◆文/北京 薛慶文
2008款一汽奧迪A6L轎車,搭載2.4L發(fā)動機和01T型鏈式無級變速器(CVT)。行駛里程約為150 000km。
該車在行駛中突然拋錨,并且在掛擋后變速器出現(xiàn)“嘩啦”異響。
通過與車主溝通、詢問得知,此車在1個月前因為聳車現(xiàn)象而拆檢變速器,發(fā)現(xiàn)鏈條、鏈輪等部件因潤滑不良而導(dǎo)致嚴重拉傷,所以按變速器大修級別進行處理。根據(jù)筆者經(jīng)驗初步判斷,車輛出現(xiàn)“嘩啦”的聲音并且無法行駛,很有可能是鏈條斷了,所以果斷將變速器分解。在檢修過程中首先看到在中殼上固定主動鏈輪軸的卡簧已經(jīng)折斷(圖1),接著發(fā)現(xiàn)鏈條呈散碎狀(圖2、3),鏈輪表面也有不同程度的損傷(圖4)。
鏈輪表面的傷痕比較容易理解—在鏈條沒有完全斷掉之前,鏈條與鏈輪表面之間的摩擦不再是V形端面與面板之間的全面接觸,所以這個傷痕是鏈條損壞造成的。
圖1 主動鏈輪軸上已經(jīng)斷掉的卡簧
圖3 鏈條上的零散鏈節(jié)和鏈銷
圖4 受損的鏈輪表面
鏈條的承載扭矩可達280Nm以上,究竟是什么原因使其斷掉?根據(jù)01T型鏈傳動變速器的傳動比變化以及鏈條夾緊力控制方式(接觸壓力控制)等特點,可以分析出鏈條斷掉的原因如下。
①變速器在換擋過程中,主、從動鏈輪缸在沿軸向移動時,其中一個有卡滯的情況,導(dǎo)致鏈條受力嚴重直至斷掉;②由于鏈條夾緊力過大,導(dǎo)致變速器換擋阻力(改變主從動輪缸的尺寸)過大,合適的鏈條夾緊力是為了保證變速器換擋時鏈條不會打滑,也確保主、從動鏈輪缸在軸上移動順暢;③在特殊情況下,鏈輪缸內(nèi)的油壓變化不均勻(由低至高);④主、從動鏈輪軸不對稱使鏈條不在一條直線上滾動,導(dǎo)致主、從動鏈輪缸在軸上移動時不同步,阻力與推力形成干涉;⑤鏈條本身質(zhì)量問題。首先,檢查液壓控制閥體時并沒有發(fā)現(xiàn)閥門卡滯和磨損情況,由此可以判定鏈條接觸壓力正常。其次,采用人工方式分別對主、從動鏈輪缸進行加壓試驗,發(fā)現(xiàn)從加壓到歸位均無卡滯情況,所以斷定鏈輪傳動方面正常。
在變速器正常工作時,鏈條始終會在一條直線上,通過滾動摩擦來實現(xiàn)傳動比的切換。如果其中一個鏈輪軸的軸向間隙過大,就會影響鏈條的承載力,從而導(dǎo)致鏈條損壞。此車卻是主動鏈輪軸上的卡簧折斷使主動軸產(chǎn)生移動(之前檢查中殼上下兩個不同厚度的墊片安裝正確),進一步導(dǎo)致主、從動鏈輪缸在各自的軸上移動,鏈條不在一條中心線上滾動,最終使鏈條損壞。
卡簧究竟是如何斷開的呢?仔細觀察卡簧斷口及其表面接觸痕跡(軸上卡簧槽),發(fā)現(xiàn)卡簧與軸上卡簧槽的接合面并不是全部接觸。再將兩半卡簧放在一個玻璃平面上,對接其斷口,發(fā)現(xiàn)卡簧在未斷之前已經(jīng)變形。由此可以大膽推斷—上次維修時,技師沒有按標準操作或使用工具不當(dāng)導(dǎo)致這個卡簧輕微變形,而在安裝時也未進行修正。導(dǎo)致卡簧受力面不均勻,最終使其斷裂。
更換整套鏈傳動、鏈條、卡簧、內(nèi)外濾清器后,故障排除。3個月后回訪,客戶反饋,車輛無異常。經(jīng)驗總結(jié):本案例不屬于疑難故障,但還是因為一個小卡簧安裝不當(dāng)而導(dǎo)致了較為嚴重的損失和返修。
通過此案例進行反思,我們可以認為負責(zé)拆裝的技師還不夠?qū)I(yè)和仔細,包括工具的使用和追求技術(shù)細節(jié)的意識。希望這個案例也給各位同行敲響警鐘—對任何一個部件都要仔細檢查和對待,規(guī)范作業(yè)要求。體現(xiàn)專業(yè)價值是我們每一位維修人員應(yīng)盡的職責(zé),細節(jié)決定一切!
2010款一汽邁騰轎車,搭載2.0T發(fā)動機和DQ250型(02E)6擋濕式雙離合器變速器,行駛里程58 000km。
故障燈經(jīng)常點亮,同時變速器只能鎖在1擋或3擋,并且偶數(shù)擋位和倒擋全部失靈。初次檢修:
在上述故障出現(xiàn)時連接診斷儀,讀出故障碼(圖5)“19143意外的機械脫擋(P2711-005)”,此故障碼在裝配02E變速器的車型中經(jīng)常出現(xiàn),而且也比較容易解決。所以主修技師決定先換閥體試試,如不行,再分解變速器,更換8個同步器撥叉活塞。同時也可順便檢查一下雙離合器,如還不能解決,就更換機電控制單元。
圖5 讀到的故障碼
但是此車先后更換了離合器電磁閥N215和N216、閥體、閥體帶電腦、雙離合器、8個撥叉活塞等(圖6~10)主要部件,故障依舊未排除,無奈之下只得請求筆者給予技術(shù)支持。
圖6 更換的離合器電磁閥
圖7 更換的閥體
圖8 更換的機電控制單元總成
圖9 更換的換擋同步器撥叉活塞
筆者與技師進行溝通并了解相關(guān)信息后,決定先進行路試。目的是捕捉故障碼19143(P2711-005)重現(xiàn)時的規(guī)律。反復(fù)試車,故障燈每次點亮?xí)r,都是在換2擋、4擋或6擋的時刻。同時偶數(shù)擋和倒擋均屬于失效狀態(tài),而變速器依然能夠用1擋或3擋來行駛。這充分說明問題的根源應(yīng)該在偶數(shù)擋信息方面,而與奇數(shù)擋無關(guān)。至于沒有倒擋則是電腦的控制策略,即倒擋正常。
圖10 更換的雙離合器
首先對02E變速器的換擋控制策略進行梳理。此變速器有7個動力擋位,分別為6個前進擋和1個倒擋。離合器K1負責(zé)1擋、3擋、5擋、R擋,離合器K2負責(zé)2擋、4擋、6擋。
在P/N擋啟動發(fā)動機時,兩個預(yù)選擋位—R擋和2擋已經(jīng)處于掛接狀態(tài),即6/R擋同步器被推至R擋側(cè),2/4擋同步器則被推至2擋側(cè),這兩個信息分別由位置信息傳感器G489和G488來監(jiān)控。
當(dāng)掛擋桿由P/N位置切換到R擋位置時,變速器內(nèi)各同步器位置保持不變,此時R擋和2擋仍然還是預(yù)選擋。當(dāng)掛擋桿切換到D擋或S擋位置時,首先6/R擋同步器被推至中間N擋側(cè)(G489監(jiān)測移動距離信息)。其次1/3擋同步器從原來的中間位置被推至1擋位置一側(cè)(G487監(jiān)測移動距離信息)。2擋依然做好預(yù)選擋的準備。
行駛中的換擋過程則是以加速踏板和制動踏板來確定預(yù)選擋信息。例如變速器以2擋行駛時,離合器K2在傳遞發(fā)動機動力,此時1/3擋同步器則被切換到3擋一側(cè)做好預(yù)選擋準備(圖11)。
圖11 變速器換擋過程
對02E變速器換擋控制策略進行梳理之后,可以分析出故障碼19143(P2711)的涉及范圍:離合器的準備工作信息、同步器的準備信息、具體的擋位傳動比信息等。根據(jù)這些分析結(jié)果,再結(jié)合以往維修經(jīng)驗,可以認定故障碼19143(P2711)的條件:
(1)液壓系統(tǒng)故障導(dǎo)致離合器工作不正常,同時也會影響同步器的動作;
(2)驅(qū)動同步器動作的密封件存在泄漏現(xiàn)象,導(dǎo)致同步器不能在規(guī)定時間內(nèi)完成移動過程;
(3)行程傳感器信息不明確(傳感器、電腦本身或鐵屑過多影響位移傳感器準確位置信息等)。
關(guān)于故障碼P2711還有另外一種定義:“變速器換擋程序信息不可靠”。如果按照故障碼“19143-意外的機械脫擋(P2711-005)”的定義去分析,故障原因可能來自機械齒輪同步器方面;如果按照“換擋程序信息不可靠”這個定義進行分析,它的范圍就比較廣。無論如何,在分析故障碼時,必須要掌握相關(guān)故障碼的設(shè)定機制。
造成故障碼19143(P2711-005)出現(xiàn)的條件除了與液壓系統(tǒng)、同步器位置信息、電子控制信息等有關(guān)以外,離合器打滑量及傳動比信息也非常重要。離合器的打滑的監(jiān)測是通過雙離合器轉(zhuǎn)速信息(G182)和兩個輸入軸轉(zhuǎn)速信息(G501和G502)計算的,G182-G501=K1打滑量,G182-G502=K2打滑量;各擋位傳動比信息是通過輸入軸轉(zhuǎn)速和輸出軸轉(zhuǎn)速計算的。通過這些分析,筆者懷疑是離合器的打滑量或傳動比信息存在問題。由于診斷設(shè)備問題不能通過隱藏記錄功能來進一步捕捉動態(tài)數(shù)據(jù),所以只能再次解體變速器,對偶數(shù)擋進行細致的檢查。果然,在輸入軸附近發(fā)現(xiàn)一個傳感器的信號靶輪松脫(圖12),不能與軸一起旋轉(zhuǎn)。由于這個原因,輸入軸2的信息就不準確,從而影響偶數(shù)擋的正常運行
圖12 紅色圓圈內(nèi)的信號靶輪已松脫
更換輸入軸2信號靶輪,故障排除,一切正常。
本案例體現(xiàn)了一個常見問題—總是憑經(jīng)驗修車。當(dāng)同樣的故障用同樣的方法無法解決時,便迷失了方向。在故障診斷分析中,最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)即為對故障碼形成條件和機制的掌握。另外,通過反復(fù)試車再結(jié)合對數(shù)據(jù)流的分析可進一步縮小分析范圍。所以,技術(shù)人員應(yīng)該具有強烈的分析故障碼、數(shù)據(jù)流的主觀意識,不斷學(xué)習(xí)、反復(fù)練習(xí),真正做到快速診斷、少走彎路,而不是憑經(jīng)驗盲目換件。
2003款一汽奧迪A6(C5)轎車,搭載2.8L發(fā)動機和第一代01J型無級變速器(CVT,不帶S擋)。
該車由于涉水導(dǎo)致發(fā)動機嚴重損毀,并且變速器也有少量進水情況。更換發(fā)動機總成和變速器油液后基本正常。但用戶僅使用1個月后即抱怨掛倒擋有沖擊,自此開始,用戶每隔1周到1個月的時間就返廠1次。前幾次返廠的處理方法是清除自適應(yīng)學(xué)習(xí)值。之后又調(diào)整過倒擋制動器組件(圖13),并且更換過幾塊閥體和控制單元,均未能將故障排除,無奈之下求助于筆者。
圖13 倒擋制動器組件
掛入倒擋后松開制動,此時再踩加速踏板即會有一次“咯噔”異響和強烈沖擊感。但制動踏板踩的時間再長一些即會有所改善。直觀感覺像踩制動掛入倒擋后接合緩慢。經(jīng)與用戶溝通、問診還了解到車輛放置一晚再重新啟動,此時掛倒擋變速器偶爾會出現(xiàn)連續(xù)聳車現(xiàn)象。每次均通過清除自適應(yīng)學(xué)習(xí)值來解決,但行駛一段時間后再次出現(xiàn)。
首先對刪除自適應(yīng)學(xué)習(xí)值前后的兩組數(shù)據(jù)進行分析(圖14、15),發(fā)現(xiàn)刪除后的倒擋制動器壓力調(diào)節(jié)電磁閥電流值為正常,與前進擋相同,所以試車時變速器工作正常。但控制單元重新對倒擋制動器進行自適應(yīng)后,其電流值明顯偏低。
圖14 刪除自適應(yīng)匹配值后的數(shù)據(jù)
圖15 完成自適應(yīng)匹配成功后的數(shù)據(jù)
奧迪CVT前進擋和倒擋是在離合器處于微量打滑的條件下完成自適應(yīng)匹配過程的,此時控制單元根據(jù)離合器狀態(tài)、離合器反饋油壓、閥體至離合器之間的液壓密封狀態(tài)、冷卻系統(tǒng)狀態(tài)(鏈傳動夾緊力)等信息,逐漸進行調(diào)整離合器壓力調(diào)節(jié)電磁閥的自適應(yīng)匹配電流值。當(dāng)液壓系統(tǒng)或離合器供油管路存在泄漏以及離合器間隙過大并且摩擦系數(shù)過低時,自適應(yīng)電流值會逐漸升高;反之,當(dāng)存在液壓油路堵塞、摩擦元件間隙過小等情況時,自適應(yīng)匹配電流會逐漸降低?;仡欀暗木S修過程,閥體、內(nèi)外濾清器均已換過,可以認為液壓系統(tǒng)無堵塞情況。之前也更換過其他主要零部件,所以暫時認為控制單元計算與輸出也無問題。此時通過反復(fù)溝通得知此車初期變速器內(nèi)有少量進水情況,所以果斷將變速器抬下,直接檢查倒擋制動器。經(jīng)多次測量發(fā)現(xiàn)間隙值偏小,只有1.8~2.0mm。至此可以得知,早期的進水使該車制動器摩擦組件逐漸發(fā)生膨脹,前期測量間隙均為正常,但是通過一定時間的侵蝕、浸泡之后,故障現(xiàn)象開始顯現(xiàn)。所以,沖擊的原因是間隙發(fā)生改變,同時摩擦片自身的緩沖能力也已經(jīng)下降。
更換整套前進擋和倒擋摩擦片、活塞,并將間隙調(diào)至正常(倒擋2.3~2.5mm,前進擋1.6~2.0mm)。裝車后通過路試進行自適應(yīng)匹配,一切正常。2個月后通過電話回訪,用戶表示滿意。
此車變速器故障由極少量進水引發(fā),維修技師忽視了變速器內(nèi)最怕水的橡膠密封件和摩擦元件。它們經(jīng)過一定時間的浸泡、侵蝕后,故障才能開始顯現(xiàn)。所以,遇到變速器進水時應(yīng)果斷更換掉上述零部件,杜絕后患。
另外,維修技師應(yīng)提高故障分析和判斷能力。此車刪除自適應(yīng)值前后的電流值差距較大,可以認為控制單元對倒擋的自適應(yīng)不正常。由此要繼續(xù)分析控制單元是根據(jù)哪些因素來進行自適應(yīng)的:首先從安全角度考慮,入擋和制動停車時油壓不能太高,否則會導(dǎo)致發(fā)動機熄火;其次由于間隙、摩擦系數(shù)等數(shù)值改變,要維系接合情況,因此在確保安全的情況下,舒適情況就變差了。倒擋供油,如圖16所示。
圖16 倒擋供油