汽车底盘的故障诊断与维修资料（二）

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4.自动变速器的组成

自动变速器的厂牌型号很多，外部形状和内部结构也有所不同，但它们的组成基本相同，都是由 液力变矩器 和 齿轮式自动变速器 组合起来的。常见的组成部分有液力变矩器、行星齿轮机构、离合器、制动器、油泵、滤清器、管道、控制阀体、速度调压器等，按照这些部件的功能，可将它们分成液力变矩器、变速齿轮机构、供油系统、自动换挡控制系统和换挡操纵机构等五大部分。

1）、液力变矩器

液力变矩器位于自动变速器的最前端，安装在发动机的飞轮上，其作用与采用手动变器的汽车中的离合器相似。它利用油液循环流动过程中动能的变化将发动机的动力传递自动变速器的输入轴，并能根据汽车行驶阻力的变化，在一定范围内自动地、无级地改变传动比和扭矩比，具有一定的减速增扭功能。

2）、变速齿轮机构

自动变速器中的变速齿轮机构所采用的型式有普通齿轮式和行星齿轮式两种。采用普通齿轮式的变速器，由于尺寸较大，最大传动比较小，只有少数车型采用。目前绝大多数轿车自动变速器中的齿轮变速器采用的是行星齿轮式。

变速齿轮机构主要包括行星齿轮机构和换档执行机构两部分。

行星齿轮机构，是自动变速器的重要组成部分之一，主要由于太阳轮（也称中心轮）、内齿圈、行星架和行星齿轮等元件组成。行星齿轮机构是实现变速的机构，速比的改变是通过以不同的元件作主动件和限制不同元件的运动而实现的。在速比改变的过程中，整个行星齿轮组还存在运动，动力传递没有中断，因而实现了动力换挡。

换挡执行机构主要是用来改变行星齿轮中的主动元件或限制某个元件的运动，改变动力传递的方向和速比，主要由多片式离合器、制动器和单向超越离合器等组成。离合器的作用是把动力传给行星齿轮机构的某个元件使之成为主动件。制动器的作用是将行星齿轮机构中的某个元件抱住，使之不动。单向超越离合器也是行星齿轮变速器的换挡元件之一，其作用和多片式离合器及制动器基本相同，也是用于固定或连接几个行星排中的某些太阳轮、行星架、齿圈等基本元件，让行星齿轮变速器组成不同传动比的挡位。


3)、供油系统

自动变速器的供油系统主要由油泵、油箱、滤清器、调压阀及管道所组成。油泵是自动变速器最重要的总成之一，它通常安装在变矩器的后方，由变矩器壳后端的轴套驱动。在发动机运转时，不论汽车是否行驶，油泵都在运转，为自动变速器中的变矩器、换挡执行机构、自动换挡控制系统部分提供一定油压的液压油。油压的调节由调压阀来实现。

4)、自动换挡控制系统

自动换挡控制系统能根据发动机的负荷（节气门开度）和汽车的行驶速度，按照设定的换挡规律，自动地接通或切断某些换挡离合器和制动器的供油油路，使离合器结合或分开、制动器制动或释放，以改变齿轮变速器的传动化，从而实现自动换挡。

自动变速器的自动换挡控制系统有液压控制和电液压（电子）控制两种。

液压控制系统是由阀体和各种控制阀及油路所组成的，阀门和油路设置在一个板块内，称为阀体总成。不同型号的自动变速器阀体总成的安装位置有所不同，有的装置于上部，有的装置于侧面，纵置的自动变速器一般装置于下部。

在液压控制系统中，增设控制某些液压油路的电磁阀，就成了电器控制的换挡控制系统，若这些电磁阀是由电子计算机控制的，则成为电子控制的换挡系统。

5)、换挡操纵机构

自动变速器的换挡操纵机构包括手动选择阀的操纵机构和节气门阀的操纵机构等。驾驶员通过自动变速器的操纵手柄改变阀板内的手动阀位置，控制系统根据手动阀的位置及节气门开度、车速、控制开关的状态等因素，利用液压自动控制原理或电子自动控制原理，按照一定的规律控制齿轮变速器中的换挡执行机构的工作，实现自动换挡。

2.3．2变速器常见故障和诊断

1、变速器异响

1）空档发响

（1）现象：发动机低速运转，变速器处于空档位置有异响，踏下离合器板时响声消失。

（2）原因：①变速器与发动机安装时曲轴与变速器第一轴中心线不同心，或变速器壳变形。②第二轴前轴承磨损、污垢、起毛。③变速器常啮齿轮磨损，齿侧间隙过大，或个别齿轮牙齿破裂。④常啮齿轮未成对更换，啮合不良。⑤轴承松旷、损坏、齿轮轴向间隙大。⑥ 拔叉与接合套间隙过大。

2）挂挡后发响

（1）现象 ：变速器挂入档位后发响,且车速越高声响越大。.

（2）原因 ：①轴的弯曲变形，花键与滑动齿轮毂配合松旷。②齿轮啮合不当，轴承松旷。③纵机构各连接处松动，拨叉变形。

2、变速器跳档

（1）现象：变速器自动跳回空档。

（2）原因：①齿轮齿长方向磨成锥形。②自锁装置失效 ③轴、轴承磨损松旷。④纵机构变形松旷，使齿轮在齿长方向啮合不足。

3、挂挡困难

（1）现象：不能顺利挂入档位

（2）原因：①拨叉轴变形。②自锁和互锁装置卡滞 ③变速杆损坏 ④同步器耗损或有缺陷 ⑤变速轴弯曲或花键损坏4、 变速器乱档

（1）现象：所挂挡位于所需档位不符，或一次挂入两个档（2）原因：①换档杆预拨块间磨损。②互锁装置失效5、 变速器发热

（1）现象：机动车驾驶一段路后，用手摸变速器，有烫手感觉。

（2）原因：①轴承过紧。②齿轮啮合间隙过小。③润滑不良。

6、 变速器漏油

原因：①密封垫损坏。②紧固螺栓松动。③变速器壳破裂。

2.3.3变速器零件的维修

1、齿轮与花键的检修

常见损伤：磨损、齿面疲劳脱落及斑点、轮齿断裂及破碎。检修：齿面小斑点可用油石修磨，损伤严重应更换；齿轮端面磨损长度超过齿长的 15 ％应更换；啮合面应在齿高中部，接触面积应大于齿轮工作面的 60 ％；各部分间隙应符合规定。

2、轴的检修

常见损伤：磨损、变形、破裂。检修：用百分表测量弯曲变形，超标更换；用千分尺检查轴颈磨损程度，超标可焊修、镀铬或更换；轴上定位凹槽磨损、轴齿、花键齿损伤超标应更换。

3、同步器检修

1）锁环式同步器的检修

常见损伤：各部分的磨损。检修：用厚薄规测量锁环和换档齿轮端面间的间隙，超限应更换；滑块、接合套与花键齿磨损应更换。

2）锁销式同步器的检修

常见损伤：锥盘变形和各部分磨损。检修：锥环的螺纹槽磨损深度小于 0.1 mm时应更换同步器总成。

4、 变速器壳体的检修

常见损伤：变形、裂纹，销孔、轴承孔、螺纹孔磨损等。检修：对于不大的裂纹可粘结或焊修，重要部位裂纹应更换；变形应检查两轴的轴线间的距离、平行度，上孔轴线与上平面的距离，前后两端面的平面度，平面变形可刨、铣、锉、铲修复，孔可镗削、镶套、刷镀修复；螺纹损伤超过 2 牙可换加粗螺栓或焊补后重新钻孔。

5、 盖的检修

常见损伤：裂纹、变形、拨叉轴孔磨损。检修：同壳体。

6、 轴承的检修

常见损伤；滚动体与内外圈磨损、麻点、斑疤和烧灼，保持架变形。检修：更换。

7、操纵机构检修

常见损伤：磨损、变形、连接松动、弹簧失效。检修：紧固、校正、更换。

2.4万向传动装置

2.4.1万向传动装置概述

汽车万向传动装置是汽车底盘传动系的主要总成之一，在工作中承受着巨大的转矩和动负荷。经长期使用后，技术状况会发生变化，从而将直接影响发动机动力的传递，降低传动效率，加剧燃料消耗，加速轮胎磨损，同时还会影响变速器和驱动桥的正常工作。GB7258-2002《机动车运行安全技术条件》对其提出了如下要求：传动轴在运转时不发生振抖和异响，中间轴承、万向节不得有裂纹和松旷现象。如果操纵机件失灵，万向传动装置出现故障，可能造成行车事故。万向传动装置结构虽然比较简单，但是发生故障的现象及原因却是复杂多变的，为了能够快捷准确地排除故障，因此，在行车中应注意检查，及时诊断、及时排除。

2.4.2万向传动装置的故障诊断

万向传动装置常见的故障是异响和振抖。通常包括传动轴的异响，中间支承总成的异响，万向节和伸缩节(花键轴副)的异响并伴着振抖等。

1. 传动轴异响及振抖

传动轴异响及振抖主要表现在：在万向节与伸缩节及中间支承部分技术状况良好的情况下，传动轴在中、高速行驶时出现异响，且车速越高，响声越大。严重时车身及方向盘发出振抖，甚至握方向盘的手有麻木感，若此时脱挡滑行，则振抖更为强烈。导致这种现象的原因主要有：

（1）、传动轴弯曲、轴管凹陷、传动轴装配时未将标记对正或传动轴万向节叉和花键轴与轴管焊接时歪斜，破坏了原件的动平衡。

（2）、传动轴上的平衡片失落或原件未进行动平衡补偿。

（3）、装配时，同一传动轴两个万向节叉不在同一平面。

（4）、中间支承橡胶圆环磨损、松旷、紧固方法不当，或吊架固定螺栓及万向节凸缘盘连接螺栓松动，使传动轴位置发生偏斜。

（5）、传动轴花键轴与套管叉的花键磨损过甚，间隙过大。

诊断传动轴异响及振抖的方法是：

（1）、首先检查中间支承吊架螺栓、万向节凸缘盘连接螺栓是否松动，视情况预以紧固。

（2）、如果响声非以上原因造成，则检查传动轴油管是否有磕碰凹陷，平衡片是否失落。平衡片的失落需要在原焊点位置重新焊接相似的平衡片。如果传动轴管有明显凹陷使传动轴本身失去平衡，应将花键轴和万向节叉在车床上切下，在轴管中穿入一根比轴管内径细的心轴，在凹陷处垫上型锤敲击修复。然后将切下的花键轴和万向节叉焊回原位。为了保证质量，施焊时，应将轴管放在专用架上，先在圆周对称点焊数点，然后校正其偏摆量，经校正后再沿圆周焊复。焊完冷却后，再复查一次，若摆差过大应重新焊接。该项工艺过程较为复杂。如果传动轴大面积凹陷损伤则需更换该节传动轴。

（3）、如果异响和振抖仍未排除，则要检查伸缩节是否对准标记安装，如果安装正确，则要支起驱动桥，启动发动机，以怠速低挡运转，若传动轴摆动量大，可用大型划针测出偏摆部垃、方向、偏摆量，如果传动轴两端不正或弯曲，则要在压条上垫以与轴管相吻合的软质金属进行冷压校正,（4）、如果传动轴无偏摆现象，则要拆检中间支承轴承的夹紧橡胶圆环，视情况更换新件，待传动轴转动若干圈后，再重新紧固。

（5）、如果故障现象仍未消失，则要拆下传动轴总成，在平衡机上进行平衡试验。不平衡度超差者，要进行平衡片补偿。

2.中间支承总成异响

中间支承总成异响主要表现在汽车行驶时产生一种连续的“嗡”或“呜”的响声，车速越快，响声越严重，有时也出现“咯楞、咯楞”的响声，滑行时减弱或消失。导致这种异响的原因有：

（1）、中间支承轴承脱层、麻点、磨损过甚或缺少润滑油。

（2）、中间支承轴承隔离圈散架，滚珠轴承损坏。

（3）、中间支承橡胶圆环损坏或橡胶圆环隔套装配方法不当，过紧或过松、偏斜，致使滚动轴承承受附加载荷。

（4）、中间支承架安装不正确，与车架固定的螺栓松动或松紧不一致及车架变形等。

3.万向节和伸缩节异响

万向节和伸缩节异响主要表现在：汽车起步或车速突然改变时，传动装置发出“嘎”一声；当汽车缓车时，响声更为明显，发出“呱啦、呱啦'的响声。

导致万向节和伸缩节异响的主要原因有：

（1）、由于长期缺少润滑油，引起万向节轴颈磨损，轴承磨损或损坏，造成松旷，使万向节游动角度过大。

（2）、连接件的固定螺栓松动，包括万向节凸缘盘连接螺栓松动。

（3）、伸缩节花键副因磨损过甚，或传动轴过短以致花键啮合长度不足，导向作用差，造成松旷。

（4）、车辆经常用高速挡走低速，行驶中车体本身发生抖动对万向节和伸缩节造成可损坏性的冲击。

(5)、变速器第二轴、中间传动轴及主减速锥齿轮的花键轴与凸缘花键槽磨损过甚。

诊断和排除万向节和伸缩节异响的方法是：

(1)、在车下用检查锤敲击万向节凸缘盘连接螺栓，检查其松紧程度，对松动的进行紧固，并向万向节轴承加注润滑油。

(2)、如果试车响声仍未消失，则停车后,用两手握住万向节伸缩节的主、从动部分，检查游动角度，如万向节游动角度过大，则拆卸万向节叉及轴承，视油封、轴颈、轴承磨损具体情况更换损坏零件。

(3)、如果响声系伸缩节游动角度过大造成，则可确定变速器第二轴后凸缘松动或主减速键齿轮的花键轴与凸缘花键轴槽磨损过甚造成，应视情况紧固螺栓(母)或更换损坏零件。

当然，对上述故障现象的诊断方法和分析也不是一成不变的。在实际使用中要根据具体精况进行具体分析。比如有的汽车特别是新车在低速行驶及脱挡滑行时，有清脆而有节奏的金属撞击声，应检修万向节十字轴轴承外径与孔配合是否过紧，以及轴承与十字轴轴端游隙是否过小，从而视情况调整或更换零件。

通过对万向传动装置故障采取上述的诊断分析，可得出如下结论：万向传动装置虽然简单，但是发生故障的原因却是多方面的，直接影响行车安全，降低工作效率。因而对汽车万向传动装置故障要做到早发现、早排除2.5驱动桥

2.5.1驱动桥概述

1.驱动桥组成、功用及分类

驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。它的作用是将万向传动装置传来的动力折过90°角，改变力的传递方向，并由主减速器降低转速，增大转矩后，经差速器分配给左右半轴和驱动轮。

驱动桥处于动力传动系的末端，其基本功能是：①将万向传动装置传来的发动机转矩通过主减速胎、差速器、半轴等传到驱动车轮，实现降速增大转矩；②通过主减速器圆锥齿轮副改变转矩的传递方向；③通过差速器实现两侧车轮差速作用，保证内、外侧车轮以不同转速转向。④通过桥壳体和车轮实现承载及传力作用。

驱动桥的结构型式按工作特性分，可以归并为两大类，即非断开式驱动桥和断开式驱动桥。当驱动车轮采用非独立悬架时，应该选用非断开式驱动桥；当驱动车轮采用独立悬架时，则应该选用断开式驱动桥。因此，前者又称为非独立悬架驱动桥；后者称为独立悬架驱动桥。独立悬架驱动桥结构叫复杂，但可以大大提高汽车在不平路面上的行驶平顺性。

2.主减速器功用及分类

1)主减速器功用

①将万向传动装置传来的发动机转矩传给差速器。

② 在动力的传动过程中要将转矩增大并相应降低转速。

③ 对于纵置发动机，还要将转矩的旋转方向改变90°。

2）主减速器分类

按参加传动的齿轮副数目，可分为单级式主减速器和双级式主减速器。有些重型汽车又将双级式主减速器的第二级圆柱齿轮传动设置在两侧驱动车轮附近，称为轮边减速器。

按主减速器传动比个数，可分为单速式和双速式主减速器。单速式的传动比是固定的，而双速式则有两个传动比供驾驶员选择。

按齿轮副结构形式，可分为圆柱齿轮式(又可分为定轴轮系和行星轮系)主减速器和圆锥齿轮式(又可分为螺旋锥齿轮式和准双曲面锥齿轮式)主减速器。

目前，在轿车中主要是应用单级式主减速器

3．差速器功用及分类

1）．功用

差速器的功用是将主减速器传来的动力传给左、右两半轴，并在必要时允许左、右半轴以不同转速旋转，使左、右驱动车轮相对地面纯滚动而不是滑动。

2）．类型

差速器按其工作特性可分为普通齿轮式差速器和防滑差速器两大类。

2.5.2驱动桥的故障诊断

驱动桥的常见故障为漏油、过热和异响。

1）漏油：

（1）现象：从驱动桥加油口螺塞、放油口螺塞、油封处或各接合面处可见到明显的漏油痕迹。

（2）原因：①加油口或放油口螺塞松动；②油封与轴颈不同轴、油封装反、油封本身磨损或硬化；③油封轴颈磨损成沟槽；④结合平面变形或加工粗糙；⑤结合平面处密封垫片太薄、硬化或损坏；⑥两接合平面的紧固螺钉松动或螺钉上紧方法不符合要求；⑦通气孔堵塞；⑧桥壳有铸造缺陷或裂纹。

2）过热：

（1）现象：汽车行驶一定里程后，用手触试驱动桥壳中部，有无法忍受的烫手感觉。

（2）原因：①齿轮油不足、变质或牌号不符合要求；②锥形滚动轴承调整过紧；③主传动器一对锥形齿轮啮合间隙调整过小；④差速器行星齿轮与半轴齿轮啮合间隙太小；⑤油封过紧；⑥止推垫片与主传动器从动齿轮背面间隙太小。

3）异响：

（1）现象：汽车挂档行驶时驱动桥发出较大响声，而当滑行或低速行驶时响声减弱或消失；汽车行驶、滑行时驱动桥均发出较大响声；汽车转弯行驶时驱动桥发出较大响声，而直线行驶时响声减弱或消失；汽车起步或突然改变车速时，驱动桥发出“抗”的一声；汽车缓车时驱动桥发出“格啦、格啦”的撞击声。

（2）原因：①滚动轴承损伤、严重磨损或过于松旷；②主传动器一对锥形齿轮严重磨损、轮齿变形、轮齿断裂、齿面损伤、啮合面调整不当、啮合间隙太大或太小、啮合间隙不匀或未成对更换齿轮等；③主传动器从动齿轮变形或连接松动；④主传动器主动齿轮凸缘盘紧固螺母松动；⑤主传动器壳体或差速器壳体变形；⑥差速器壳与十字轴配合松旷；⑦行星齿轮孔与十字轴配合松旷；⑧行星齿轮与半轴齿轮啮合间隙太大或太小；⑨半轴齿轮与半轴花键配合松旷；齿轮油不足、粘度太小或牌号不符合要求；⑩行星齿轮与半轴齿轮的齿面严重磨损、损伤、轮齿变形或断裂；齿轮油中有杂物或较大金属颗粒。

2．6传动系游动角度增大

传动系的游动角度，是离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥的游动角度之和，因此也称为传动系的总游动角度。它能表明整个传动系的调整和磨损状况。

1）现象：汽车起步或车速突然改变时，传动系发出“抗”的一声；汽车静止，变速器挂在档上，抬起离合器踏板，松开驻车制动，在车下用手转动传动轴时，感到旷量很大。

2）原因：

（1）离合器从动片与变速器第一轴花键配合松旷；

（2）变速器各对传动齿轮啮合间隙太大或滑动齿轮与花键轴配合松旷；

（3）万向传动装置的伸缩节和各万向节等处松旷；

（4）驱动桥内主传动器的一对锥形齿轮、差速器的行星齿轮与半轴齿轮、半轴齿轮与半轴花键等处配合间隙太大。

3）检查方法：传动系游动角度的检查可分段进行，然后将各分段游动角度相加即可获得。

用经验法检查游动角度时，角度值只能凭经验估算。检查应在热车熄火的情况下进行。

（1）离合器与变速器游动角度的检查；变速器挂在要检查的某档上，松开驻车制动，离合器处在结合状态下，然后在车下用手将变速器的输出轴或其上的驻车制动盘从一个极端位置转到另一个极端位置，两极端位置之间的转角，即为在该档下从离合器至变速器输出端的游动角度。依次挂入每一档，可获得各档的这一游动角度。

（2）万向传动装置游动角度的检查：支起驱动桥，拉紧驻车制动，然后在车下用手将驱动桥凸缘盘从一个极端位置转到另一个极端位置，两极端位置之间的转角即为万向传动装置的游动角度。

（3）驱动桥游动角度的检查：松开驻车制动，变速器置空档位置，驱动轮着地或处于制动状态，然后在车下用手将驱动桥凸缘盘从一个极端位置转到另一个极端位置，两极端位置之间的转角即为驱动桥的游动角度。

上述三段游动角度之和即为传动系的游动角度。

总结

汽车底盘故障的诊断排除，不能仅凭前人累计的经验，更不能靠主观臆断，而是需要对故障现象进行多方面的、有针对性的综合分析，才能得出行之有效的处理方案。因此，对汽车底盘故障进行仔细的分析，便成为能够快捷、有效地排除故障的重要前提。