豐田自動(dòng)變速箱的故障診斷與維修方案
“車到山前必有路,有路必有豐田車”,這是豐田汽車公司廣為人知的名言,各型豐田汽車經(jīng)濟(jì)、適用且便于維修的優(yōu)點(diǎn)深受廣大汽車消費(fèi)者喜愛,這使得豐田汽車在我國(guó)的汽車保有量呈穩(wěn)步增長(zhǎng)的趨勢(shì)。在自動(dòng)變速箱方面,豐田汽車通常采用AW公司生產(chǎn)的自動(dòng)變速箱,為方便大家理解、掌握和維修,從本期開始,我們就針對(duì)豐田汽車自動(dòng)變速箱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、改進(jìn)措施以及故障診斷方法等進(jìn)行詳細(xì)的分析和說明。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
一、豐田車系自動(dòng)變速箱的型號(hào)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn): | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(一)、變速箱型號(hào) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
在豐田汽車上,采用的自動(dòng)變速箱形式較多,其型號(hào)主要有:A130L、A131(L)、A132(L)、A140E/L、A141E、A142E、A240E/L、A241E/L/H、A340E/H/F、A341E、A342E、A540E/H、A541E、A650E、A750E/F、A761E、A440F、A442F、U140E/F、U151E/F、U241E、A245E、A246E、U341E、U540E、U541E等。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
豐田自動(dòng)變速箱的型號(hào)與通用自動(dòng)變速箱的型號(hào)一樣,都具有比較特定的含義,了解和掌握這些特定的含義,我們便可以先從型號(hào)上知道變速箱的一些特點(diǎn),從而為我們后面的維修工作打下基礎(chǔ)。下面以“A541E”為例,對(duì)豐田自動(dòng)變速箱型號(hào)的含義進(jìn)行說明: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A——代表自動(dòng)變速箱 | 5——驅(qū)動(dòng)形式:1、2、5--前驅(qū),3、6、7--后驅(qū) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4——前進(jìn)擋個(gè)數(shù):3--3前速,4--4前速,5--5前速 | 1——變速箱的生產(chǎn)序號(hào) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
E——類型:電控帶鎖止,無“E”--全液控 ;L--變矩器帶鎖止,H或F--四輪驅(qū)動(dòng) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
特別說明:上述各型自動(dòng)變速箱中,A340H、A340F、A540H型,其后面均省略了“E”,它們都是電控自動(dòng)變速箱,并帶鎖止離合器;A241H、A440F、A442F型自動(dòng)變速箱,其后均省略了“L”,但均帶有鎖止離合器。對(duì)于改進(jìn)后的自動(dòng)變速箱,只增加了鎖止離合器或驅(qū)動(dòng)輪的個(gè)數(shù),其余未做改動(dòng),只在原型號(hào)后加注“L”、“F”或“H”,原型號(hào)不變。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(二)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1、豐田自動(dòng)變速箱是最早采用電控系統(tǒng)的自動(dòng)變速箱之一,因此其純液控變速箱較少,現(xiàn)在運(yùn)用較多的一般都是半電控或全電控自動(dòng)變速箱,半電控自動(dòng)變速箱都由一根節(jié)氣門拉線調(diào)節(jié)主油壓(圖一),這種拉線只調(diào)油壓,不調(diào)換擋點(diǎn)。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2、在豐田汽車的自動(dòng)變速箱中,行星齒輪機(jī)構(gòu)大多采用辛普森行星齒輪機(jī)構(gòu),其特點(diǎn)是共用太陽輪,整體結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,這有利于初學(xué)者理解和分析變速箱的傳動(dòng)路線,并掌握其維修方法。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3、豐田四速自動(dòng)變速箱都由一個(gè)超速行星排和一個(gè)辛普森行星排組成,一般后驅(qū)變速器(如:A340E、A341E等)的超速行星排一般裝在辛普森齒輪機(jī)構(gòu)的前邊,而前驅(qū)變速器(如:A140E、A540E等)的超速行星排則裝在變速箱的尾部(辛普森行星排的后邊)。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4、對(duì)于比較老款的豐田電控自動(dòng)變速箱,多數(shù)閥體上有三個(gè)電磁閥,其中包括兩個(gè)換擋電磁閥和一個(gè)鎖止電磁閥。當(dāng)變速箱出現(xiàn)故障進(jìn)入安全應(yīng)急模式運(yùn)行時(shí),電控系統(tǒng)通常將變速箱鎖定在四擋,即變速箱鎖四擋。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5、豐田自動(dòng)變速箱在機(jī)械構(gòu)造方面,一般都設(shè)計(jì)有2擋手動(dòng)帶式制動(dòng)器(圖二),因此當(dāng)變速桿置于手動(dòng)2擋時(shí),車輛都具有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6、豐田自動(dòng)變速箱的變矩器都具有鎖止功能。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
圖一 電控波箱的節(jié)氣門拉線只調(diào)節(jié)主油壓 | 圖二 設(shè)計(jì)的手動(dòng)2擋制動(dòng)帶起發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
二、施力裝置和傳動(dòng)路線分析: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
豐田自動(dòng)變速箱型號(hào)較多,但行星齒輪機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)線路大體同,這里以內(nèi)部結(jié)構(gòu)較典型的A340E自動(dòng)變速箱為例,對(duì)其施力裝置和傳動(dòng)路線進(jìn)行說明。該變速箱的行星齒輪機(jī)構(gòu)采用一個(gè)單排行星齒輪機(jī)構(gòu)(即超速行星排)和一個(gè)辛普森行星排組成,在辛普森行星排中,有一個(gè)共用太陽輪,太陽輪和前排齒圈可分別或同時(shí)作為動(dòng)力輸入元件,前排行星架與后排齒圈連為一體作為輸出元件,后排行星架可獨(dú)立運(yùn)動(dòng),并與2號(hào)單向離合器、低倒擋制動(dòng)器連接,在低倒擋時(shí)制動(dòng)形成低速擋和倒擋。其動(dòng)力傳遞示意圖如圖三(元件說明:1-超速擋制動(dòng)器 2-超速擋離合器 3-超速擋單向離合器 4-手動(dòng)2擋帶式制動(dòng)器 5-高速擋/倒擋離合器 6-前進(jìn)擋離合器 7-二擋制動(dòng)器 8-1號(hào)單向離合器 9-低速擋/倒擋制動(dòng)器 10-2號(hào)單向離合器)。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
各擋施力裝置作用表如下: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
圖三 A340E動(dòng)力傳遞路線示意圖 | A340E自動(dòng)變速箱各擋施力裝置作用表 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
元件說明:C0—超速擋離合器 C1—前進(jìn)擋離合器 C2—直接擋離合器 B0—超速擋制動(dòng)器 B1—手動(dòng)2擋帶式制動(dòng)器 B2—2擋制動(dòng)器 B3—低倒擋制動(dòng)器 F0—超速擋單向離合器 F1—1號(hào)單向離合器 F2—2號(hào)單向離合器 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
從以上元件施力裝置工作表可以看出,該款變速箱在結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用,當(dāng)變速桿處于手動(dòng)2擋時(shí),手動(dòng)2擋帶式制動(dòng)器參與工作,固定辛普森行星排的共用太陽輪,所以當(dāng)車輛下長(zhǎng)坡或陡坡時(shí),將變速桿置于手動(dòng)2擋滑行可產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用,從而增強(qiáng)車輛的制動(dòng)效果。而當(dāng)變速桿處于“D”位時(shí),手動(dòng)2擋帶式制動(dòng)器不參與工作,因車輛下坡時(shí)驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速比輸入轉(zhuǎn)速快,1號(hào)單向離合器打滑,所以此時(shí)車輛無發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
下面以手動(dòng)2擋的2擋為例,分析其傳動(dòng)路線為: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
變速桿置于手動(dòng)2擋,動(dòng)力由輸入軸傳入超速行星排的行星架,由于2擋時(shí)超速擋離合器接合,超速擋單向離合器鎖止,將超速行星排連為一個(gè)整體,因超速行星排的齒圈與前進(jìn)擋和直接擋離合器轂連為一體,此時(shí)前進(jìn)擋離合器接合,動(dòng)力由前進(jìn)擋離合器輸入到辛普森行星齒輪機(jī)構(gòu)的前排齒圈,又因手動(dòng)2擋帶式制動(dòng)器(當(dāng)車輛滑行時(shí)產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用)與二擋制動(dòng)器同時(shí)參與工作,1號(hào)單向離合器鎖止,固定共用太陽輪,因此動(dòng)力由前排行星架經(jīng)傳動(dòng)軸輸出到主減速器。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
三、新舊款變速箱的改進(jìn)說明: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
前面我們已經(jīng)講到,豐田汽車主要采用AW公司生產(chǎn)的自動(dòng)變速箱,而AW公司是世界上較大的汽車自動(dòng)變速箱專業(yè)生產(chǎn)廠家之一,經(jīng)過多年的發(fā)展,其自動(dòng)變速箱主要有以下幾個(gè)方面的改進(jìn): | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1、在電控變速箱問世前,豐田液控自動(dòng)變速箱較少,主要有:A130L、A131L、A132L、A140L等,這種液控變速箱的變矩器都具有鎖止功能,主要應(yīng)用在80年代以前的老款豐田車型上,現(xiàn)在已被淘汰。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2、到1982年,電控自動(dòng)變速箱最先在豐田公司問世,并應(yīng)用在皇冠轎車上;1983年,豐田A140E電控變速箱緊接著問世,并裝在四缸佳美轎車上,它把自動(dòng)變速箱的發(fā)展推上了一個(gè)新高點(diǎn)。這款變速箱具有非常高的實(shí)用價(jià)值,直到現(xiàn)在還應(yīng)用在排量較小的豐田佳美轎車上。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3、對(duì)于老款的豐田電控自動(dòng)變速箱(如:A140E、A340E等),一般只有三個(gè)電磁閥,其中一個(gè)負(fù)責(zé)變矩器鎖止,另外兩個(gè)負(fù)責(zé)變速箱的換擋工作,變速箱的主油壓則由一根節(jié)氣門拉線來調(diào)節(jié)。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4、在機(jī)械構(gòu)造方面,老款自動(dòng)變速箱的ATF油與差速器油是分開的,差速器與變速箱主體各有一個(gè)通氣孔。為便于波箱的維修和保養(yǎng),后期自動(dòng)變速箱將差速器油改為波箱油,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上去掉了分隔兩種油用的雙面油封,并將通氣孔連為一體(圖四),這就避免了由于雙面油封損壞造成兩種油混在一起而損壞變速箱的故障。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5、90年代后期的豐田自動(dòng)變速箱(如:A341E、A541E等),在電控系統(tǒng)方面做出了一些改進(jìn),主要是設(shè)計(jì)了一個(gè)EPC電磁閥,對(duì)變速箱的蓄壓器背壓進(jìn)行調(diào)節(jié),從而改善了車輛的換擋平順性。但它對(duì)變速箱的主油壓沒有影響,所以這些變速箱仍設(shè)計(jì)有一根節(jié)氣門拉線來調(diào)節(jié)主油壓。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6、2000年以后的自動(dòng)變速箱(如:U140F、U540E等),都為全電控自動(dòng)變速箱。在電控系統(tǒng)方面,不僅設(shè)計(jì)了一個(gè)專門的EPC電磁閥來控制主油壓,還設(shè)計(jì)了一個(gè)或多個(gè)換擋平順閥,更好地改善了車輛的換擋平順性和乘座舒適性。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
圖四 差速器與變速箱主體通氣孔連為一連 | 圖五 A340E超速擋單向離合器 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
四、工作元件的正確檢測(cè): | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1、超速擋離合器的檢查: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
豐田自動(dòng)變速箱的超速擋離合器在1、2、3擋及倒擋都要參與工作,若出現(xiàn)磨損或燒蝕,在超速擋單向離合器打滑時(shí)會(huì)造成變速箱沒有任何擋位,因此維修時(shí)應(yīng)注意檢查超速擋離合器的靜態(tài)油壓是否符合標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于豐田前驅(qū)自動(dòng)變速箱,其超速擋離合器一般裝在變速箱尾部,較易出現(xiàn)離合器鼓泄壓現(xiàn)象,維修時(shí)還應(yīng)注意對(duì)其動(dòng)態(tài)油壓進(jìn)行檢測(cè)(有條件時(shí)可在總成測(cè)試機(jī)上進(jìn)行測(cè)試。) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2、超速擋單向離合器的檢查: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
從上述施力裝置作用表中可以看出,超速擋單向離合器(圖五)負(fù)責(zé)防止超速行星排中的行星架左轉(zhuǎn),若損壞后打滑,則它負(fù)責(zé)的工作改由超速擋離合器負(fù)責(zé),變速箱上所有的擋都還有,但因?yàn)槌贀蹼x合器大部分只有2~3張摩擦片(個(gè)別的只有1張摩擦片),當(dāng)車輛負(fù)荷急劇增加時(shí)(如:起步和急加速時(shí)),會(huì)出現(xiàn)超速擋離合器輕微打滑,若不及時(shí)更換超速擋單向離合器,會(huì)造成超速擋離合器連續(xù)燒蝕的現(xiàn)象。所以在維修豐田自動(dòng)變速箱時(shí),應(yīng)注意檢查超速擋單向離合器是否打滑,可先觀察其磨損的狀況,若磨損嚴(yán)重,應(yīng)直接更換;若未發(fā)現(xiàn)明顯磨損,也應(yīng)進(jìn)行加負(fù)荷的測(cè)試和檢查。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3、電磁閥的檢查: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
圖六 EPC和和TCC電磁閥的阻值較小 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
豐田電控自動(dòng)變速箱一般有3~5個(gè)電磁閥,其中直徑比較小的兩個(gè)是換擋電磁閥,負(fù)責(zé)“D”位上的4個(gè)前進(jìn)擋,直徑比較大的是EPC和TCC電磁閥,分別負(fù)責(zé)油壓調(diào)節(jié)和變矩器的鎖止工作。換擋電磁閥一般都是常閉式通斷電磁閥,阻值為12.5Ω左右,可采用12V電壓直接進(jìn)行動(dòng)作測(cè)試;EPC和TCC電磁閥一般為脈沖電磁閥(圖六),其阻值約為5Ω,不能直接用12V電壓進(jìn)行動(dòng)作測(cè)試,否則可能燒壞電磁閥,維修時(shí)可采用串接一個(gè)燈泡或一個(gè)阻值較小的電阻等方式進(jìn)行動(dòng)作測(cè)試。
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