汽车传动系统的检测与维修Word格式文档下载.docx

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万向节；

驱动桥

Abstract

Atpresent,asautomotivetechnologyadvances,carshavebecomeanessentialmeansoftransport,improvementofpeople'

slivingstandardsonvehiclesafety,maneuverability,comfortandeconomyarealsoimproved.Sothemajorpartofthecar'

smaintenanceandcommonfaultdiagnosisisalsobecomingmoreandmoreimportant.Transmissionsystemofvehiclechassisareautomobileenginesandpowertransmissionbetweenthedrivingwheels.Itsmaintenancewasconsidereddispensable,however,farfromenginecarvalued.Automobiletransmissionsystems,directlyrelatedtovehiclesafety,maneuverability,comfortandeconomyofkeyproperties.Withthedevelopmentofthecarupdatedtransmissionstructureismorecomplex,higherdegreeofautomationandtransmissionsystemwillbeanimportantpartoffuturevehicledevelopment.Thispaperintroducesthevehiclepowertrainstructure,thentheautotransmissionsystemfaultdiagnosisandrepair,finally,Tourancarasanexample,analysisofsteeringsystemfaultdiagnosisandmaintenance.

Keywords：

automotivetransmissionsystemspowertransmissionclutchuniversaljoint;

thedriveaxle

第1章汽车传动系结构

汽车传动系统的基本功用是将发动机发出的动力按照需要传给驱动车轮。

1.1传动系的组成

现代汽车普遍采用的是活塞式内燃机，与之相配用的传动系统大多数是采用机械式或液力机械式的。

普通双轴货车或部分轿车的发动机纵向布置在汽车的前部，并且以后轮为驱动轮，其传动系统的组成和布置如图1所示。

发动机发出的动力依次经过离合器、变速器和由万向节与传动轴组成的万向传动装置，以及安装在驱动桥中的主减速器、差速器和半轴，最后传到驱动车轮。

图1汽车传动系统的一般组成及布置

1.2传动系的功能

传动系统的首要任务是与发动机协同工作，以保证汽车能在不同使用条件下正常行驶，并具有良好的动力性和燃油经济性。

为此，任何形式的传动系统都必须具有如下功能。

1.2.1实现汽车减速增矩

只有当作用在驱动轮上的驱动力足以克服外界对汽车的阻力时，汽车才能起步和正常行驶。

为此，必须使传动系统具有减速增矩作用，亦即使驱动轮的转速降低为发动机转速的若干分之一，相应地驱动轮所得到的转矩则增大到发动机转矩的若干倍。

在机械式传动系统中，若不计摩擦，则驱动轮转矩与发动机转矩之比等于发动机转速与驱动轮转速之比。

该比值称为传动系统的传动比，以符号i表示。

这一功能一般由主减速器（传动比以i0表示）来实现。

1.2.2实现汽车变速

汽车的使用条件，诸如汽车的实际装载质量、道路坡度、路面状况，以及道路宽度和曲率、交通情况所允许的车速等，都在很大范围内不断变化。

这就要求汽车牵引力和速度也有相当大的变化范围。

另一方面，活塞式内燃机，在其整个转速范围内，转矩的变化不大，而功率及燃油消耗率的变化却很大，因而保证发动机功率较大而燃油消耗率较低的曲轴转速范围，即有利转速范围是很窄的。

为了使发动机能保持在有利转速范围内工作，而汽车牵引力和速度又能在足够大的范围内变化，应当使传动系统传动比能在最大值与最小值之间变化，即传动系统应具有变速功能。

该功能由变速器（传动比以ig表示）来实现。

因为在传动系统中变速器与主减速器是串联的（见图1-1），则整个传动系统传动比便等于L0与L。

的乘积（i=i0ig）。

一般汽车变速器的直接档为变速器传动比的最小值（ig=1），则整个传动系统的最小传动imin=i0，即等于主减速器的传动比。

传动系统传动比的最小值imin应保证汽车能在平直良好的路面上克服滚动阻力和空气阻力，并以相应的最高速度行驶。

轿车和轻型货车的imin一般为3～6，中、重型货车的imin一般为6～15。

当要求驱动力足以克服最大行驶阻力，或要求汽车具有某一最低稳定速度时，传动系统传动比就应取最大值imax。

imax在轿车上为12～18，在轻、中型货车上为35～50。

若传动比在一定范围内的变化是连续的和渐进的，则称为无级变速。

无级变速可以保证发动机保持在最有利工况下工作，因而有利于提高汽车的动力性和燃油经济性。

因此机械式传动系统多数是有级变速，即传动比档数是有限的。

一般轿车和轻、中型货车的传动比有3～5档，越野汽车和重型货车的传动比可多达8～10档。

1.2.3实现汽车倒车

汽车在某些情况下，需要倒向行驶。

然而内燃机是不能反向旋转的，故与内燃机共同工作的传动系统必须保证在发动机旋转方向不变的情况下，能使驱动轮反向旋转。

一般结构措施是在变速器内加设倒档。

1.2.4必要时中断传动系统的动力传递

内燃机只能在无负荷情况下起动，而且起动后的转速必须保持在最低稳定转速以上，否则可能熄火。

所以在汽车起步之前，必须将发动机与驱动轮之间的动力传动路线切断，以便起动发动机。

发动机进人正常怠速运转后，再逐渐地恢复传动系统的传动能力，即从零开始逐渐对发动机曲轴加载，同时加大节气门开度，以保证发动机不致熄火，使汽车能平稳起步。

此外，在变换传动系统变速器档位（换档）以及对汽车进行制动之前，也都有必要暂时中断动力传递。

在汽车长时间停驻时，以及在发动机不停止运转情况下，使汽车暂时停驻，或在汽车获得相当高的车速后，欲停止对汽车供给动力，使之靠自身惯性进行长距离滑行时，传动系统应能长时间保持在中断动力传递状态。

为此变速器应设有空档，即所有各档齿轮都能保持在脱离传动位置的档位。

1.3汽车传动系的类型

按汽车传动系统中传动元件的特征，可分为机械式、液力式和电力式传动系统等。

下面简单介绍液力式传动系统。

液力式传动系统又分为液力机械式和静液式。

液力机械式传动系统的特点是组合运用液力传动和机械传动。

此处液力传动单指动液传动，即以液体为传动介质，利用液体在主动元件和从动元件之间循环流动过程中动能的变化来传递动力。

动液传动装置有液力偶合器和液力变矩器两种。

液力机械式传动系统能根据道路阻力的变化，自动地在若干个车速范围内分别实现无级变速，而且其中的有级式机械变速器还可以实现自动或半自动操纵，因而可使驾驶人的操作大为简化。

第2章汽车传动系常见故障诊断及维修

汽车传动系是由离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥等主要部件组成。

若其中某个部件调整不当或严重磨损，都会造成传动系的异响。

离合器常见故障有打滑、分离不彻底、发抖、发响。

变速器常见故障是跳档、乱档、异响、换档困难和漏油。

万向传动装置的常见故障有传动轴振动和噪音声、起动撞击及滑行异响。

2.1离合器的常见故障诊断与维修

2.1.1分离不彻底

现象：

发动机怠速运转，踩下离合器踏板，原地挂档有齿轮撞击声，且难以挂入；

情况严重时，原地挂档后发动机熄火。

产生原因及维修方法：

离合器自由行程过大，当踩下踏板时不能使膜片弹簧充分压缩，维修方法是进行调整；

从动盘正反面装错，造成从动盘仍与飞轮有摩擦，维修方法是重新装配；

从动盘翘曲变形，使从动盘与飞轮或压盘仍有摩擦，维修方法是进行校正从动盘；

从动盘花键毂在变速器一轴（输入轴）上移动不灵活，造成从动盘与压盘或飞轮仍有摩擦，使离合器分离不彻底，维修方法是更换从动盘。

2.1.2起步发抖

起步时，离合器不能平稳结合，而产生抖动。

产生原因及维修方法：

从动盘的钢片或压盘发生翘曲，变形造成从动盘不能正常与飞轮或压盘接合，维修方法是更换从动盘或压盘；

飞轮与从动盘的接触面偏摆，造成飞轮与从动盘不正常接触，维修方法，修复飞轮；

从动盘上缓冲片或减震弹簧折断，造成从动盘不正常工作，维修方法是更换从动盘；

从动盘上铆钉松动或露出，造成铆钉与飞轮或压盘接触，维修方法是更换从动盘；

压盘总成与飞轮的固定螺栓松动，造成从动盘与压盘不正常接触，维修方法是紧固螺栓。

2.1.3传力打滑

放松离合器时，汽车不能起步；

加速时发动机转速上升，但车速不相应升高；

上长坡时，离合器冒烟且有糊味。

当拉紧驻车制动器，进行起步试验时，发动机本应熄火，若不熄火，表示离合器确实打滑。

离合器踏板自由行程太小或没有，膜片弹簧力全部或部分作用在操纵机构，而使从动盘不能很好地与飞轮及压盘压紧。

维修方法为调整离合器自由行程；

从动盘上有油污，造成从动盘表面摩擦力减小。

维修方法是去除从动盘油污并维修漏油故障；

从动摩擦片、压盘和飞轮工作面磨损严重，厚度减薄。

维修方法是更换从动盘；

弹簧退火，膜片弹簧疲劳或开裂。

维修方法是更换压盘总成；

离合器压盘与飞轮之间固定螺钉松动。

维修方法是紧固螺栓；

分离轴承套筒与其导管之间因油污、尘腻或卡住而不能回位。

维修方法是清洗导管。

2.1.4异响

离合器分离或接合时发出不正常响声。

原因及维修方法：

2.2变速器的常见故障诊断与维修

汽车变速器，是一套用于来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度的变速装置，用于发挥发动机的最佳性能。

变速器可以在汽车行驶过程中，在发动机和车轮之间产生不同的变速比，通过换挡可以使发动机工作在其最佳的动力性能状态下。

变速器的发展趋势是越来越复杂，自动化程度也越来越高，自动变速器将是未来的主流。

当今，汽车变速器种类繁多，汽车行驶过程中，变速器各种运动机件常处于高转速、大负荷条件下工作，当行驶道路复杂时，档位变换频繁，在换档过程中，由于变速器内部齿轮之间、齿轮与轴之间的相对运动变化而发生冲击，使各部机件产生磨损，尤其是装配调整不当或驾驶员操作不当，更会使磨损加剧，甚至造成机件的损坏，而导致变速器故障的产生，其故障主要有跳档、乱档、换档困难、变速器异响。

2.2.1变速器跳档

故障现象：

车在行驶中，变速杆自动跳回空档位置。

这种现象多发生在中、高速，负荷突然变化或汽车受剧烈振动时，且大多数是在高速档位跳档。

故障原因：

①由于变速齿轮、齿套或同步器锥盘轮齿磨损过量，沿齿长方向形成雏形，啮合时便产生一个轴向推力，在工作中又受振抖，转速变化的惯性影响，迫使啮合的齿轮沿轴向脱开。

②操纵杆系磨损松旷或变速器内拨叉弯曲变形、止推垫片磨损，使之不能完全啮合。

③自锁装置磨损松旷，弹簧弹力不足或折断，造成锁止力量不足，使变速叉轴不能可靠地定位。

④变速轴轴承严重磨损松旷或轴向间隙过大，使轴转动时发生跳动和窜动。

⑤二轴后端固定螺母松动，从而造成第二轴轴向窜动。

⑥同步器锁销松动，同步器散架或接合齿长度方向已磨损严重。

故障诊断与维修：

①在发现某档跳档时，仍将变速杆换人该档，然后拆下变速器盖看齿轮啮合情况，如啮合良好，应检查变速叉轴锁机构。

②检查操纵杆系是否松旷或严重磨损，变速器内拨叉是否弯曲变形，止推垫片严重磨损，若松旷或损坏严重，应及时调整或更换零件。

③检查齿轮的啮合情况，如齿轮未完全啮合，用手推动跳档的齿轮或齿套能正确啮合，应检查变速叉是否弯曲或磨损过甚，以及变速叉固定螺钉是否松动，叉端与齿轮投槽间隙是否过大。

若变速叉弯曲应校正；

如因变速叉下端磨损与滑动齿轮槽过度松旷时应拆下修理。

④检查轴或轴承是否磨损严重，必要时应更换。

⑤检查第二轴固定螺母，如松动，需更换。

（6）检查同步器工作情况，如有故障应修理或更换；

2.2.2变速器乱挡

离合器技术状况正常，汽车起步挂档或行驶中换档时，变速杆不能挂入所需档位，即使能挂入所需档位，但不能退回空档，或一次挂入两个档位。

①变速杆定位销磨损松旷、断裂或脱出，使变速杆失去控制作用，任意乱摆。

②变速杆下端弧形工作面磨损过大，不能正确拨动变速叉或导块。

③变速叉弯曲、下端面或变速叉导块磨损过度。

④变速叉轴弯曲、互锁销、钢球或凹槽磨损过甚，失去互锁作用。

⑤第二轴前端滚针轴承烧结，使第一轴和第二轴联成一体。

①摆动变速杆，若变速杆能成圈转动，则为定位销折断或脱出；

若变速杆摆动幅度较大，则为定位销磨损过甚。

出现以上两种情况时均应更换定位销，并调整变速杆。

②若变速器只能挂档，不能退回空档，则变速杆可以转动引起错档，则为变速杆下端球面或导块变速叉凹槽磨损过甚。

若变速杆摆动量甚大，不能退回空档位置，说明变速杆下端球形工作面已脱出导块凹槽或变速叉拨槽，必须对其进行焊补修复或更换。

③若能同时挂入两个档位，说明互锁销球磨损过甚而失去互锁作用，必须予以更换。

④若除空档和直接档外，其他档位均不能正常工作，则应检查第二轴前端滚针轴承是否烧结而使一、二轴连成一体，若是应予清除更换。

2.2.3变速器换挡困难

离合器工作良好，变速杆不能正常挂上档位，或者勉强挂入档位后，又很难退回。

①变速叉轴弯曲变形，严重锈蚀，端头严重“打毛”，移动困难。

②变速叉或导块凹槽磨损严重，或锁紧螺钉松动，换档时变速杆从槽中滑出，造成挂档摘档困难。

③锁止钢球或凹槽严重磨损，导致定位不准，挂不上档，还可能出现乱档。

④变速杆调整不当，同步器损坏或严重磨损。

①检查变速杆有无损坏，调整是否正常，并视情况调整、校正或更换。

②查看齿轮齿端倒角是否过小、是否打齿变“毛”，若出现此类情况，应予更换。

③检查变速叉轴能否正常移动，变速叉及导块凹槽是否磨损过度，视情况修复或更换。

④检查锁止机构的钢球、凹槽磨损情况，视情况修复或更换。

⑤检查各同步器，失效则更换。

若上述各项均正常，则需检查变速器齿轮及轴的装配和配合情况，若不正常则重新装配。

2.3万向传动装置的常见故障诊断与维修

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维修故障，因此，在行车中应注意检查，及时诊断、及时维修。

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。

2.3.1传动轴异响及振抖

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。

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。

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维修，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。

2.3.2中间支承总成异响

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。

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。

①停车后，先向中间支承内注入润滑油，如果试车响声消失，则响声系轴承缺油造成。

②如果响声仍未消失，则可停车后松开夹紧圆环的所有紧固螺钉，待传动轴转动若于圈后再重新拧紧。

同时对中间支承轴承与车架连接螺栓（母）松动的，给予紧固。

③如果试车响声仍未消失，则要解体中间支承部分，根据橡胶圆环.轴承.轴颈等磨损情况予以调整.维修，视情况更换新零件。

同时要对车架的变形情况作以检修。

第3章案例分析

3.1途安汽车转向系统的组成及工作原理

3.1.1系统组成

上海大众途安汽车电动机械式助力转向系统的组成如图3.1所示，该系统的主要元件有电机（V187）、控制单元（J500）、转速传感器、双小齿轮、转向力矩传感器（G269）、转向角传感器（G85）等。

图3.1电动机械式助力转向系统的组成

电机：

为电磁式异步电机，是转向助力装置的动力源，不受发动机控制。

当温度高于100℃时，电机产生的助力开始下降，当下降到60%时，警告灯K161黄色灯点亮，提醒车主注意。

异步电机和控制单元无法单独更换。

控制单元：

温度范围为-40℃--+1200C，工作电压为10--16V，工作电流<

<

85A。

控制单元具有防震、防水功能，司一检查输入、输出信号的可信度，检查错误信息提示功能是否正常。

转速传感器：

集成在异步电机内，用于测量电机转子的转速，并反馈给控制单元。

双小齿轮：

一个为齿轮齿条转向装置的转向小齿轮，另一个为驱动小齿轮，由异步电泪L驱动。

转向力矩传感器：

是带有转动磁极的磁阻式传感器，由芯片、信号放大器、温度补偿器组成，温度范围为一40℃一+120℃。

.测量范围为士10N·

m。

转向角传感器：

安装在方向盘下方，将方向盘的力矩和拟转动的方向传送给控制单元。

3.1.2工作原理

当汽车转向时，转向传感器会“感觉”到方向盘的力矩和拟转动的方向，这些信号会通过数据总线传送给控制单元，控制单元会根据传动力矩、拟转动的方向、车速信号、转子转速信号等数据，向电机控制器发出动作指令，使电机根据具体的需要输出相应大小的转动力矩，从而实现助力转向。

当汽车不转向时，该系统就不工作，处于“Standby"

（休眠）状态等待调用。

该系统具有良好的助力特性，即车速高时，输出的助力较小，驾驶员转动方向盘就费力，使路感增强：

车速低时，输出的助力较大，驾驶员转动方向盘就省力。

3.2故障实例

一辆2.0L途安汽车，行驶里程2.6万km。

该车转向时没有助力，且警告灯点亮报警。

用V.A.S5051进行检测，故障码为"

01309一车专向助力控制单元故障”。

清除故障码后试车，故障重现，因此确诊为转向助力系统控制单元失效。

更换转向}JL总成，然后进行转向零位设定和转向极限位置设定，最后用V.A.S5051进入“44-02”查询转向系统故障码，仪器显示系统无故障，维修工作结束。

转向零位的设定方法：

使车辆前轮处于直线行驶状态，用V.A.S5051输入地址词“44"

，将方向盘向左转40--50，回正后冉向右转40--50.回正后双手离开方向盘；

输入功能词“11'

.冉输入“31857"

，按“返回”键；

输入"

04-60"

，按“Activating"

（激f}）键，退出V.A.S5051；

断开点火开关6s（注意：

在进行转向零位设定时，发动机不能运行，方向盘向左、右转动后冉回正时，双手必须离开方向盘，使方向盘静IF:

不动，以便让控制单元对零位进行确认）。

转向极限位置的设定方法：

使车辆前轮处于直线行驶状态，起动发动机，将方向盘向左转动100左右，停顿1--2s后回正；

冉将方向盘向右转动10。

左右，停顿1--2s后回正，然后双手离开方向盘；

停顿1--2s后，将方向盘向左转到极限位置；

停顿1--