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自动变速器电磁阀的好坏检查与判断

原标题:自动变速器电磁阀的好坏检查与判断

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电磁阀是确保自动变速器正常工作的一个重要的电器执行元件,不同的电磁阀状态对应不同的档位,其工作状态直接影响到自动变速器的工作状态,所以对电磁阀的检查也是自动变速器维修过程中的一个必不可少的环节。

电磁阀的检查大致可分为三种:

静态检查

静态检查是指点火开关OFF时,测量电磁阀的电阻值,如图所示,用万用表的笔尖与电磁阀的插针相连,观察仪表屏幕上显示的阻值,若大于额定值,说明电磁阀线圈老化;若低于额定值说明线圈匝间短路;若无限大,说明电磁阀线圈开路,这些情况说明电磁阀已经失效,必须予以更换。

动态检查

动态检查是指模拟电磁阀的实际工作过程,以一定的气压代替油压,通过对电磁阀不断的人为激励,检查电磁阀的阀芯运动是否顺畅,密封性是否良好。

用气枪将一定的气压通过锥型橡胶头施加在电磁阀的工作油孔上,按压控制开关使电磁阀反复的通断,观察泄油口处气流的流通变化情况,若气流始终存在,说明电磁阀密封不良;若一直无气流,说明电磁阀堵塞卡死;若气流的通断不合规范,说明电磁阀偶发性卡滞;若气流随电磁阀的动作而变化,说明电磁阀正常。

前三者的检查结果,均说明电磁阀的内部已经发生了磨损,在维修过程中必须予以全部更换。

强调一点,加电测试前必须要清楚电磁阀的特性和类型,即分清哪个是换档电磁阀,哪个是调压电磁阀,因为调压电磁阀的阻值一般都很小,直接加12V的电源,易造成电磁阀损坏,在测试时,可在调压电磁阀的电器回路串联一个几十欧姆的电阻,对流经电磁阀的电流进行限制,这样可确保万无一失。

自动变速器所使用的电磁阀,为湿式电磁阀,在长时间的工作过程中,所产生的大量热能被ATF油液带走,所以电磁阀的温度由于不间断的循环冷却而不会出现突变,而在加电测试时,电磁阀缺少了必要的冷却,自身温度会讯速的升高,所以这种测试的时间要严格的加以控制,不能太长。

热态检查;前两项检查,并不能百分百的说明问题,大量的维修实例已经证明,某些电磁阀在前两项检查皆正常的情况下,进入热工况时却表现失常、难尽人意,制造出某些使维修工作陷入困境的奇怪故障现象。

顾名思义,热态检查是指模拟自动变速器正常工作时所能达到的设定温度,用热风机或其它的油,电等加热设备,人为的给电磁阀加热到其正常的工作温度,然后对其进行电阻和动态加压测试,这时的检查结果如果正常,说明电磁阀没有问题;若表现失常,就必须毫不留情的换掉。热态检查的相关说明

分子运动的先驱——布朗,早在上一个世纪就已经揭示出,随着物质温度的升高,分子的运动速度加快,紊流的趋势增强,电子流动的阻力增大,呈现出电阻值增大的态势。

大量的实验结果表明,一般的电磁阀冷热态的电阻值相差大约3到5欧姆,若热态的实测值,远大于这个值,说明电磁阀的热稳定性差。热胀冷缩已是一个众所周知的常识,随着自动变速器内部温度的升高,电磁阀的表面温度也随之升高,原有的初始配合间隙就会发生变化,此时若电磁阀的热胀量超出限定,那么阀芯的运动就会受到限制,电磁阀原本的功能也就难以充分有效的发挥出来。

电磁阀的电器故障

电器故障是指开路、短路和接触不良。

一、开路

开路意味着电器控制回路已彻底的断开,电流被掐断,负载或执行元件因无法形成回路而停止了工作,如一个简单的灯泡控制电路,当开关按下时,电源加在灯泡上,电流从蓄电池的正极出发,经开关、灯泡,回到蓄电池的负极,构成了一个回路,所以此时灯泡发亮,当这个回路的任何一个环节出现了开路现象的话,灯泡就不会亮起 。当搭铁开路时的情况,虽然电源正常,但由于形成不了电流回路,灯泡也不亮。

对简单电路的分析有助与我们对电路共性的理解和认识,这就是说,任何电路,不管它的控制是如何的复杂和庞大,要想正常的工作运行,必须具备“回路”这个最基本的因素,若这个因素不成立,均可视为开路。

电磁阀的控制要比上述实例复杂的多,但是假如我们以触类旁通的思维方式看待它的话,问题就得以简化明了。

电磁阀的控制包含了控制单元、驱动电路、终端激励和电源开关等相关机械电子部件,当其中的某一个环节出现开路后,电磁阀的控制回路将被切断,电磁阀将进入OFF状态。

对于电磁阀的开路故障,一般的自动变速器控制单元因具有相当完善的自诊断功能,所以会有所发现,当一个突发的开路状态被控制单元确认后,应急功能将会启用,此时车辆进入自动保护模式,动态的自动变速功能将终止。

需要说明的是,并非所有的自动变速器控制单元,像我们所想象的那样明察秋毫,识破绽与一瞬,在维修过程中我们发现,某些电脑像现实生活中不健全的人那样,表现出回路识别方面的“弱智”,如大众01M/01N自动变速器的某些控制电脑,让我们有机会亲身体验和领会了这方面的“弱智”,因为我们用诊断仪对系统进行了详尽的扫描和查询,并未发现一星点的历史故障记录,而实际的检查结果是,有几个电磁阀的阻值已无限大,箱子满目狼迹,烧的一塌糊涂,已彻底的报废(在此特别声明,我们只是从维修的角度出发,在亲身历验的基础上就事论事,并未有恶搞、诋毁、贬斥大众之意,以此文为本的夸大其辞、甚嚣尘上的相关言论,我们概不负责)。

当一个实际的开路已经悄然的存在而控制单元毫无察觉时,自动变速器将表现出部分档位的丧失和行车的异常感,以大众的096/097自动变速器为例,

当N88#电磁阀开路后,对1/2/3档的形成没有造成影响,而4档的实际状态从“1111”变成了“0111”(在数字电路里,高电位表示为“1”而低电位表示为“0”,不同的高低电位组合可用若干的“01”组合来表示),这种状态是非法的,因为在控制单元的设定范围内,根本就没有这种状态的组合,所以4档就无法实现。

如果我们以专业的角度对N88#电磁阀的开路进行更进一步的深究,就会对故障的表象有深层的认识和理解,在进入4档时,N88#电磁阀开路,意味着K1离合器处于常结合状态;N89#通电,意味着2/4制动器B2处于制动状态;N90#通电,意味着K3离合器处于结合状态;N91#通电,意味着K2离合器退出工作状态,从动力传递可知,K1和K3离合器的结合,使那维拉行星齿轮机构形成了一个整体传动,而此时B2对大太阳轮实施的制动,将使整个行星齿轮系处于一种紧急的制动抱死状态,这时自动变速器表现出的症状为,无法升入4档,在进入4档的瞬间,发动机转速陡升,发出强烈的,类似于失速试验时的瞬间轰鸣,随即跌入3档,其后控制单元在对发生情况不十分确知的情况下,进行反复的换档指令尝试,造成3/4档的往复。

当N89#电磁阀开路后,因1/3档时N89#电磁阀原本就处于0态,所以对1/3档没有影响,而2/4档的电磁阀状态组合却发生了变化,2档的电磁阀状态从“0101”变成了“0001”,2档变成了1档;4档的电磁阀状态从“1111”变成了“1011”,成为了一种控制单元预先没有定义的非法状态。

现在让我们来看看N89#电磁阀开路后的自动换档情况,车辆以正常的1档起步,换2档时,由于2/4制动器B2的释放,大行星轮处于自由的空转状态,2档建立不起来,车辆还是以1档运行,表现出加速不畅的明显故障现象,当车速上升到某个设定的区域时,控制单元发出3档切换指令,变速器升入3档,由于中间缺少了2档的过度衔接,势必会造成入档冲击,当3档已经形成,满足升入4档的条件时,控制单元发出4档的切换指令,这时由于N89#的开路,一个正确的控制指令却变成了非法的执行,整个变速机构只剩下一个K3在工作,当然不会形成有效的动力传递,结果是伴随着瞬间的高速空转,自动变速器从4档的跑空降为3档。

N90#电磁阀的状态在整个变速过程中只发生了一次翻转,当N90#电磁阀开路后,对1/2/3档的形成没有影响,控制单元发出4档指令后,实际的执行元件只有B2,其故障现象与N89#开路后的相同。

当N91#电磁阀开路后,1档的电磁阀状态组合从“0001”变成了“0000”,1档变成了3档,表现出车辆起步无力;2档的电磁阀状态组合变成了“0100”,表现出瞬间强烈的变速器内部制动,变速器无法换档;3档正常;4档的电磁阀状态变成了“1110”,结果与2档时的相同。

当上述情况在调压电磁阀控制回路出现后,又会表现出什么样的故障现象呢?

N92#电磁阀开路时的情况

N92#定义为换档品质控制电磁阀,主要的功能是在升降档过程中,对离合器和制动器的接合油压进行调节,以改善换档质量,实现同步换档。当它开路后,同步换档的功能将丧失,表现出换档生硬和冲击感。N93#磁阀开路时的情况

N93#定义为系统油压调节电磁阀,主要的功能是依据行车时的实际工况,借助于压力调节阀的反馈,建立起与实际工况相适应的系统油压,当它开路后,系统油压将达到最大,表现出强烈的入档冲击。

N94#电磁阀开路时的情况N94#定义为执行器油压微调电磁阀,控制着2/3调节器阀和3/4调节器阀的背压,借以实施对K1和B2工作油压的调节,当它开路后,换档过程中K1和B2工作油压的动态调节功能将丧失,表现出冲击和跑空现象。

短路;

短路是指原控制回路在未经任何改动的情况下,由于线束破皮、元件损坏等客观因素的影响,形成附加并联支路或使控制失控的一种故障现象。

短路最明显的现象是烧保险、烧线束、烧执行元件,原因是由于回路的电流太大,远远的超出了保险、线束、执行元件的承受能力。

电灯的控制回路是由电源、开关、保险、线束等组成的,当灯泡的上端短路搭铁时,搭铁处的电位变为零,因灯泡的两端等电位,灯泡不亮,此时的电器回路因没有负载的限流,电流骤然升高,导致保险丝被快速的烧断。

欧姆定律已经接示出回路电流、电压和电阻三者的关系,在一个电路中,当电压恒定时,回路电流的大小与电阻成反比,上述电路的搭铁,使回路的电阻减小,因而电流变大。

门控灯是车辆方便性控制的一个分支,灯的明暗受控于安装在门上的微动开关,当开门时开关闭合,灯亮;当关门时开关断开,灯熄。当开关的上侧短路搭铁后,电源经灯泡和短路搭铁处,形成一个不受控的电器回路,灯泡常量不熄。

当电磁阀的控制端搭铁时,只要点火开关打开,电磁阀将一直处于通电状态,使换档时的“OFF”状态无法实现。

从换档电磁阀的特性可知,换档电磁阀属于通断电磁阀,工作电流取决与电磁阀自身的电阻和终端驱动三极管的集射极的变阻特性,也就是说,流过它的电流是由自身的电阻和TR的集射极间的电阻决定的,当上述情况出现后,电磁阀的下端直接搭铁,因而电流增大,长时间工作,会导致电磁阀严重发热,直至损坏。

当电磁阀控制信号回路搭铁后,三极管的基极电位变为零,由三极管的工作原理可知,三极管处于截止状态,电磁阀也处于开路状态,使换档时的“ON”状态无法实现。

当终端驱动三极管内部短路后,等效于电磁阀的下端直接搭铁,这种情况与电磁阀的下端搭铁所造成的结果相同。

上述实例介绍了回路线束的某一条支路出现搭铁的情况,那么回路线束自行短接后会出现什么情况呢?当电磁阀的电源和控制线束短路后,电磁阀的两端变成了等电位,电磁阀被线束旁路,在三极管导通时,电源经三极管直接构成通路,这时因回路电流较大而容易导致三极管击穿。

短路有时也会发生在电磁执行元件的内部,当电磁阀的线圈间存在局部的短路时,线圈的有效工作匝数变少,电流变大但电磁力变小,会造成电磁阀工作时驱动无力,阀芯移动距离变小,导致泄压或控制油压不足,自动变速器升档困难或打滑。

因为到目前为止,我们所经历的大量维修,还几乎没有发现自动变速器控制系统电磁阀出现严重的短路而不能识别的实例,所以我们分析的重点着眼于普遍性,即电磁阀的匝间短路。

电磁阀是由若干个线圈在高导磁率的铁芯上缠绕而成,以电磁感应原理工作,电磁力的大小与磁场的强度、流过的电流、线圈的截面积和线圈的匝数成正比,当电磁阀匝间短路后,相当于线圈的匝数减少,电磁力变小。

在此我们我们结合096/097自动变速器的N89#电磁阀的换档原理,对其出现匝间短路后所表现出的故障现象进行分析。

N89#正常时的换档原理如图所示:

当N89#通电时,泄油口封闭,减压油压施加在B2换档阀的右侧,迫使B2换档阀克服左侧的弹簧力向左移动,当两个力平衡时,阀停止运动,这时由于已经完成了油路转换,主油压经B2换档阀、2/3调节器阀进入B2执行器,建立起所需的正常工作油压。

当N89#匝间短路后,情况发生了很大变化由于匝间短路,N89#的电磁驱动力大大折扣,阀芯不能移动到完全关闭位置,施加在B2换档阀的右侧的控制油压被部分泄漏,造成实际的控制油压降低,B2换档阀向左移动的幅度变小,流向B2执行器的工作油压被B2换档阀的阀沿节流,导致B2执行器因工作油压降低而打滑,进一步引发自动变速器2/4档执行困难,长时行车将会造成烧箱的严重后果。

其它换档电磁阀的匝间短路所引发的故障现象与上述的基本相同,可借鉴分析。

调压电磁阀匝间短路后,表现出鲜明的特点,因为其多为常闭电磁阀,会造成泄油口开度减小,实际施加在油压调节阀上的控制油压减小,油压调节阀反馈给主油压阀的背压控制油压减小,连锁反应的结果是主油压降低,最终引发自动变速器升档迟缓及打滑。

接触不良

接触不良是指由于氧化、松动或灰尘、油泥等不易导电类物质在电器电路的线束连接处,形成的一种附加电阻现象。

维修实践表明,车辆的电器故障中,接触不良所造成的故障概率最大,许多匪夷所思的故障均与接触不良存在着千丝万缕的关联,所以在维修过程中接触不良应引起维修人员的高度重视,否则就容易走弯路。

启动机的控制是比较简单的,

当点火开关打启动位时,启动继电器吸合,蓄电池电源经继电器进入电磁开关,流经吸引线圈的电流在驱动电机低速转动的同时,产生的磁力与保持线圈的磁力合成,吸动活动铁芯向前移动,当活动铁芯的端面与两个静触点结合后,这个“搭桥”动作意味着启动回路的形成,此后,蓄电池电源经电磁开关、启动机、返回负极,在12V电源的作用下,启动机高速的运转,带动发动机进入正常的工作状态。

当启动电机回路的任何一个部位出现接触不良现象时,就相当与在这个回路额外增加了一个电阻,由串联分压原理可知,施加在电动机两端的电压减小,因而导致电机转动无力。

车辆上的灯光控制,整个电路由电源、控制开关、线束及灯泡组成,当线束的接头处出现接触不良时,流经的电流必定会产生压降,导致灯泡的亮度变暗。

车辆上的闪光警告电路;电路由危险警告开关、闪光器、转向开关和左右转向灯组成,当未按危险警告开关时,来自点火开关的电源经该开关施加在闪光器上,此时闪光器的状态取决与转向开关的状态,若转向开关保持中间位置,那么闪光器将处于空载待命状态,若转向开关随便打到左右的那一个位置,那么闪光器将被激活,进入高速的频闪状态。

当转向开关接触不良时,闪光器的负载回路的阻值发生了变化,闪光器的充放电时间也随之发生了变化,最终导致转向灯的频率不是变快就是变慢。

电磁阀控制回路所发生的接触不良,和上述实例有着及其相似之处,多发生在线束的连接处,造成的故障现象与接触不良的程度密切相关。

当接触电阻较小时,可能造成入档打滑;而当接触电阻较大时,可能造成升档缓慢或者根本就不能升档,具体的原因是由于电磁阀的驱动电流变小,致使阀芯移动不到位或根本不能移动,最终导致换档阀施加给执行器的工作油压不是被严重的节流就是被彻底的截断。

接触不良的相关说明

在电学原理中,焦耳—楞次定律已经揭示出了电能与热能的辩证关系,具体描述为:通电导体上所产生的热能与电流的平方和电阻的乘积成正比,依据此原理,当电器控制回路发生接触不良现象时,就会在虚接处产生一定的热量,使这个区域的温度升高,当温度上升到一定的程度时,线束就会燃烧,酿成可怕的火灾。

机械故障

机械故障是指由于磨损而引起的电磁阀阀芯的卡滞和密封不严等。

电磁阀的卡滞分为轻微卡滞和严重卡滞,轻微卡滞表现出的故障现象是升降档特性时好时坏,没有规律性可言,严重卡滞表现出的故障现象比较明朗,即自动变速器出现了丢档。

密封不严也分为两种,即轻微的密封不严和严重的密封不严,轻微的密封不严可能会造成自动变速器不易升档和打滑,而严重的密封不严可能会造成自动变速器不升档。

下面以096/097自动变速器为例,依据电磁阀的实际情况进行具体的分析;N88#断电,电磁阀密封不严时的情况,当电磁阀的阀芯因磨损而产生了泄漏时,在N88#的断电状态,不会对自动变速器的1/2/3档造成影响,这是因为在这些档位,N88#换档电磁阀本身就处于断电泄压状态,磨损所造成的泄露与控制单元的指令不谋而合。N88#通电,电磁阀密封不严时的情况,当电磁阀的阀芯因磨损而产生了泄漏时,在N88#的通电状态,情况发生了很大的变化,虽然此时电磁阀的阀芯已经移动到全关闭的位置,但由于泄露,使实际施加在K1/B1换档阀右侧的控制油压降低,K1/B1换档阀左移的幅度减小,不能在进入4档工况时彻底的切断进入K1离合器的工作油压,这不但会造成自动变速器无法升入4档,而且会导致K1离合器片的快速磨损烧毁。N88#断电,电磁阀卡滞在常闭位置时的情况,此时虽然N88# 已经处于断电泄压状态,但由于卡滞,阀芯仍停留在全关闭的位置,使1/2/3档时,K1离合器的工作油压被切断,导致前进档位的丢失。N88#通电,电磁阀卡滞在常开位置时的情况,此时虽然N88# 已经处于通电保压状态,但由于卡滞,阀芯仍停留在全打开的位置,在进入4档工况时,N88#通电所建立起的控制油压被彻底的释放,K1离合器的工作油压不能被切断,造成没有4档和入4档瞬间的跑空及变速器的强烈的制动。

电磁阀的驱动方式

电磁阀的控制方式基本上可分为控零与控火。

控“火”

控火是指电磁阀的一端常搭铁,控制单元控制着电磁阀的电源,在非工作状态,电磁阀的两端同为零电位,当控制信号为高电位时,PNP三极管截止,电磁阀不通电;当控制信号为低电位时,PNP三极管导通,电源经三极管的射集极施加在电磁阀上,电磁阀得电进入正常的工作状态。

早期的现代、丰田和克莱斯勒等车系的自动变速器的电磁阀控制回路,大都采用了控制电源的控火方式。

控“零”

控零是指电磁阀的一端为常电,控制单元控制着电磁阀的搭铁回路,在非工作状态,电磁阀的两端同为高电位,当控制信号为高电位时, NPN三极管导通,电源经三极管的集射极施加在电磁阀上,电磁阀得电进入正常的工作。

中国的汽车工业本质上还需要依赖国际合作,特别是关键部件及技术在相当长时间内还离不开国外厂家,但我们可以在奇瑞和吉利长城这样的将独立自主研发放在首位的国内企业看到希望的曙光,也许,它们更需要我们的加油和喝彩以及付诸实际的支持。返回搜狐,查看更多

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