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第1章 绪 论 1.1 MQ200手动变速箱的背景及应用车辆 MQ200是大众经常使用的变速箱，根据大众的命名方式，M代表手动，Q代表横置，200的意思就是可以支持最大扭矩为200牛顿米的发动机，作为手动变速器，它的结构和一般的手动变速器没有什么大的区别。一根输入轴连接着发动机传递来的动力，上面布置了5组提供前行动力输出的齿轮和一个倒挡齿轮。另外一根输出轴连接着差速器，并通过差速器把动力传递给驱动轴。MQ200手动变速器的出色之处来自一下几点： 多锥面同步器，使得挂挡时的阻力大大降低。现在的手动变速器，为了避免由于换挡前后的两个齿轮及环之间存在的转速差，而造成的换挡困难、打齿的现象，都设置了同步器。同步器是指在环的两侧设置的锥面摩擦片，同齿轮相同位置设置的锥面摩擦片。在换挡的过程中由于环和即将要结合的齿轮之间存在转速差，如果直接把棘齿咬合，必然会很困难、而且出现打齿。但是如果通过同步器先让环和齿轮之间出现一定程度的滑动摩擦，这样就会使环和齿轮的转速逐步趋于同步，这个原理同离合器的原理是类似的。一般的手动变速箱的同步器环上，都是采用一个锥面摩擦片，它同样可以起到同步的效果，但性能有限。作为同步器来说，能越快的让一轴的转速与二轴同步，挂挡就越轻松，因为只有二者转速同步，棘齿才能顺利咬合，这个速度越快，咬合也就越轻松。如果在同步器上采用多锥面的摩擦片，就可以增大环与齿轮之间的摩擦面积，使这个转速由不同步到同步的时间缩短。不但提升了同步器的响应速度，而且换挡的阻塞感也会大大降低。MQ200就是采用了多锥面的同步器设计，尤其是在1挡和2挡之间采用的是三锥面同步器，换挡力降低了50%，这就是它操纵轻便、驾驶轻松的原因。 电控装置换挡。一般的手动变速器，都是通过推杆连接或者是拉线来控制换挡的。推杆连接的换挡控制方式，更为直接但是传递的振动会很大；而拉线式的虽然没有振动，但是挡位显得不是很清晰，可谓是各有优劣，但是它们都有一个共同的特点，都是纯机械式的，换挡的力量来自于人手的力量，因此换挡阻力自然不可避免。但是电控却很好的结合了它们之间的优点。当换挡的时候，拨动变速杆到相应的挡位，在变速器里就会有相应的拨叉控制着环与齿轮咬合。在MQ200的变速器里，每个拨叉的工作都是由电机来控制的。由于采用了电控，所以就没有了机械力的专递。所以在我们拨MQ200的变速杆的时候，实际上是相当于拨动一个开关。既然是拨动开关，也就不存在什么挡位不清晰的现象了。至于挡位的行程，当然也可以控制在一个比较理想的范围内。这是由于MQ200手动变速器采用了如此的不同设计，使得它的外形紧凑，而且MQ200的输入轴和输出轴均采用了空心结构，壳体材料采用铝合金，所以在质量上也大大减轻，承载能力强。 在噪音方面MQ200控制的也非常出色在国内市场上有很多变速器噪音过大的车型，比如说小面、QQ、奔奔以及派力奥。它们的变速器虽然也同样采用了斜齿的设计，但是由于加工精度的不够，在运转的时候不能保证紧密的咬合，仍然会在传动时产生很大的噪声。后果就是在你还需要忍受发动机噪音、路噪、风噪的同时忍受这多出来的变速器噪音。而且变速器噪音的声音波段也很特别，时间久了足以让你难以忍受。而在POLO上就要安静许多。这同样与它在加工精度上的精益求精有着很大的关系。 MQ200是大众系列手动挡小型汽车广泛采用的变速器，主要由大众汽车变速器有限公司提供。因其换挡机构精准，换挡操纵舒适，机械传动效率高，且采用“当红小生”。目前主要用在宝来1.6、宝来1.8、POLO、明锐等车型。然而随着变速器在使用过程中技术状况的下降，出现一些常见的故障，包括：跳档、乱挡、异响、换挡困难等，从而影响汽车性能的发挥。本文主要针对这些故障排除过程进行阐述。 第2章 MQ200变速器的原理、结构 2.1 MQ200变速器 MQ200是一个系列，是因为德国大众会根据不同的发动机需要或者不同的车型定位，来调整变速器齿轮及变速箱长度等结构，从而设计出更适合该车型齿比的变速器。除了比较常见的5个前进挡的MQ200-5F（见图MQ200-5F）外，MQ200系列还衍生出了四驱版本和6个前进挡的MQ200-6F（见图MQ200-6F）车型。 MQ200-6F和MQ200-5F（以下简称MQ200）结构基本相同，区别的地方是输入输出轴被相应的加长，而增加一个前进挡带来的好处是使得各档位之间的齿比更加紧密，使用时也更加平顺。但也许是出于成本的考虑，这款变速器目前并没有在国内大众车型中配备。 MQ200属于双轴变速器，并附加倒挡齿轮轴，所有的换挡齿轮都设计在滚针轴承上运转，以此来保证最大的平滑度。更详细的区分：1挡、2挡和倒挡被刚性的连接在输入轴上，而3挡、4挡和5挡是套在轴承上运行可移动的（见图MQ200-5F 输入轴）。 图MQ200-5F输入轴 2.2 MQ200变速箱简介及开发目标 汽车变速器具有这样几个功用：①改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利(功率较高而油耗较低)的工况下工作；②在发动机旋转方向不变情况下，使汽车能倒退行驶；③利用空档，中断动力传递，以发动机能够起动、怠速，并便于变速器换档或进行动力输出。 MQ200是一个手动横置变速箱，该变速箱扭矩容量200Nm，重30.2Kg(镁壳体)，是这个级别的传动器中重量最轻的，离合器操纵方式为液压式，可以装在大众集团从A00到A级车的不同的发动机上首次应用于大众A04平台的Skoda Fabia车。经过简单的改动，就可能在5档变速箱的基础上得到一个6档变速箱。该变速箱成为大众集团手动横置变速箱2个传动器战略(MQ200,MQ250,)中的一员。 以MQ200为基础经过适当的改动即可得到自动手动变速箱DS200以及用于四轮驱动的MQ200传动器。 在现代的模拟技术和计算技术的辅助下，大众优化了该变速器的工作强度及声学、换档舒适性方面的特性。 通过一、二档采用3锥面同步环、转动式的内换档机构、拉索式的外换档机构(该机构已应用在配置MQ250、MQ350的动力总成中)MQ200传动器获得了特别优良、轻便的换档品质。 MQ200配置双质量飞轮进一步降低了振动和噪声 MQ200的主减速比可在4.93～3.2之间变化，最大的1档速比是3.77,最小的5档速比是0.67,因此可以得到一个最大的Spreizung(1档速比/5档速比)为5.6,最大的起动速比为18.6,通过不同的速比和主减速比的组合即可在动力性和经济性之间找到一个恰当的速比配置方案。 它的开发目标如下： ① 优良、轻便的换档品质 ② 最优的传动效率 ③ 最轻的重量 ④ 模块化设计 ⑤ 拉索式的外换档机构 ⑥ 符合环保要求 ⑦ 优化变速箱正面和侧面的碰撞结构 2.3 传动比 传动比表示了一个齿轮与另一齿轮转速间的关系。传动比根据啮合中齿轮的直径和齿数不同而变化。传动比也表示了两齿轮之间转矩增大的倍数。传动比可通过将从动齿轮的齿数除以主动齿轮的齿数而获得。 因为发动机在低速时产生的功率很小，发动机必须以相当高的转速运转才能提供足以使汽车行使的功率，通过选择适当的传动比，作用至驱动轮的转矩才可以增大。 传动比越小，变速器的输出转速越高，但输出扭矩较小。反之，传动比越大，变速器的输出转速越低，而输出扭矩增大。驾驶员可通过调整传动器的档位，选择合适的输出转速和转矩。 2.4 变速器的组成 变速器由传动机构和操纵机构组成。 变速器的传动机构的主要作用是改变转矩、转速和旋转方向；变速器的操纵机构的主要作用是控制传动机构实现变速器的传动比的变换。普通齿轮变速器主要分为两轴变速器两种。 三轴变速器这类变速器的前进档主要由输入(第一)轴、中间轴和输出(第二)轴组成。 两轴变速器这类变速器的前进档主要由输入和输出两根轴组成。 2.5 同步器 2.5.1同步器功用 使接合套与待接合齿圈两者之间能迅速同步；阻止在同步之前齿轮进行啮合；防止产生接合齿圈之间的冲击；缩短换档时间，声速完成换档操作；延长齿轮寿命。 2.5.2同步器的组成及分类 目前所使用的同步器几乎都是采用磨擦式同步装置，但其锁止装置不同，因此工作原理也有所不同。按工作原理可分为常压式，惯性式和自行增力式等种类。 同步器的作用及工作原理/差速器的作用及原理 MQ200传动器采用的是滑块式同步器（又称锥形同步器）。在换档时，驾驶员通过操纵换档杆，带动换档轴上的换档指推动拨叉运动，拨叉推动同步器齿套向换档齿轮方向移动。同时齿套带动滑块推动同步环，同步环锥面上的槽切破换档齿轮锥面上的润滑油膜并产生摩擦，同步环靠摩擦带动换档齿轮实现同步转动。同步器齿套这时可在同步环外齿间滑动，并与换档齿轮的锥齿啮合，从而实现了动力传递。 差速器壳体内部由一个行星齿轮轴、两个行星齿轮、两个半轴齿轮组成。在汽车直线行使时，差速器壳体随主减速齿圈一起旋转，两侧齿轮以同一转速旋转。当汽车转弯时，内车轮比外车轮走的距离短，因此内车轮必须比外车轮旋转得慢一些。在这种情况下，行星齿轮与半轴齿轮产生相对运动，使内、外车轮的旋转速度实现差补，满足了两车轮的不同转速需求，然而加到每一车轮上的转矩仍是相等的。 变速器操纵机构 变速器操纵机构组成：变速杆、拨叉、拨叉轴和锁止机构组成。 变速器操纵机构能让驾驶员使变速器挂上或摘下某一档，从而改变变速器的工作状态。为了保证变速器的可靠工作，变速器操纵机构应能满足以下要求： （1）挂档后应保证结合套与结合齿圈的全部套合（或滑动齿轮换档时，全齿长都进入啮合）。在振动等条件影响下，操纵机构应保证变速器不自行挂档或自行脱档。为此在操纵机构中设有自锁装置，防止自动脱档。 （2）为了防止同时挂上两个档而使变速器卡死或损坏，在操纵机构中设有互锁装置。 第3章 MQ200手动变速器故障分析 3.1 MQ200变速器异响 (一)故障现象 (1)变速杆处于空档位置时，发出一种“哗哗”或“铛啷”的响声，踩下离合器踏板后响声消失； (2)变速器仅在个别档位时发响； (3)低速档有异响，高速档时响声减弱或消失； (4)变速器在直接档时无异响，其它档时均发响； (5)变速器在各个档位均有异响； (二)故障原因 (1)变速器轮齿磨损，齿侧间隙过大； (2)变速器内齿轮油不足或品质低劣； (3)变速器新更换的齿轮副不匹配； (4)变速器常啮齿轮磨损成阶梯或轮齿耗损； (5)变速器各轴的轴承耗损严重； (6)变速器第二轴、中间轴弯曲； (7)变速器第二轴花键与滑动齿轮毂配合松旷； (8)变速器第一轴、第二轴或中间轴弯曲变形，壳体变形等造成齿轮中心位置改变，形成齿轮啮合间隙不均匀； (9)变速杆弯曲或操纵机构的各个连接部位松动，换档叉变形及固定螺钉松动[2]。 (三)故障诊断 (1)发动机空转时，变速杆处于空档位置，发出“铛啷”的异响，当拉紧手制动器后响声增大。踩下离合器踏板后响声消失，一般是常啮齿轮啮合不良造成的； (2)在变速杆处于空档位置运转，异响不明显，汽车在起步或换档的瞬间有强烈响声，但在离合器结合后响声消失，证明变速器第一轴的前轴承损坏； (3)当汽车挂入某档，响声严重、明显，说明该档齿轮磨损过甚。若该档是新更换的齿轮，则说明齿轮啮合不良，待使用一段时间后会有好转； (4)若低速档有异响，但在高速档时响声减弱或消失，应将后桥支起，让变速器在低速档或倒档运转，在变速器第二轴后轴承及倒档齿轮处诊听。另外在发动机不运转时，将变速杆置于空档，放松手制动，径向晃动第二轴突缘，如晃动量大，说明第二轴后轴承松旷或损坏； (5)如在变速器直接档工作无异响，但其它档位有异响，应检查中间轴轴承和第二轴前端支承轴承工作是否良好； (6)若变速器各档位都有“嘎啦、嘎啦”的响声，在加速时又变为“嘎、嘎”的响声，就应检查变速器的基础件轴、齿轮、花键等机件磨损而使形状和位置公差超差的情况。 3.2 MQ200变速器跳档 (一)故障现象 汽车在某档位行驶过程中，当受到冲击载荷时，变速杆自动跳到空档位置，档位齿轮脱离啮合状态。 (二)故障原因 (1)变速器齿轮、齿套或同步器锥盘轮齿磨损过量，沿齿长方向锥形； (2)变速器轴承磨损松旷，变速器第一轴、第二轴与中间轴的平行度相差太大； (3)变速器齿轮啮合长度不足，尤其是内外齿环的啮合长度不足更易引起跳档； (4)变速器二轴花键齿与滑动齿轮花键槽磨损松旷； (5)自锁装置磨损严重或弹簧过软、折断； (三)故障诊断与排除 跳档故障常出现在高档位上，在受到冲击震动时容易发现。判定变速器有无跳档故障，可采用以下几种方法：行驶中，急剧改变车速，即突然加、减速，快踩或快抬油门；利用汽车上坡，或平路上中、高速行驶时轻点制动；利用“拖档”后快踩油门；在不平道路上行驶，使汽车颠簸震动来判断有无跳档。 (1)检查变速器固定是否牢靠； (2)拆除变速器盖，检视齿轮啮合端是否磨损成锥形，若是滑动齿轮的档位跳档，啮合端并不是锥形，则应检视第二轴上的花键与滑动齿轮花键槽是否配合松旷； (3)在变速器挂档时，变速器杆阻力较小或无阻力，且该档跳档，一般是变速叉轴自锁装置失效。应检视自锁钢球和变速叉轴上的凹槽是否磨损过甚、自锁钢球弹簧是否过软或折断； (4)挂档时，若变速杆的移动距离变短，且出现跳档，一般是变速叉磨损或向一侧弯曲变形造成齿轮啮合深度不够而引起跳档。 3.3 MQ200变速器乱档 (一)故障现象 变速杆不能挂入应挂的档位或挂入后不能摘入空档；一次能够挂入两个档位；放松离合器踏板后，发动机熄火，同时听到撞击声。 (二)故障原因 (1)变速杆球头限位销松动、折断、脱落或球头磨损过甚； (2)变速杆球节与座孔磨损严重或变速杆下端与换档叉导块凹槽磨损过甚； (3)换档叉轴上互锁凹槽、互锁球销等严重磨损，导致互锁装置失效； (4)变速器第二轴前端滚针轴承烧结，使第一轴与第二轴联成一体。 (三)故障诊断与排除 (1)以变速杆中心线转动变速杆，若能成圈转动，证明其球头限位销磨损或脱落； (2)摆动变速杆，若摆动幅度大，证明限位销磨损过甚； (3)若变速杆可以同时挂入两个档位，证明换档叉轴上互锁装置失效； (4)当挂档后不能脱入空档，若变速杆可以转动而引起错位，则属于变速杆下端下换档叉导块凹槽磨损过甚或变速杆球与座孔严重磨损。若变速杆摆动幅度大，证明变速杆下端脱出换档叉凹槽； (5)若只有挂入直接档能行驶空档也能行驶而其他档位均不能进入啮合，则应检查第二轴前端的滚针轴承是否烧结而使第一轴和第二轴联成一体[3]。 3.4 MQ200变速器挂档困难 (一)故障现象 离合器技术状况良好，但挂档时不能顺利挂入档位，常发生齿轮撞击声； (二)故障原因 (1)同步器故障； (2)拨叉轴弯曲、锁紧弹簧过硬、钢球损伤等； (3)一轴花键损伤或一轴弯曲； (4)齿轮油不足或过量、齿轮油不符合规格。 (三)故障诊断与排除 (1)检查同步器是否散架、锥环内锥面螺旋槽是否磨损、滑块是否磨损、弹簧弹力是否过软等； (2)如果同步器正常，检查一轴是否弯曲、花键是否磨损严重； (3)检查拨叉轴是否移动正常。 3.5 MQ200变速器漏油 (一)故障现象 变速器周围出现齿轮润滑油，变速器齿轮箱的油量减少，则可判断为润滑油泄漏。 (二)故障原因及排除方法 (1)润滑油选用不当，产生过多泡沫，或润滑油油量太多，此时需要更换润滑油或调节润滑油油量； (2)侧盖太松，密封垫损坏，油封损坏，密封和油封损坏应更换新件； (3)放油塞和变速器箱体级盖的固定螺栓松动，应按规定力矩拧紧； (4)变速器壳体破裂或延伸壳油封磨损而引起漏油，必须更换； (5)里程表齿轮限位器松脱破损，须锁紧或更换；变速杆油封漏油应更换油封。 第4章 MQ200手动变速器的注意事项 MQ200系列手动变速器大多为五挡有级式齿轮传动变速器，并且通常带同步器，换挡方便，噪音小。一般行驶200000至300000km后，变速器才可能发生一些故障，但如果使用维护不当的话，则会造成早期损坏，因此MQ200手动变速器使用维护时应注意以下几点： 1、换挡前应将离合器踩到底，操纵变速杆时动作要轻快、准确、柔和，不可用力过猛，也不要硬拉硬推，使齿轮发响；以免变速器操纵机构受损。行驶中，不要长时间将手放在变速杆上，否则会造成变速器换挡拔叉过早磨损。 2、挂倒挡时要在汽车停止状态下进行，有些车还需要压缩倒挡弹簧或提起倒挡提纽；同样在倒车后，要使车辆前进，也应将车停稳。 3、运行中换挡必须选好换挡时机，增挡前，应首先进行汽车加速（所谓“冲车”），当车速升高到一定值时，及时挂入高速挡；降挡时，当车速降到一定值时，方可挂入低速挡。在确保安全情况下，应尽量使用高速挡，以减轻机件的磨损和降低油耗，并且根据路面及交通情况及时调整车速。 4、严禁在空挡熄火状态下强行挂挡起动发动机，或在车速太低时挂入高速挡以及车速过高时换到低速挡，以免损坏变速器内运动组件和发动机。 5、因轿车出厂时变速器中已加入了优质的齿轮油，正常情况下无需更换变速器油，当正常行驶80000至100000km后则必须更换一次变速器油。 第5章 结论 5.1 结论 随着车辆的增加，变速器技术也在迅猛发展，汽车变速器故障发生率也在随之增加。由于变速器的结构和原理相对比较复杂，因此它的故障诊断目前还是汽修行业中的难点。本文详细介绍了汽车MQ200手动变速器的常见故障及其解决方法，希望能给大家提供一个简单快捷、方便实用的诊断、检测思路。 5.2 变速器的发展 手动变速器的市场主要在欧洲，引领手动变速器开发的也是欧洲的整车厂和变速器公司，比如大众，格特拉克。就乘用车的手动变速器而言，在过去的20年里面主要从5速向6速方向发展。由于机械部分设计、工艺已经相当成熟，再要有突破性的发展空间已经非常小了。因为整车开发的需要，降低排放、油耗是目前发展方向，所以更多的厂商也将当前的目标瞄准了DCT。MT方面，一方面是系统集成性，安装性还有发展空间，另外就是新的材料、工艺，比如冲压零件，注塑零件替代产同德机加工工艺，当然还有一个为stop/start的新技术也许还能促进一下MT的发展。 中国、日本还有韩国由于主要市场向AT过渡，MT的技术远远落后于欧洲，仍然还有很大的空间来提升自我开发能力。 |
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