传动系的检测与诊断

传动系的检测与诊断汽车底盘包括传动系、行驶系、转向系和制动系。汽车底盘的技术状况，直接关系到整车行驶的操纵稳定性和安全性，同时还影响发动机的动力传递和燃油消耗。常用的汽车底盘检测设备有：离合器打滑频闪测定仪、传动系游动角度检测仪、车轮定位仪、四轮定位仪、车轮动平衡仪、悬架和转向系检测仪、悬架装置检测台等。随着科学技术的发展，这些检测设备已大量采用光、机、电一体化技术，并采用微机控制，有些还具有智能化功能或专家诊断系统。正确的使用这些检测设备，可以保证在汽车底盘的维修中获得可靠的技术数据，从而保证底盘有效的工作。一、传动系的检测传动系包括离合器、变速器、万向传动装置、主减速器及差速器等部件，在汽车运行过程中，传动系功能会逐渐下降，出现异响、过热、漏油及乱档等故障。对传动系及时进行检测、诊断、维修，可确保汽车正常运行和安全行驶。在汽车不解体的情况下，使用仪器既可以检测传动系的技术参数，如滑行距离、功率消耗和游动角等，还可以对传动系的主要部件进行检测诊断，如离合器是否打滑、各部分游动角、各部分异响和变速器是否跳档等。(一)传动系滑行距离的检测传动系滑行距离可在惯性式底盘测功试验台上进行检测，也可用五轮仪在道路试验中进行。测试前要求发动机运行至正常温度，当试验速度达到设定滑行初速度时，变速器置空档，滑行到车轮停转为止，测出滑行距离和滑行时间即可。(二)传动系功率消耗的检测传动系功率消耗可在惯性式底盘测功试验台上进行检测。在测完驱动车轮的输出功率后，立即踏下离合器踏板，利用试验台的惯性反拖传动系运转，既可测出在一定车速下的传动系消耗功率。(三)离合器打滑的检测离合器打滑会使发动机的动力不能有效的传递到驱动轮上，并使离合器磨损加剧、过热、烧焦甚至损坏。使用离合器频闪测定仪可检测离合器是否打滑。1．测定仪的结构与工作原理离合器打滑频闪测定仪主要由透镜、闪光灯、电阻器、电容器、传感器和电源等组成，如图3-1所示，电源可采用汽车蓄电池。图3-1离合器打滑频闪测定仪1-环；2-透镜；3-框架；4-闪光灯；5-护板；6、9、11、12、18-隔板；7-电阻器；8、10-电容器；13-二极管；14-支持器；15-座套；16-变压器；17-开关；19-导线；20-传感接头该仪器由发动机火花塞的高压电极输入电脉冲信号，火花塞每跳火一次，闪光灯就亮一次，闪光频率与发动机转速成正比。离合器不打滑时，传动轴上设定点会与闪亮点同步动作，传动轴似乎处于不转动状态。否则，轴上设定点转速会滞后于闪亮点动作，而说明离合器存在打滑现象。2．测定仪的使用方法离合器打滑的检测可以在底盘测功试验台上或车速表试验台上进行，无试验台的可支起驱动轮进行。检测时，在传动轴上作一标记点，变速器应挂入直接档并踩下加速踏板，使车轮原地运转，必要时可给试验台滚筒增加负荷或使用行车制动器，以增加驱动论和传动系的负荷。将闪光灯发出的光亮点投射到传动轴上的标记点。若离合器不打滑，传动轴上标记点与光亮点同步。若离合器打滑，则传动轴上标记点与光亮点不同步。(四)传动系游动角度的检测汽车传动系游动角度常用指针式游动角度检测仪和数字式游动角度检测仪进行检测。1．指针式游动角度检测仪及检测方法(1)仪器的结构与工作原理指针式游动角度检测仪是由指针、刻度盘、测量扳手等组成。在测量过程中，指针固定在驱动桥主动轴上，刻度盘固定在主减速器壳上，如图3-2a所示。测量扳手一端带有U型卡嘴，以便卡在十字万向节上。为了适应多种车型，卡嘴上带有可更换的钳口。测量扳手另一端有指针和刻度盘，可指示转动扳手的转矩值，如图3-2b。检测传动系游动角度时，将检测扳手卡在万向节上，用不小于30N·m的转矩转动，使之从一个极端位置转到另一个极端位置，刻度盘上指针转过的角度即为所测游动角度值。(2)仪器的使用方法①检测驱动桥的游动角度变速器挂空档，驻车制动器松开，驱动轮制动，将测量扳手卡在驱动桥主动轴万向节的从动叉上，即可测得驱动桥的游动角度。②检测万向传动装置的游动角度与测驱动桥游动角度的方法基本相同，只是扳手卡在变速器后端万向节的主动叉上。此时获得的游动角度减去驱动桥的游动角度，即为万向传动装置的游动角度。③检测离合器和变速器的游动角度放松制动器，离合器处于接合状态，视必要可支起驱动桥。测量扳手仍卡在变速器后端万向节的主动叉上，依次挂入各档，即可获得不同档位下从离合器到变速器的游动角度。对上述三段游动角度求和，即可获得传动系的游动角度。图3-2指针式游动角度检测仪a)指针与刻度盘的安装；b)测量扳手1-卡嘴；2-指针座；3-指针；4-刻度盘；5-手柄；6-手柄套筒；7-定位销；8-可换钳口2．数字式游动角度检测仪及检测方法数字式游动角度检测仪的检测范围为0°～30°，使用的电源为直流12V。(1)仪器的结构与工作原理数字式游动角度检测仪由倾角传感器和测量仪两部分组成，两者以电缆相连。①倾角传感器倾角传感器的作用是将其外壳随传动轴游动之倾斜角转换为相应频率的电振荡。传感器外壳是一个长方形的壳体，其上部开有V形缺口，并配有带卡扣的尼龙带，因而可方便地固定在传动轴上。传感器壳内的装置如图3-3所示。图中弧形线圈固定在外壳中的夹板上，弧形铁氧体磁棒通过摆杆和心轴支承在夹板的两轴承上，因此可绕心轴轴线摆动。在重力作用下，摆杆与重力方向始终保持某一夹角α0。当传感器外壳倾斜角度不同时，弧形线圈内弧形磁棒的长度亦随之不同，产生的电感量亦不同，因而也就改变了电路的振荡频率。可见，传感器实际上是一个倾角-频率转换器。为使传感器摆动后能迅速处于平衡状态，传感器外壳内装有变压器油。②测量仪测量仪是一台专用的数字式频率计，由于采用了与传感器特性相应的门时和初始置数的措施，因而能直接显示传感器的倾角。图3-3倾角传感器结构示意图1-弧形线圈；2-弧形铁氧体磁棒；3-摆杆；4-心轴；5-轴承仪器采用PMOS数字集成电路。由传感器送来的振荡信号经计数门进入主计数器，在置成的补数基础上累计脉冲数。计数结束后，在锁存器接收脉冲作用下，将主计数器的结果送入寄存器，并由萤光数码管将结果显示出来，将游动范围内两个极端位置的倾角读出，其差值即为游动角度。(2)仪器的使用方法将测量仪接好电源，用电缆把测量仪和传感器连接好，先按仪器使用说明书的要求对仪器进行自校，再将转换开关扳到“测量”位置上，即可进行实测。在汽车传动系统中，最便于固定倾角传感器的部位是传动轴。因此，在整个检测过程中，该传感器一直固定在传动轴上。①万向传动装置的游动角度把传动轴置于驱动桥游动范围的中间位置或将驱动桥支起，拉紧驻车制动器。左、右旋转传动轴至极端位置，测量仪便直接显示出固定在传动轴上的传感倾斜角度，将两个极端位置的倾斜角度记下，其差值即为万向传动装置的游动角度。此角度不包括传动轴与驱动桥之间的万向节的游动角度。②离合器与变速器及各档的游动角度放松驻车制动器，将变速器挂入选定档位，离合器处于接合状态，传动轴置于驱动桥游动范围中间位置或将驱动桥支起。左、右旋转传动轴至极端位置，测量仪便显示出传感器的倾斜角度。求出两极端位置倾斜角度的差值，便可得到一游动角度值。该游动角度减去已测得的万向传动装置的游动角度，即为离合器与变速器在该档位下的游动角度。按同样方法，依次挂入各档位，便可测得离合器与变速器各档位下的游动角度。③驱动桥的游动角度变速器置于空档位置，松开驻车制动器，踩下制动踏板将驱动轮制动。左、右旋转传动轴至极端位置，即可测得驱动桥的游动角度。该角度包括传动轴与驱动桥之间万向节的游动角度。对于多桥驱动的汽车，分别将传感器固定在变速器与分动器之间的传动轴、前桥传动轴、中桥传动轴和后桥传动轴上，可以检测每段传动轴的游动角度。在测量仪上读取数值时应注意，显示的角度值在0°～30°内有效，出现大于30°的情况，可将固定在传动轴上的传感器适当转过一定角度。若其中一极限位置为零度，另一极限位置超过30°，说明该段游动角度已大于30°，超出了仪器的测量范围。3．诊断参数标准目前，我国尚无游动角度的诊断参数标准，根据国外资料，中型载货汽车传动系游动角度及各分段游动角度应不大于表3-1所列数据(仅供诊断时参考)。表3-1游动角度参考数据部位游动角度部位游动角度离合器与变速器≤5°～15°驱动桥≤55°～65°万向传动装置≤5°～6°传动系≤65°～86°二、自动变速器的检测与诊断自动变速器由液力变矩器、齿轮变速系统、电子控制系统、液力控制系统和换档执行器等组成。自动变速器是一个比较复杂的系统，且型号各异，应根据各自结构特点和故障现象进行检测与诊断。(一)自动变速器的检测自动变速器的检测分为基础检测、失速检测、档位检测、液压检测和道路试验等，目的是通过检测确定变速器的技术状况，找出故障原因及所在部位，采取相应的措施排除故障。1．常规检测自动变速器的故障多是由于使用、维修不当造成的。因此首先应对自动变速器进行基本的检测与调整，既可以解决一些由维护不当引起的故障，又可以为进一步故障诊断提供有用的信息。(1)发动机怠速时的检测发动机处于怠速，达正常水温后，当自动变速器置于“N”位时，发动机的怠速是否在规定的范围内。若怠速过低，当变速器置于“R”、“D”、“2”或“1”位时，会使汽车产生震动，影响乘座的舒适性，严重时会使发动机熄火。若怠速过高，则会产生换档冲击。(2)节气门阀拉线的检测在自动变速器中，节气门阀拉线连接于节气门阀与发动机上的节气门，通过节气门阀的位移量变化，将发动机节气门开度信号转化成节气门的油压信号。节气门阀拉线的检测主要是检查表征发动机负荷大小的节气门开度，是否准确地反映到自动变速器内部的节气门阀处。(3)选档机构的检测驾驶员通过操作选档控制阀实现换档。若选档控制阀处有故障，将使自动变速器不能正常工作。首先观察选档机构传动杆件是否变形或有干涉，各连接处是否固定良好等。再将选档手柄分别挂入每一个档位，靠手柄上的感觉来判断选档机构的工作是否正常。如手柄进入每个档位时是否灵活自如，进入档位后手柄位置是否正确等。检测空档起动开关，看发动机是否只在变速器选档手柄处于“N”或“P”位时方可起动，以及倒车灯是否仅在选档手柄处于“R”位时才接通，使倒车灯亮。检测超速档控制开关，看自动变速器超速档是否正常。检测强制档开关，看传感器电路部分导线的连接是否良好，强制降档开关安装及开关接通时的节气门开度是否正常。检测自动变速器油面高度是否在规定范围之内。2．档位检测档位检测即为检查自动变速器各个档位的工作情况是否良好，包括手动选档、手动换档和前进换档等。3．失速检测自动变速器失速检测是在车速为零的状态下，检测发动机转速的试验。其目的是通过测取选档手柄置于“D”位或“R”位时的失速转速，检查自动变速器和发动机的整体性能。(1)进行失速试验之前，应确认发动机加速性能良好，变速器内的油面及油温正常，脚制动器与驻车制动器的性能良好，并用三角木等将车轮挡住，汽车的周围不应有影响安全的人或障碍物。若车上没有发动机转速表，须加装发动机转速表。(2)试验时拉紧驻车制动器，同时将制动踏板牢牢踩到底，起动发动机，将选档手柄拉到“D”位，迅速将加速踏板踩到最大加速位置，使发动机转速上升，当发动机转速上升到最大时，记下此时的转速即是失速转速。不同发动机、不同的液力变矩器的失速转速是不同的，但一般失速转速都在1500～3000r/min之间。(3)进行失速试验时间不能过长，一般应控制在5s之内，即读完数据后应马上放松加速踏板，并在完成试验后让发动机怠速运转几分钟，使变矩器产生的热量散失，然后再关闭发动机或进行下一次实验。实验时应注意倾听发动机及自动变速器内部声音的变化，在实验时随着加速踏板的踩下，发动机和变矩器会发出很大的轰鸣声，但不应该由金属撞击声和尖锐的杂音。4．电控系统元件的检测检测电控系统线束导线及各接插件是否有短路、断路、搭铁和接触不良等问题，以及各电控元件是否损坏或失效等。电控元件的检测内容和方法根据车型不同而异，这里主要介绍一些通用的元件损坏可能引发的故障和检查方法。(1)车速传感器检测车速传感器损坏可能使自动变速器只能以一个档位行驶