文:王勇軍
常見自動變速器故障診斷與維修(10)
文:王勇軍


圖8 R1(S)擋動力傳遞路線

圖9 R2(W)擋動力傳遞路線

圖10 1擋動力傳遞路線
②R1擋動力傳遞路線(標準模式)
R1擋動力傳遞路線如圖8所示,各行星齒輪機構的狀態如下。
a.前行星齒輪機構:輸入軸驅動前齒圈順時針旋轉,前太陽輪有逆時針旋轉的趨勢,單向離合器F1鎖止(或制動器B1工作),阻止前太陽輪逆時針旋轉,則前行星架同向減速輸出,將動力傳遞給后齒圈。
b.后行星齒輪機構:后齒圈順時針旋轉,是動力輸入端。制動器B3工作,固定后行星架,則后太陽輪反向增速旋轉,即逆時針增速旋轉。
c.中間行星齒輪機構:離合器K3工作,將后太陽輪和中間太陽輪連接為一體,則中間太陽輪也逆時針旋轉,是中間行星齒輪機構的動力輸入端。制動器B3工作,固定中間齒圈,則中間行星架相對于中間太陽輪同向減速旋轉,即相對于輸入軸逆時針減速旋轉。
由以上分析可知,R1擋時,前行星齒輪機構為同向減速旋轉;后行星齒輪機構為反向增速旋轉;中間行星齒輪機構為同向減速運動。總的傳動比為反向減速,即中間行星架逆時針減速旋轉。
故障診斷指導:變速器已經經過了P/N擋動力傳遞,元件B1/K3工作,駕駛員操作變速桿推入“R”擋,B3制動器參加工作,實現了倒擋(模式開關S)。R擋沖擊故障、打滑和不走車故障,顯然與B3制動器有關(如間隙、活塞和泄壓)或相關(如油壓、閥體、線路、電磁閥)。
動力公式:R=B1+K3+B3+F1。
③R2擋動力傳遞路線(冬季模式)
R2擋動力傳遞路線如圖9所示,各行星齒輪機構的狀態如下。
a.前行星齒輪機構:輸入軸驅動前齒圈順時針旋轉,離合器K1工作,連接前行星架和前太陽輪,則前行星齒輪機構以一個整體等速旋轉。前行星架同向等速輸出,將動力傳遞給后齒圈。
b.后行星齒輪機構和中間行星齒輪機構動作與R1擋相同。與R1擋相比,R2擋時前行星齒輪機構由同向減速變為同向等速旋轉,故中間行星架為反向旋轉,傳動比絕對值比R1擋減小。
故障診斷指導:B1制動器退出工作,K1離合器參加工作,實現了倒擋(模式開關W)。換擋元件在切換(退出工作、參加工作)過程中,最易產生沖擊。
動力公式:R=K3+B3+K1。
④1擋動力傳遞路線
1擋動力傳遞路線如圖10所示,各行星齒輪機構的狀態如下。
a.前行星齒輪機構:輸入軸驅動前齒圈順時針旋轉,前太陽輪有逆時針旋轉的趨勢,單向離合器F1鎖止(或制動器B1工作),阻止前太陽輪逆時針旋轉,則前行星架同向減速輸出,將動力傳遞給后齒圈。
b.后行星齒輪機構:后齒圈順時針旋轉,是動力輸入端,后太陽輪有逆時針旋轉的趨勢,因制動器B2、單向離合器F2(或離合器K3)工作,阻止后太陽輪逆時針旋轉,則后行星架同向減速輸出,將動力傳遞給中間齒圈。
c.中間行星齒輪機構:中間齒圈順時針旋轉,是動力輸入端,中間太陽輪有逆時針旋轉的趨勢,因制動器B2工作,阻止中間太陽輪逆時針旋轉,則中間行星架同向減速旋轉,是動力輸出端。
由以上分析可知,1擋時,三個行星機構都在執行減速運動,傳動比最大。

圖11 2擋動力傳遞路線

圖12 3擋動力傳遞路線

圖13 4擋動力傳遞路線
故障診斷指導:變速器已經經過了P/N擋動力傳遞,元件B1/K3工作,駕駛員操作變速桿推入“D”擋,B2制動器參加工作,實現了1擋。1擋沖擊、打滑和不走車故障,顯然與B2制動器有關(如間隙、活塞、泄壓)或相關(如油壓、閥體、線路、電磁閥)。注意:入擋沖擊包括入“R”擋沖擊和入“D”擋沖擊2種情況,我們可以通過入R/D測試哪一個出現沖擊、或者兩者都沖擊。如果某一個擋沖擊,反向證明待命元件(B1/K3)是正常的,問題多在參加工作元件與相關部件上;如果2個擋都沖擊,那么不能排除待命元件(B1/K3)是正常的。
動力公式:1=B1+K3+F1+B2+F2。
⑤2擋動力傳遞路線
2擋動力傳遞路線如圖11所示,各行星齒輪機構的狀態如下。
a.前行星齒輪機構:輸入軸驅動前齒圈順時針旋轉,離合器K1工作,連接前行星架和前太陽輪,則前行星齒輪機構以一個整體等速旋轉,前行星架將動力同向等速傳遞給后齒圈。
b.后行星齒輪機構:后齒圈是動力輸入端,其與輸入軸同向等速順時針旋轉,后太陽輪有逆時針旋轉的趨勢,因制動器B2、單向離合器F2(或離合器K3)工作,阻止后太陽輪逆時針旋轉,則后行星架同向減速輸出,將動力傳遞給中間齒圈。
c.中間行星齒輪機構:中間齒圈順時針旋轉,是動力輸入端,中間太陽輪有逆時針旋轉的趨勢,因制動器B2工作,阻止中間太陽輪逆時針旋轉,則中間行星架同向減速旋轉,是動力輸出端。
由以上分析可知,與1擋相比,2擋時只有后行星齒輪組和中間行星齒輪組在執行減速運動,傳動比小于1擋。
故障診斷指導:變速器已經經過了1擋動力傳遞,元件B1/F1退出工作,K1離合器參加工作,實現了2擋。2擋沖擊故障、打滑和不走車故障,顯然與K1離合器有關(如間隙、活塞和泄壓)或相關(如油壓、閥體、線路和電磁閥)。注意:入2擋沖擊,說明1擋升2擋的保持工作元件B2/K3正常,那么可能是元件B1退出工作時太快或太遲(油路與電氣的切換),也有可能是與K1離合器有關(如間隙、活塞和泄壓)或相關(如油壓、閥體、線路和電磁閥)。
動力公式:2=B2+K3+F2+K1。
⑥3擋動力傳遞路線
3擋動力傳遞路線如圖12所示,各行星齒輪機構的狀態如下。

圖14 5擋動力傳遞路線
a.前行星齒輪機構:輸入軸驅動前齒圈順時針旋轉,離合器K1工作,連接前行星架和前太陽輪,則前行星齒輪機構以一個整體等速旋轉,前行星架將動力同向等速傳遞給后齒圈。
b.后行星齒輪機構:后齒圈與輸入軸等速順時針旋轉,同時離合器K2工作,連接輸入軸和中間齒圈/后行星架,后行星齒輪機構的齒圈和行星架被同時以輸入軸轉速驅動,則后行星架同向等速輸出,將動力傳遞給中間齒圈。
c.中間行星齒輪機構:離合器K2工作,連接輸入軸和中間齒圈,離合器K2和后行星架同時驅動中間齒圈順時針與輸入軸等速旋轉,是動力輸入端;中間太陽輪有逆時針旋轉的趨勢,因制動器B2工作,阻止中間太陽輪逆時針旋轉,則中間行星架同向減速輸出,是動力輸出端。
由以上分析可知,3擋時,前、后行星齒輪機構都是同向等旋轉,只有中間行星齒輪機構在執行減速運動,傳動比小于2擋。
故障診斷指導:變速器已經經過了2擋動力傳遞,元件K3/F2退出工作,K2離合器參加工作,實現了3擋。3擋沖擊故障、打滑和不走車故障,顯然與K1離合器有關(如間隙、活塞和泄壓)或相關(如油壓、閥體、線路和電磁閥)。注意:入3擋沖擊,說明2擋升3擋的保持工作元件B2/K1正常,那么可能是元件K3退出工作時太快或太遲(油路與電氣的切換),也有可能是與K2離合器有關(如間隙、活塞和泄壓)或相關(如油壓、閥體、線路和電磁閥)。
動力公式:3=B2+K1+K2。
⑦4擋動力傳遞路線
4擋動力傳遞路線如圖13所示,各行星齒輪機構的狀態如下。
4擋時離合器K1、K2、K3都工作。由以上1、2、3擋動力傳遞路線分析可知,離合器K1工作時,前行星齒輪機構為直接傳動;離合器K2工作時,后行星齒輪機構為直接傳動;離合器K3工作時,中間太陽輪和后太陽輪連接為一體,則中間太陽輪以輸入軸轉速旋轉,因中間行星齒輪機構的齒圈和太陽輪同時以輸入軸轉速旋轉,即中間行星齒輪機構也為直接傳動,總傳動比為1∶1。
故障診斷指導:變速器已經經過了3擋動力傳遞,元件B2退出工作,K3離合器參加工作,實現了4擋。注意:入4擋沖擊,說明3擋升4擋的保持工作元件K1/K2正常,那么可能是元件B2退出工作時太快或太遲(油路與電氣的切換)。
動力公式:4=K1+K2+K3。
⑧5擋動力傳遞路線
5擋動力傳遞路線如圖14所示,各行星齒輪機構的狀態如下所述。
a.前行星齒輪機構:輸入軸驅動前齒圈順時針旋轉,前太陽輪有逆時針旋轉的趨勢,單向離合器F1鎖止(或制動器B1工作),阻止前太陽輪逆時針旋轉,則前行星架同向減速輸出,將動力傳遞給后齒圈。
b.后行星齒輪機構:后行星齒輪機構有兩組輸入,一是后齒圈順時針減速旋轉;二是離合器K2工作,連接輸入軸和中間齒圈/后行星架,即后行星架也與輸入軸等速旋轉,則后太陽輪順時針增速旋轉。
后太陽輪轉速可以這樣理解:后行星架被以輸入軸轉速等速驅動,如果后齒圈固定,則后太陽輪為同向增速旋轉;如果后齒圈也被以輸入軸轉速等速驅動,則后太陽輪為等速旋轉;現在后齒圈被減速驅動,則后太陽輪的轉速介于以上兩種情況之間。
c.中間行星齒輪機構:中間行星齒輪機構也有兩組輸入,一是離合器K2工作,連接輸入軸和中間齒圈/后行星架,即中間齒圈與輸入軸等速旋轉;二是離合器K3工作,使中間太陽輪和后太陽輪連接為一體,即同向增速旋轉,則中間行星架同向增速旋轉,傳動比小于1,為超速擋。
中間行星架的轉速可以這樣理解:中間齒圈被以輸入軸轉速等速驅動,如果中間太陽輪固定,則中間行星架為同向減速旋轉;如果中間太陽輪也被以輸入軸轉速同向等速驅動,則中間行星架為同向等速輸出;現在,中間太陽輪被同向增速驅動,則中間行星架同向增速旋轉。
故障診斷指導:變速器已經經過了4擋動力傳遞,元件K3退出工作,B1/F1參加工作,實現了5擋。注意:入5擋沖擊,說明4擋升5擋的保持工作元件K1/K3正常,那么可能是元件K1退出工作時太快或太遲(油路與電氣的切換)。
動力公式:5=K1+K3+B1+F1。
(待續)
王勇軍,本刊特約作者,現任愛車連線網站首席技術總監,汽車維修領域資深講師,在汽車維修一線有著20余年的豐富經驗,從基層做起直至擔任技術總監、廠長等高級管理職務,并成功運營多家維修廠及4S店,擅長疑難故障的診斷與維修,特別精通奔馳、寶馬等歐洲名車維修及自動變速器的維修,著有《總監這樣修自動變速器》一書,幫助眾多維修技術人員從入門走向精通。