架
在更换损坏部件并按照大修标准作业后，将变速器装复后进行长时间路试，其他问题得以解决，但2-3挡冲击的问题仍然存在。而且有个现象比较特别，节气门开度越小2-3挡冲击感越强，如果恰恰在2-3挡点时松油门，冲击感会更加强烈，大油门时冲击感不明显。既然2-3挡冲击与节气门开度有直接关系，而变速器系统压力是随节气门开度增大而增大的，因此基本可以排除变速器内部机械元件的问题，同时也可以排除液压控制阀体及电磁阀的问题。因为从油路上分析，2挡时N88电磁阀断电接通1-3挡离合器K1的油路，N89电磁阀通电打开2/4挡制动器B2油路，N90电磁阀通电切断3/4挡离合器K3的油路；3挡时N88继续断电K1继续接合，此时N89电磁阀断电则切断B2的油路，N90电磁阀断电接通K3油路。2-3挡无非就是B2与K3之间的切换，电磁阀之间的切换则是N89和N90之间的转换，同时N92电磁阀还需协助维持换挡点的工作压力(注：电磁阀全部为新部件)，因此问题应该出在控制信号上。
我们从自动变速器方面看不出什么问题，故决定将维修的重点转移到发动机方面。为此我们观察了发动机控制系统的动态数据，根据对发动机各工况下主要数据的分析，感觉空气流量计在怠速时的数值有些偏大(发动机转速在760r/min时进气量为3.6～3.9g/s)，于是决定更换空气流量计。更换空气流量计后继续试车，故障并无改观。继续观察节气门开度、电压信号及喷油脉宽信号，均正常，但为保险起见，我们替换了一个节气门并进行匹配，试车故障依旧。
此时维修陷入僵局。难道是控制单元出了问题？众所周知，大众01M、01N均有自学习功能，且
需要长时间试车才能学习完毕。但此车已经长时间路试，故障均未排除，无奈只能替换控制单元尝试，但结果依然令人失望。此时大家都感到非常迷茫，难道还是液压方面的问题？在这种情况下，我们又重新更换了液压控制阀体，同时也将电磁阀线束一同更换，但故障症状丝毫没有改观。真是太奇怪了！难道是试车时间还不够长？第2天我们开此车跑了一次长途，回来后问题还是存在。至此，笔者决定对这辆“大油门没问题，油门越小问题越大”的故障车人为进行强制学习。在经过一段时间的反复大小油门试车后，2-3挡冲击故障终于得到解决。
6 总结
随着科技的不断发展，自动变速器的发展也将向更高层次发展。对比液力自动变速器、电子控制机械自动变速器和机械无级自动变速器各自的特点，我们不难看出：液力自动变速器虽然是目前市场的主流，但受其成本高、效率低的特点限制，要想取得进一步的发展是非常困难的；而电子控制机械自动变速器和机械无级自动变速器正以其独有的优点越来越得到人们的关注，随着研究的深入目前已经取得了突破性进展，可以预测它们占有市场的份额将会越来越大。
我国从60年代起，就在红旗770上使用具有两个前进档的液力自动变速器，1975年又研制出有三个前进档的CA774。随着中国的改革开放，大量国外轿车进入我国市场，其中许多中高档轿车均带自动变速。1998年，一汽大众公司生产的捷达王，已将自动变速器列为选装件。神龙汽车公司也在其富康1.6L的车型上推出了电控式液力自动变速器。上海通用汽车公司在所生产的别克新世纪轿车上装备了目前最为先进的4T65E型四档电控自动变速器。随着社会的发展及人们对汽车性能要求的提高，我国自动变速器的装车率将达到10%。因此，自动变速器的维修也将成为汽车维修中的一个重要项目，对它的关注度将会超过发动机，这就需要我们深入研究。
谢辞
本篇论文虽然凝聚着自己的汗水，但却不是个人智慧的产品。我首先要感谢我的导师*****教授，对我的构思以及论文的内容不厌其烦的进行指导和悉心指点，使我在完成论文的同时也深受启发和教育。
而在公司中我则要感谢我的领导，我的师傅以及我的同事。正是因为领导的关怀，我才能在机修方面有了长足的发展，使我有了充分发挥我才能的机会。而我师傅的言传身教使我的专业知识得到了长足的进步，同时他的教导也使我全面的了解了自己使我，确定了学习以及发展的方向。我的同事们给予了我非常大的帮助，我在此表示深深的感谢！
感谢在我大学四年学习生活中，给予我淳淳教诲的所有的老师们，谢谢您们曾经给予我的一切。
参考资料
[1]现代轿车自动变速器原理和设计黄宗益同济大学出版社