宝来1.8T - 01M自动变速器结构原理及故障分析 - 图文

宝来1.8T轿车用01M四档自动变速器结构原理及故障分析

摘要：本文主要讲述了大众01M自动变速器，01Ｍ型自动变速器是德国大众汽车公司自行研制开发的产品，较为广泛地应用于捷达、宝来（Bora1.6、Bora1.8、Bora1.8T）及斯柯达等车型上；现将01M自动变速器的结构和工作原理以及检修和诊断进行了深入分析，最后凭借自己对01M变速器，阀体，匹配等的理解，对典型故障诊断进行了分析总结。通过对本文的浏览，可以更深入的了解01M自动变速器并且可以对一些故障现象可以进行分析和判断。

关键词：大众01M自动变速器. 故障诊断，阀体 ， 匹配

绪 言

01M自动变速器是德国大众汽车公司自行研制开发的产品，它的前身是VW 096，相对于原来的老款变速器，01M在原来的变速器的基础上进行了一系列的革新，如增加了变矩器的脉冲锁止控制功能，换挡控制上较多地应用了计算机控制技术。目前在国内有德国大众公司生产， 01M型自动变速器早已进入维修阶段。01M型自动变速器主要应用在一汽大众捷达、宝来、高尔夫等轿车上，该变速器机械液压元件结构比较紧凑，大众宝来轿车 01 M型4挡自动变速器采用模糊逻辑控制理论，在换挡时自动变速器电子控制单元根据车速和发动机负荷等信号，适时合理地进行自动换挡，01 M型自动变

速器有4个前进挡和1个倒车挡，通过换挡手柄在不同的挡位选择区选择挡，可供选择的挡位有P、R、N、D、3、2、1挡，从而使发动机发挥出良好的动力性和经济性，同时又使整车具有良好的驾驶操作性。

1、01M自动变速器结构原理介绍及特点

1.1、01M自动变速箱特点

01M型自动变速器结构紧凑、布局合理且传动效率高。变速器的壳体为整体式。主

要包括以下的特点:

1）ECU根据负荷、速度等信号控制变矩器的锁止离合器,实现4个挡位的刚性传动

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2）采用拉维娜式行星齿轮机构；3）换挡模式采用模糊程序；4）滑阀箱体积小巧；5）电控系统具有自诊断功能；6）控制单元间采用CAN数据传输总线；7）变速驱动桥就是在自动变速器壳体内装有主减速器和差速器，动力经过两根半轴传递到两个前轮输出；

01M自动变速箱外观图1

变速箱标记的位置：(如图2、图3) 箭头1（变速箱代码）；箭头2（自动变速箱01M）。

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1.2 01M自动变速箱液力变矩器

发动机运转时带动液力变矩器的壳体和泵轮与之一同旋转，泵轮内的液压油在离心力的作用下，由泵轮叶片外缘冲向涡轮，并沿涡轮叶片流向导轮，再经导轮叶片内缘，形成循环的液流。导轮的作用是改变涡轮上的输出扭矩。由于从涡轮叶片下缘流向导轮的液压油仍有相当大的冲击力，只要将泵轮、涡轮和导轮的叶片设计成一定的形状和角度，就可以利用上述冲击力来提高涡轮的输出扭矩如图4所示。

1) 变矩工况。为便于说明，设发动机转速及负荷不变，即变矩器泵轮的转速nB及转矩MB为常数。先讨论汽车起步工况，开始时涡轮转速nw为零，如图4a所示，工作液在泵轮叶片带动下，以一定的绝对速度沿图中箭头1的方向冲向涡轮叶片。

因涡轮静止不动，液流将沿着叶片流出涡轮并冲向导轮，液流方向如图中箭头2所示。然后液流再从固定不动的导轮叶片沿箭头3方向流入泵轮。

图4 液力变矩器工作原理图

A泵轮；B涡轮；C导轮；1由泵轮冲向涡轮的液压油方向；2由涡轮冲向导轮的液压油方向；

3由导轮流回泵轮的液压油方向；

当液体流过叶片时，受到叶片的作用力，其方向发生变化。设泵轮、涡轮、导轮对液流的作用转矩分别为MB、MW、和MD。根据液流受力平衡条件，则MW=MB+MD。显然，此时涡轮转矩MW大于泵轮转矩MB，即液力变矩器起到了变矩的作用。

2) 耦合工况。当涡轮转速增大到某一数值，由涡轮流出的液流正好沿导轮出口方

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向冲向导轮时由于液流流经导轮时方向不改变，故导轮转矩MD为零，于是涡轮转矩与泵轮相等，MW=MB

若涡轮转速n继续增大，液流绝对速度v的方向继续向左倾斜，此时导轮转矩方向变为与泵轮转矩方向相反，则涡轮转矩为前两者转矩之差，即Mw=MB-MD，即变矩器输出转矩反而不输入转矩小（注：这里没有考虑导轮带单向离合器的情况，如果有单向离合器，则此时MD=0）。当涡轮转速n增大到与泵轮转速nn相等时，工作液的循环流动停止，将不能传递动力.

宝来1.8T采用的是带锁止离合器的液力变矩器，锁止离合器位于液力变矩器涡轮的前端。锁止离合器由锁止活塞、减震盘和涡轮传动板等零件组成。锁止活塞和减震盘用花键连接，可前后移动。减震盘和涡轮传动板通过减震弹簧连接，能衰减锁止离合器接合时的扭转振动。涡轮传动板用铆钉固定在涡轮前端，变矩器壳体的前端面（或锁止活塞的前端面）粘有摩擦片。

1） 锁止离合器的工作原理

锁止离合器的接合与分离是由电控单元通过锁止电磁阀进行控制的。当车辆低速行驶时，速比i较小，液力变矩器处于变矩工况。此时，电控单元控制锁止电磁阀断电，ATF经变速器输入轴中心油道进入锁止活塞前部，在油压的作用下，锁止活塞向后移动，锁止离合器分离，如图5所示。

图5锁止离合器工作原理示意图（分离状态）

1变矩器壳体 2锁止活塞 3涡轮 4泵轮 5导轮 6变速器输入轴

车辆高速行驶时，速比i增大至一定值，液力变矩器转换为耦合工况。此时，电控单元控制锁止电磁阀通电，液压控制系统中流向变矩器的ATF油改变方向，即由导轮轴套上油道流入变矩器内部，锁止活塞前侧的ATF经控制阀油道由泄油口排出，故锁止活塞前后侧油压不等，前侧油压低后侧油压高，锁止活塞在油压差的作用下向前移动，压

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靠在前盖上，如图6所示。

图6锁止离合器工作原理示意图（接合状态）

1变矩器壳体 2锁止活塞 3涡轮 4泵轮 5导轮 6变速器输入轴

变矩器中的ATF不再作为传力介质，因此减小了变矩器的能量损失，提高了变矩器的传动效率。

1.3 01M自动变速箱液压控制系统

自动变速器的液压控制控制系统的工作介质是自动变速器油。01M液压控制系统是有自动变速器油、油泵、阀体、管道和电磁阀等电控元件组成。液压控制系统将油泵所产生的油压调节成稳定的主油压，关闭相应的油道来实现的自动变速器，之所以能自动的变速，主要是靠阀体上各阀门操纵自动变速器油的液压压力打开或并通过阀体上电磁阀的工作，以操纵换挡阀。电磁阀由电脑根据车辆实际工况，从而控制作用在变矩器锁止离合器、离合器、及制动器上的液压，以控制变矩器和行星齿轮机构的工作。

液压控制系统由主供油路、控制信号、换档及其品质控制、执行元件、冷却润滑、锁止控制等几部分组成。

1．主供油路：主供油路是整个液压控制系统的动力源。它向液压控制系统提供足够的压力和流量的工作介质。而且压力大小可以随发动负荷车速及档位等不同而相应变化。它主要由油泵和调压阀组成。

1）油泵：01M自动变速器的油泵装用内啮合齿轮泵。它具有结构紧凑尺寸小、重量轻、自吸能力强、流量波动小和噪声底等优点。内啮合齿轮泵主要由小齿轮、内齿轮、月牙形隔板、泵壳和泵盖等组成。小齿轮为主动齿轮，内齿轮为被动齿轮，两者均为渐开线齿轮，月牙形隔板的作用是将小齿轮和内齿轮之间的工作腔分隔为吸油腔和压油腔，使彼此不通。

发动机运转时，变矩器壳体后端的轴套带动小齿轮和内齿轮一起旋转，此时在吸油

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变速器处于机械3挡时，TCM控制电磁阀EV3使离合器K3接合，直接驱动行星齿轮架，手动阀控制离合器K1、K2接合，行星齿轮组被锁定，动力直接通过离合器K3进行传递。

4挡时，自动变速器控制模块控制电磁阀EV1和EV4，使离合器K1和K2分离，同时控制电磁阀EV2使制动器B2接合，这样动力通过离合器K3驱动行星齿轮架绕大太阳齿轮旋转，此时大太阳齿轮被固定，动力得以通过齿圈输出。

倒挡时，阀体手动阀供给离合器K2和制动器B1压力，离合器K2驱动大太阳齿轮，制动器B1制动行星齿轮架，动力传递经离合器K2→大太阳齿轮→长行星齿轮→齿圈。

2、宝来1.8T轿车01M自动变速箱常见故障及实例分析

案例1 换挡冲击

1．现象：车主讲述，该车在2档换3档时有冲击，并且需要加到3500转以上才

能挂上三档

2故障分析：怠速时，发动机转速最慢，油泵的力量也最弱。如果主调压阀孔存在漏油，

损失了必须的油泵容量，主油压便不足以推动主调压阀到其正常的平衡位置。于是变矩器的供油通道受到部分的阻碍，虽然此时变矩器内已充满油，但没有足够的锁止释放油压将锁止离合器从其锁止位置完全释放，因此锁止离合器拖住了发动机的转动，有时虽然锁止离合器没有完全锁住变矩器前罩壳，但对发动机产生了足够大的阻力，使发动机熄火。

3故障检查与检修

① 检查发动机转速发动机怠速一般为800转左右。若怠速过低应按标准进行调整。 ② 检查节气门电位计的调整情况，若不符合标准，应予以从新调整。

进行道路实验。如果有升档过迟现象，则说明换档冲击大的故障是升档过迟所致。如果在升档之前出现发动机转速异常升高，导致在升档的瞬间有较大冲击则说明离合器和制动器打滑，应分解自动变速器，予以修理。

③ 检测主油路油压。如果怠速时的主油路油压过高，则说明主油路调压阀或节气门控制单元有故障，可能是调压弹簧的预紧力过大或阀心卡滞所致；如果怠速时主油路油压正常，但起步时有较大的冲击，则说明前进离合器或倒挡及高档离合器的进油单向阀阀球损坏或漏装。对此应拆卸阀体，予以修理。

④ 检查电磁阀N92、N93、N94的线路以及这些油压电磁阀的工作是否正常、自动变速器的电子控制单元是否在换档的瞬间向油压电磁阀发出正确的信号。如果线路有故障，应予以修复，如果电磁阀损坏，应更换电磁阀，如果自动变速器电控单元在换档时刻没有向这些阀发出信号，说明自动变速器控制单元有故障。对此应更换自动变速器控制单元

案例2 发动机转速与车速不附

1现象：车主反应，踩下加速踏板，发动机转速升高，但车速提高缓慢。

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2．检查：用V.A.S5052连接到诊断座上，查询故障存储器，无故障码存储，于是进行路试，读取数据块，发现发动机转速达到3000转时，车速只有80KM/H， 而在正常情况下转速达到3000转时，车速应该达到1000KM/H，根据此现象不难看出故障是由于变速器内部元件打滑所至。遵循先易后难的顺序对打滑的原因进行查找，首先查看自动变速器的油位和油质，架起汽车发现油底壳有油迹，再仔细查看发现油底壳下方托盘发生严重变形，于是不难判断上面的油迹是由于托盘受到撞击后导致油底泄露，更换油底垫和油底壳，并且重新按要求添加ATF，再次试车故障排除。

3分析：01M自动变速器对ATF的品质和油位均有很高的要求，此故障正是由于油位未满足要求所致。油位过低会直接造成打滑现象，因为此时油压降低导致离合器压紧力不够，输出的动力下降。

4总结：

1）造成自动变速器打滑的故障原因主要有： ① 自动变速器油位太低。

② 自动变速器油位过高，运转中被行星齿轮机构剧烈搅动后产生大量气泡，形成油中“泡”，造成供油不足。

③ 离合器或制动器的摩擦片磨损过甚或烧焦。

④ 油泵磨损过甚或主油路出现泄漏，造成主油路油压过低。 ⑤ 单向离合器打滑。

⑥ 离合器或制动器活塞密封圈损坏，导致漏油。 2）自动变速器发生打滑的故障检查与排除 自动变速器打滑是常见的故障现象之一。虽然自动变速器打滑往往拌有离合器或制动器摩擦片严重磨损甚至烧毁等现象，但是如果简单的更换摩擦片而没有找到打滑的真正原因，则会使修后的自动变速器使用一段时间后又出现打滑现象，因此对于打滑的自动变速器不要急于拆卸分解，应该先做各种检查测试，以找到造成打滑的真正原因：

① 对于出现打滑的自动变速器，应先检查自动变速器油的油面高度和品质。若油面过高或过低，应先调整到正常后再做检查，若油面调整到正常后自动变速器不在打滑，不必拆卸自动变速器。

② 检查自动变速器油的品质。若自动变速器油呈棕黑色或有烧焦味，说明离合器或制动器片有烧焦应该拆修检查。

③ 进行车辆路试，进行车辆路试确定自动变速器是否打滑，并检查出现打滑的档位和打滑程度。将换档操纵手柄拨入不同位置，使汽车行驶。若自动变速器升至某一档位时发动机转速突然升高，但车速没有相应的提高，即说明该档位打滑，打滑时发动机的转速升高的越高，说明打滑的程度越严重。

根据自动变速器打滑的规律，判断产生打滑的是哪一个换档执行元件。按如下规律进行分析。

① 自动变速器在前进档123档都有打滑现象，可能是前进档离合器K1打滑。 ② 在1档有打滑现象可能是前进档离合器K1或单向离合器K打滑。 ③ 在2挡有打滑现象可能是前进档离合器K1或2、4档制动器B2打滑。 ④ 在3档出现打滑现象可能是前进档离合器K1或直接档离合器K3打滑。 ⑤ 在4档出现打滑现象可能是直接档离合器K3或2、4制动器B2打滑。 ⑥ 在倒档有打滑现象可能是倒档离合器K2或倒档制动器B1打滑。

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案例3 啮合延迟

现象:车主反映加油不走路，汽车反映迟钝似的。

分析：有时在发动机启动后，车辆并不能马上开动，在继续加大油门一段时间后， 车辆才突然开动。发动机刚启动时，主调压阀还没开始压缩弹簧，处于最上方位置。随着发动机带动油泵转动，主油压开始上升，在正常情况下，作用在主调压阀平衡端上的主油压应该很快能克服弹簧力，推动主调压阀到其平衡位置。但是如果油泵太弱，或油路内部渗漏，这样主油压便不能及时上升到一定的强度来推动主调压阀，处于非平衡位置的主调压阀同时堵住了变矩器的供油通道，由于变矩器内没有足够的油压使其运行，因而此时车辆无法开动。在一段时间的延迟后，尤其是增大油门后，油泵加速转动，主油压终于达到了能够推动主调压阀到其平衡位置的强度，这时变矩器供油通道才打开，变矩器才开始达到足够的工作油压，使车辆得以开动。然而，如果啮合延迟仅仅造成一点启动时间上的延迟，只要驾驶者耐心一些就行了。更严重的问题在于延迟的这段时间内，由于变速器内的润滑油也是来自于变矩器，主调压阀在滞留在非平衡位置的同时也切断了润滑油路。这时离合器摩擦片、杯士和齿轮都在润滑不足的情况下运转，时间长了，就造成了离合器和齿轮的过早失效，因而也缩短了变速器的使用寿命。

案例4 变速箱加速不良

现象：一辆行驶了2000km的宝来1.8 T，所有前进挡均加速不良，怠速能缓慢移动，倒挡工作正常。

故障诊断与排除：

1.连接VAS5051对自动变速器进行故障查询，发现自动变速器控制单元没有故障记忆存贮。

2.由于发动机负荷和车速是控制自动变速器的2个关键信号，因此，又重点检查了节气门、节气门电位计、车速传感器、发动机转速传感器、油门踏板位置传感器以及制动灯开关等，但均工作正常。

3.检查自动变速器油温，该车的油温在125℃左右，正常。同时，油质也正常。 4.该车装备的是O1M型自动变速器，用反向排除法进行分析，由于倒挡工作正常，而在倒挡中起作用的元件有K2、B2和N89，这也就说明K2、B2、N89工作正常；而各前进挡工作均不正常，则说明K1、K3、B1、B2、F1、N88、N89、N90均不正常，但这又与倒挡正常相违悖，因此，可初步断定该自动变速器换挡元件工作正常。看来，只能重新对自动变速器进行自适应，选择地址02-功能04-通道00，将油门踏板踏到底触动强制降挡开关，并保持3min，自适应完成，重新试车，故障排除。

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