姚麗英,李 強(qiáng)

（1.山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院，山西 大同 037003；2.上海汽車工業(yè)大同銷售有限責(zé)任公司，山西 大同 037004）

由于我國(guó)現(xiàn)行的《報(bào)廢汽車回收管理辦法》規(guī)定,“汽車‘五大總成’,即發(fā)動(dòng)機(jī)、方向機(jī)、變速器、前后橋、車架只能作為廢金屬賣給鋼鐵企業(yè)做冶煉原料”而不能進(jìn)行拆解再利用和通過(guò)再制造技術(shù)延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命。這樣的規(guī)定現(xiàn)在看來(lái)很不適應(yīng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求,與國(guó)外報(bào)廢汽車再制造帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)境效益形成強(qiáng)烈的對(duì)比[1-2]。筆者無(wú)法從國(guó)內(nèi)汽車報(bào)廢拆解企業(yè)了解變速箱的拆解情況,通過(guò)走訪汽車維修網(wǎng)點(diǎn),從維修的角度研究了汽車變速箱拆卸回收所面臨的問題。在調(diào)研的過(guò)程中,一個(gè)較為典型的維修案例給了我們很大的啟示。

1 維修案例

1.1 車型

帕薩特領(lǐng)馭1.8T轎車,裝備01V型5檔自動(dòng)變速箱

1.2 故障現(xiàn)象

該車行駛里程為17萬(wàn)km,行駛中駕駛員突然發(fā)現(xiàn)變速箱出現(xiàn)了故障。維修人員使用VAS5052A測(cè)試儀進(jìn)行查詢,故障碼為“17105 P0721035-輸出轉(zhuǎn)速傳感器電路 范圍/性能 間隙式”。大部分時(shí)間無(wú)法清除,有時(shí)可以清除但是車輛運(yùn)行后又立即出現(xiàn)。

1.3 排除經(jīng)過(guò)

維修人員用測(cè)試儀檢查,初步分析是變速箱的電控部分出現(xiàn)了故障。根據(jù)測(cè)試儀提供的線索，首先檢查了輸出轉(zhuǎn)速傳感器G38的線路,沒有發(fā)現(xiàn)斷路或短路的地方,于是更換了轉(zhuǎn)速傳感器G38,但是上路試車,仍然發(fā)現(xiàn)上述故障碼?？紤]到輸出轉(zhuǎn)速傳感器G38是該型變速箱的一個(gè)主要輸入信號(hào),如果變速箱的控制電腦對(duì)該信號(hào)處理有誤,也會(huì)出現(xiàn)上述故障碼,于是更換該型號(hào)的控制電腦,但是更換完畢上路試車仍然無(wú)效，上述故障碼依然出現(xiàn)。

考慮到該車的變速箱已經(jīng)行駛了約18萬(wàn)km,內(nèi)部的摩擦片已經(jīng)磨損到一定的程度,按照司機(jī)的要求該變速箱也準(zhǔn)備進(jìn)行大修,于是我們對(duì)該變速箱進(jìn)行了大修,大修后變速箱內(nèi)部的故障隱患全部排除了。但是上路試車后發(fā)現(xiàn)原來(lái)出現(xiàn)過(guò)的故障碼仍然間歇性出現(xiàn)。

接著對(duì)變速箱的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察和分析,車輛進(jìn)行一段時(shí)間的行駛后發(fā)現(xiàn):發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的01-08-05的第三區(qū)域顯示的是車速,此時(shí)車上儀表的車速為30 km/h左右,測(cè)試電腦卻顯示130 km/h,很明顯的錯(cuò)誤。

隨后進(jìn)入儀表ECU觀察車速，進(jìn)入舒適系統(tǒng)ECU觀察車速數(shù)據(jù)顯示均為正常。

難道是發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的車速數(shù)據(jù)處理有問題,但是更換了一套儀表和發(fā)動(dòng)機(jī)ECU,故障一樣。

最后更換了G22車速里程傳感器后,發(fā)動(dòng)機(jī)ECU中的01-08-05的第三區(qū)域中的車速里程顯示正常了。再試車,變速箱也正常了。

到此,維修人員認(rèn)為故障原因找到了,認(rèn)為變速箱修好了。

但是大約行駛了約2周后,司機(jī)再次說(shuō)變速箱又出現(xiàn)了故障,和原來(lái)的一樣。維修人員用測(cè)試儀檢測(cè)變速箱控制單元,又發(fā)現(xiàn)了原來(lái)的故障碼“17105 P0721035-輸出轉(zhuǎn)速傳感器電路 范圍/性能 間隙式”。經(jīng)過(guò)上述的維修和一系列可能故障原因的排除,這次檢查重點(diǎn)應(yīng)該是車速信號(hào)。

將該車上裝備的所有控制單元一一斷開進(jìn)行檢查和試車,沒有發(fā)現(xiàn)異常,但是在檢查到大燈控制單元的時(shí)候發(fā)現(xiàn)后備箱左側(cè)有一灘隱蔽的積水,大燈控制單元濕漉漉的,將控制單元的插頭拔下以后發(fā)現(xiàn)插頭被綠色殘漬玷污。斷開大燈控制單元插頭后進(jìn)行試車再也沒有出現(xiàn)上述故障,就這樣斷開插頭試車進(jìn)行了2周也沒有發(fā)現(xiàn)上述故障出現(xiàn)。通過(guò)后期對(duì)問題的進(jìn)一步追蹤調(diào)查,車主反饋?zhàn)兯傧錄]有再次出現(xiàn)原來(lái)的故障,說(shuō)明問題就出現(xiàn)在了大燈控制單元進(jìn)入環(huán)節(jié)上。

2 自動(dòng)變速箱的工作原理和故障原因分析

上海大眾系列乘用車自動(dòng)變速箱常見的有三種型式:液力自動(dòng)變速箱 (簡(jiǎn)稱AT)；機(jī)械無(wú)級(jí)自動(dòng)變速箱 (簡(jiǎn)稱CVT)；電控機(jī)械自動(dòng)變速箱 (簡(jiǎn)稱AMT)。目前普遍使用的是AT。AT主要由液力變扭器、行星齒輪變速機(jī)構(gòu)、液壓閥體、電控系統(tǒng)等幾部分組成。其中自動(dòng)變速箱的電控系統(tǒng)包含三大部分：傳感器、控制單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。傳感器包括:變速箱輸入轉(zhuǎn)速傳感器G182、變速箱轉(zhuǎn)速傳感器G38、超速開關(guān)F8、剎車燈開關(guān)、變速箱油溫傳感器G93、多功能開關(guān)F125、ABS/ASR控制單元。執(zhí)行元件包括:電磁閥、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的干預(yù)信號(hào)和換/低檔信號(hào)、檔位手柄定位電磁閥N110、儀表板上的檔位顯示、巡航控制開關(guān)H、自動(dòng)變速箱繼電器J60、倒車燈M16/17等。

圖1 自動(dòng)變速箱電控系統(tǒng)組成簡(jiǎn)圖

變速箱的控制單元從安裝在變速箱上和車輛上的諸多傳感器如:車速傳感器、變速箱輸入轉(zhuǎn)速傳感器、變速箱輸出轉(zhuǎn)速傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、油門踏板位置傳感器等等采集信號(hào),經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后發(fā)送指令給執(zhí)行機(jī)構(gòu)如:電磁閥N88-N94,從而控制相應(yīng)的換擋離合器或制動(dòng)帶工作使變速箱換入相應(yīng)的檔位[3]。

本案例的故障出現(xiàn)在電控系統(tǒng)部分,產(chǎn)生故障碼“17105 P0721035-輸出轉(zhuǎn)速傳感器電路 范圍/性能 間隙式”的原因分析如下:

（1）按照正常的信號(hào)處理順序:車速信號(hào)首先進(jìn)入到儀表,經(jīng)過(guò)儀表控制單元進(jìn)行處理后通過(guò)CAN數(shù)據(jù)總線送給各個(gè)ECU。變速箱的ECU從CAN數(shù)據(jù)總線上取得車速信號(hào)進(jìn)行換擋控制。

（2）G38是輸出轉(zhuǎn)速傳感器,它和輸入轉(zhuǎn)速傳感器G192配合計(jì)算現(xiàn)在的檔位,為下次換擋做準(zhǔn)備。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和車速是變速箱進(jìn)行換擋控制的兩個(gè)主要數(shù)據(jù),當(dāng)變速箱的ECU無(wú)法識(shí)別車速時(shí),換擋也就無(wú)從操控,變速箱將進(jìn)入到緊急運(yùn)行功能中。

（3）變速箱根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、變速箱輸入轉(zhuǎn)速G182的信號(hào)和輸出轉(zhuǎn)速G38的信號(hào),結(jié)合車速傳感器G22的信號(hào)決定換擋。但是此時(shí)車速信號(hào)變換不定:從0-255-154-80公里 /小時(shí)等亂變,因此在換擋程序設(shè)定的范圍內(nèi)ECU無(wú)法判斷清楚,故給出了上述故障碼。

（4）由于大燈控制單元浸泡在水中,導(dǎo)致CAN數(shù)據(jù)總線工作失常,進(jìn)而影響到車速信號(hào)的正確發(fā)送,當(dāng)車速信號(hào)發(fā)送正確時(shí),變速箱工作正常；當(dāng)車速信號(hào)發(fā)送不正確時(shí),變速箱工作不正常。因而會(huì)有變速箱間歇性的故障。經(jīng)過(guò)觀察分析,我們發(fā)現(xiàn)車輛的后風(fēng)擋玻璃在貼太陽(yáng)膜時(shí)噴的水最后都流進(jìn)了大燈控制單元里,導(dǎo)致了變速箱的工作不正常。

在此故障案例中可以看出:車速傳感器工作狀態(tài)失準(zhǔn)和徹底損壞是有本質(zhì)的區(qū)別的。工作失準(zhǔn)報(bào)的故障碼“17105 P0721035-輸出轉(zhuǎn)速傳感器電路范圍/性能 間隙式”。如果斷路或短路則報(bào)的故障碼為:線路短路或斷路。由此反思在維修自動(dòng)變速箱時(shí)首要的問題是先弄清楚相關(guān)傳感器的邏輯關(guān)系,初步判斷是機(jī)械故障、液壓故障還是電控系統(tǒng)的故障。再用較多的時(shí)間進(jìn)行試車、記錄數(shù)據(jù)、邏輯關(guān)系分析。根據(jù)自動(dòng)變速箱各子系統(tǒng)的工作原理,理清思路,確定故障可能發(fā)生的原因。這樣在維修時(shí)才能避免走彎路,為客戶節(jié)省維修費(fèi)用和維修時(shí)間,提高客戶對(duì)產(chǎn)品的信譽(yù)度。

3 啟示

（1）一般來(lái)講,自動(dòng)變速箱的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,維修時(shí)需要很強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)。但是,在實(shí)際維修中遇到的故障現(xiàn)象可能更為復(fù)雜,因而維修起來(lái)不僅需要較強(qiáng)的理論知識(shí),更需要較強(qiáng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。如果能夠利用儀器讀出控制單元的故障碼與故障現(xiàn)象進(jìn)行對(duì)比,深入分析故障碼的含義與產(chǎn)生故障現(xiàn)象的邏輯關(guān)系,就能有效確定產(chǎn)生故障的原因。

（2）企業(yè)需要搜集很多來(lái)自維修一線真實(shí)的案例,豐富企業(yè)的維修培訓(xùn)實(shí)例,也可作為激勵(lì)員工的手段,供內(nèi)部維修技術(shù)人員互相學(xué)習(xí)、借鑒,不斷提高維修技術(shù)人員的專業(yè)水平和分析問題解決問題的能力。

（3）產(chǎn)品按拆解的程度分為完全拆解、部分拆解和目標(biāo)拆解。按拆解的手段分為破壞性拆解和非破壞性拆解[4]。維修是目標(biāo)拆解或部分拆解,而報(bào)廢產(chǎn)品為了達(dá)到最大的利用需要完全拆解,手段應(yīng)以非破壞性拆解為主。由于達(dá)到報(bào)廢時(shí)的車輛因?yàn)樽冃?、銹蝕、焊接鉚接等原因也可能使用破壞性拆解。因此,面向產(chǎn)品拆卸回收設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)模型要比面向維修設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)模型更為復(fù)雜。

（4）從維修的過(guò)程可以看出,一一排除故障原因的過(guò)程,說(shuō)明變速箱的拆卸,需要有生產(chǎn)廠家的拆解手冊(cè)為指導(dǎo),對(duì)常見故障和原因進(jìn)行分析。從產(chǎn)品的拆卸回收來(lái)看,拆解企業(yè)需要生產(chǎn)廠家的拆解指導(dǎo),并負(fù)責(zé)培訓(xùn)相關(guān)的從業(yè)人員。報(bào)廢拆解企業(yè)也應(yīng)加強(qiáng)分類指導(dǎo),建立與機(jī)動(dòng)車類別相適應(yīng)的汽車產(chǎn)品拆卸中心,提高拆解企業(yè)的拆解能力和拆解水平。

（5）由于生產(chǎn)廠家已在全國(guó)建立較為完善的售后服務(wù)體系,生產(chǎn)廠家擁有一支技術(shù)過(guò)硬的維修隊(duì)伍。要想實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的再制造,達(dá)到報(bào)廢產(chǎn)品的循環(huán)再利用,國(guó)家必須制定汽車材料循環(huán)利用率指標(biāo),迫使企業(yè)考慮產(chǎn)品報(bào)廢以后的再利用問題。企業(yè)可以利用這支維修隊(duì)伍,對(duì)自己生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行拆卸回收,不必專門培訓(xùn)一批拆卸回收技術(shù)人員,從而節(jié)約人力成本。

（6）目前我國(guó)從事報(bào)廢汽車拆解的專業(yè)技術(shù)人員數(shù)量少、技術(shù)水平低,即使以生產(chǎn)廠家的拆解手冊(cè)為指導(dǎo),也很難對(duì)不同生產(chǎn)廠家不同型號(hào)產(chǎn)品的“剩余壽命”進(jìn)行預(yù)評(píng)估,必須依賴更科學(xué)更有效的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)和產(chǎn)品全壽命周期理論做支撐[5-6]。因此,企業(yè)和科研院所聯(lián)合組成的高新技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)才是攻克汽車再制造關(guān)鍵技術(shù)的有生力量。

[1]何伊麗.卡特彼勒再制造技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r[J].建筑機(jī)械技術(shù)與管理,2010(10):61-63.

[2]賀群.美國(guó)報(bào)廢汽車回收啟示錄[J].汽車與安全,2006(8)：64－65.

[3]李東江,張大成.國(guó)內(nèi)轎車自動(dòng)變速器檢修手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2003.

[4]劉光復(fù),劉志峰,李鋼.綠色設(shè)計(jì)與綠色制造[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999.

[5]徐濱士,劉世參,王海斗.大力發(fā)展再制造產(chǎn)業(yè)[J].求是,2005(12):46-47.

[6]徐濱士.再制造工程及其關(guān)鍵技術(shù)[J].內(nèi)燃機(jī)配件,2009(4):3-8.