2012年自動變速器典型故障總結性分析(四)

◆文/北京 薛慶文

2012年可謂是中國汽車后市場風云變幻的一年，汽車限購的“冬天”還沒有過去，緊接著從大眾DSG變速器事件的爆發到夏季暴雨淹車的賠付，從釣魚島事件對日系車的影響到豐田在全球全面集中召回，再到《缺陷汽車產品召回管理條例》的出臺等，這無疑給汽車制造企業及汽車后市場的服務帶來了新的挑戰，但卻給汽車消費者帶來了更加安全可靠的質量保證。

汽車作為人們最常見的代步工具之一，隨著使用時間的增長，各系統的性能會變差，機件會存在磨損繼而形成故障。一旦形成故障，車輛便要進入汽車維修廠進行維修，但作為技術含量最高的動力總成部件之一的自動變速器一旦出現故障，其維修和故障診斷是很困難的。為了使維修人員在自動變速器維修技術方面有更多的了解，以及使汽車消費者簡單地認識不同車輛的自動變速器，筆者總結了2012年國內各主流車型的自動變速器以及一些典型案例，以供大家參考。

(接上期)

3.變速器高溫故障引起的車輛沒有爬行功能分析與解決

奧迪01J型無級變速器的熱源主要來自兩方面：一方面是離合器的摩擦生熱；另一方面是變速器在變速過程中，鏈條與鏈輪之間在滾動摩擦時會生成大量的熱量。因此，嚴格上講該變速器的冷卻控制系統就是控制鏈輪缸內的CVTF保持恒溫，冷卻管路的進油管路也是連接主動鏈輪缸與冷卻器的。當離合器高溫時，電腦J217對其有冷卻控制功能、限扭控制功能和安全切斷控制功能，也就是說一旦離合器溫度過高，車輛可能會出現發動機加速不良(油門加不起來)以及車輛不能行駛的故障。而鏈條與鏈輪之間滾動摩擦產生的熱量往往都是冷卻控制系統工作不良所引發的，此時可能會引起車輛在起步時沒有爬行過程，并會影響離合器自適應匹配控制，具體情況可以借助圖33進行分析。

從圖33中可以看出主動鏈輪缸內熱的CVTF通過該軸前端流出，經過限壓閥DBV2去往冷卻器進行降溫。同時，鏈輪缸內CVTF溫度的變化又取決于鏈條的夾緊力，夾緊力越大，鏈條在鏈輪上產生滾動摩擦(此時鏈條相對沒有打滑)所帶來的熱量就會越少，相反夾緊力越小，鏈條在鏈輪上產生滾動摩擦(此時鏈條相對存在打滑)所帶來的熱量就會越多。而鏈條夾緊力的大小又取決于車輛的運行速度和發動機輸入的扭矩，鏈條夾緊力的控制又是通過扭距傳感器中滑軌架的位置來實現的。因此，可以說從主動鏈輪缸內出來的CVTF的流量是可變的，注意看圖33中左上角圓圈標注處，扭距傳感器中滑軌架沿軸向位移時，相當于在控制去往冷卻器CVTF的流量，并由此來控制鏈條夾緊力。鏈條夾緊力的原理是：在行駛速度相同即傳動比不變時，主要取決于發動機輸入扭矩的大小，輸入扭矩大，鏈條夾緊力大一些，此時去往冷卻器的CVTF流量就會少一些；輸入扭矩小，鏈條夾緊力小一些，此時去往冷卻器的CVTF流量就會多一些(因為此時會導致油液溫度升高)。在數據扭矩不變時，可以通過行駛速度即傳動比的大小來判斷。傳動比大時，車速慢(低速起步階段)，需要鏈條夾緊力大一些，因此去往冷卻器的CVTF流量就會少一些；相反，傳動比小時，車速快(高速行駛階段)，需要鏈條夾緊力小一些，因此去往冷卻器的CVTF流量就會多一些。去往冷卻器的熱CVTF流量無論多少，均需要冷卻控制系統保證變速器內一個合適的溫度。從冷卻循環管路看，經限壓閥DBV2去往冷卻器的過程中又使用了一個DDV1差壓閥，該閥門的作用是當CVTF在低溫狀態時，由于粘度大壓力相對較高，因此該閥門會打開，并把從主動鏈輪缸內出來的CVTF引到變速器內部，相當于管路形成短接而沒有去冷卻器冷卻。其目的是讓CVTF盡快預熱，讓變速器盡快升溫。所以，這一控制模式稱之為變速器的加熱模式，而DDV1差壓閥又相當于一個加熱裝置。

熱的CVTF進入冷卻器進行降溫后，通過回油管路又回到變速器內部，但在變速器回油管路中又串聯一個壓力過濾器(即圖33中的外部過濾器)。在這個過濾器里面除了有一個濾芯外，還有一個差壓閥DDV2，濾芯起到CVTF的過濾作用，而差壓閥DDV2則是當濾芯堵塞時，由于CVTF流動時的阻壓力上升，通過該閥門把一部分CVTF接通至變速器內，CVTF回到離合器冷卻控制閥的同時也給鏈條做了潤滑。但殊不知，過濾器堵塞后可能會引起車輛起步沒有爬行過程以及無法完成離合器自適應匹配控制。為什么過濾器堵塞會影響離合器的起步控制和自適應匹配控制呢？結合圖33和圖34一起分析。

當踩住剎車掛動力擋(前進擋或倒擋)后，發動機動力流是通過離合器被切斷的。初期開始入擋時離合器有接合扭矩(車身有接合感覺)，此時的扭矩不能過大，否則會導致發動機與變速器之間形成鋼性連接而熄火，因此隨后離合器壓力開始釋放(并未完全釋放而是保留一部分壓力)，直至離合器雖不傳遞扭矩但也剛好處于即將傳遞扭矩的狀態。隨著制動力的減小，離合器壓力會隨之增大并形成驅動扭矩，車輛完成起步爬行過程。很顯然離合器壓力與制動力存在某種比例關系，同時制動力和鏈條的夾緊力也存在一定的關系，也就是說要想完成車輛起步過程以及變速器整個運行過程，既需要離合器接合扭矩還需要鏈條夾緊力的扭矩，二力合一最終完成整個扭矩控制功能。如圖34所示，當踩住剎車掛動力擋時，離合器處于即將傳遞扭矩狀態，而此時鏈條夾緊力的接觸扭矩剛好在15Nm左右(接觸壓力傳感器G194計算得出)，隨著制動力的減小，離合器壓力(扭矩)增大的，鏈條夾緊力也會增大。當沒有制動力時，鏈條夾緊力的接觸扭矩能夠在40Nm左右。因此，離合器摩擦扭矩與鏈條夾緊力形成的接觸扭矩應該是處于固定范圍，也就是說既不能太大也不能太小(合二為一)，能夠完成初期的爬行起步即可。

當兩個扭矩其中一個信息出現問題時就有可能導致故障現象的出現。另外，在變速器的閉環控制功能中，離合器壓力修正電腦可以通過自行修正來完成故障修復，而電腦卻無法獨立修正鏈條的夾緊力(鏈輪缸內的壓力)，只能通過對離合器壓力的修正來完成閉環控制。所以，一旦主動鏈輪缸內的壓力發生變化時，電腦一定會去調整和修正離合器壓力。這樣再看圖33外部過濾器堵塞時的狀態：由于該過濾器被串聯在冷卻器回油管路中，一旦過濾器堵塞其所形成的背壓便順著管路作用到鏈輪缸內(接觸壓力缸)，此時該壓力缸內油壓適時被壓力傳感器G194監控并計算(見圖34)，這樣電腦就得到一個很高的鏈條接觸壓力，特別是在制動掛擋時，電腦計算的接觸扭矩不再是15Nm，可能是18Nm，也可能是更高的扭矩。此時電腦只能去降低離合器的控制壓力，即離合器壓力調節電磁閥N215的控制電流被降低，也由此導致車輛沒有爬行過程。由于離合器的控制電流被降低，因此離合器自適應電流也會降低，當N215電磁閥的自適應匹配控制電流低至其極限控制值時，故障碼18149便被激活，也就無法完成離合器的自適應匹配。所以，在維修中一旦遇到此故障現象很有可能同時伴有故障碼18149的出現，一定要關注數據塊第十組中離合器自適應控制電流值是否過低，如果同時觀察到變速器有高溫現象，那么基本是外部過濾器堵塞引起的，不要破壞該過濾器，直接更換全新的即可。

4.機械部件故障引起的換擋品質故障分析與解決

01J型無級變速器機械部件故障引起的換擋品質故障很多，下面重點分析主動鏈輪中的扭距傳感器花鍵槽出現磨損時所帶來的故障與相應的解決方案，以及該變速器冷卻管路中差壓閥DDV1出現磨損后故障分析與解決。

當主動鏈輪前端的花鍵齒與扭距傳感器滑軌架2(帶花鍵槽的)之間軸向移動時，產生嚴重磨損后引發故障。奧迪01J型無級變速器主動鏈輪軸上的扭矩傳感器工作原理如圖35所示。扭矩傳感器是利用齒輪嚙合過程中形成的旋轉力(扭距傳感器中帶齒輪的滑軌架1)根據幾何原理轉換成軸向位移力(扭距傳感器中帶花鍵槽的滑軌架2)，形成位移力后即可改變鏈輪缸內的壓力，從而改變鏈條夾緊力。由于既有旋轉力又有軸向位移力，因此很容易導致滑軌架2與主動鏈輪軸間的磨損，通常情況下根據金屬材料本身因素滑軌架2不容易被磨壞，而損傷的往往是主動鏈輪軸(見圖36)。

無論是哪一側出現磨損都會影響滑軌架2在主動鏈輪軸上移動的順暢性，從而在變速器正常運轉過程中由于滑軌架2準確位置失真(滑動受阻或有卡滯現象)而使鏈條夾緊力控制失效(鏈條會出現松緊度變化無常的現象)，繼而帶來變速器換擋品質的故障。通常情況下會在車輛起步或制動停車階段出現聳動，同時還可能出現在發動機扭矩突然急劇變化(急加速驅動)時，車輛也會出現嚴重的闖車或聳動現象。在實際故障診斷中大家都認為是離合器或液壓控制滑閥箱的故障，因為從故障現象看特別接近離合器突然離合或鏈條突然有抽動的故障現象。但從動態數據信息看并未明顯發現離合器的信息存在問題，不過當故障現象出現時能夠從鏈條接觸壓力G194的反饋信息中發現鏈輪缸內的壓力波動較大，因此很多維修人員可能看到這種情況后認為是滑閥箱的故障，于是更換了滑閥箱，但試車后故障依然存在，最后不得以解體變速器后才看到主動鏈輪軸前端花鍵槽有嚴重磨損。這里需要說明的是，當主動鏈輪軸前端花鍵槽完全磨光后車輛便不能行駛了，只能更換主動鏈輪軸總成排除故障。

還有就是變速器在發動機怠速工況任何擋位都有吱吱的響聲，并且和方向助力泵聲音很相似，轉速達到1200r/min就沒有聲音了，但散熱器油管有振動。這種現象往往是涼車比較明顯而熱車后卻明顯減輕，有時還會影響到車輛的掛擋和起步過程，比如掛擋沖擊嚴重時還會導致發動機立即熄火以及變速器的溫度上升速度較快。

故障檢修：檢修環節中，在響聲存在時，散熱器油管有振動現象但并沒有堵塞，所以起初不會懷疑變速器油壓不正常，而在觀察動態數據時發現離合器自適應匹配控制電流又明顯特別高(見圖37)。根據這種情況分析應該是系統油壓或者離合器油壓泄漏，然后電腦在實現閉環控制時不斷地提升離合器壓力調節電磁閥N215的自適應控制電流(當然也有可能會激活離合器自適應匹配達到極限的故障碼)，以使其達到工作要求。高電流高油壓難免會出現掛擋沖擊的故障現象，嚴重時還有熄火現象。在這種情況下，大部分維修人員都是直接更換滑閥箱來確認故障能否解決，沒想到換完滑閥箱后故障現象及響聲并沒有任何改觀。

于是再次仔細分析，故障現象及響聲均與冷熱有關，同時為什么變速器溫度上升速度那么快呢？難道是冷卻系統有故障？另外，既然液壓系統沒有問題(更換了滑閥箱)，那么離合器自適應匹配控制電流值電腦為什么設置那么高呢？通過檢查，冷卻器和外部過濾器并沒有問題(如果二者堵塞，離合器自適應匹配電流值應該低)。綜合考慮應該還是內部散熱系統的液壓有問題，外部既然沒有問題只能拆解變速器去檢查其內部情況。分解變速器后直接查找冷卻控制油路，結果發現冷卻回油管路中的DDV1差壓閥已經嚴重磨損，且磨損處有很深的三道溝槽，直接更換冷卻回油管路的彎形管(DDV1差壓閥被安裝在里邊)故障即可徹底排除。

故障分析：為什么小小的DDV1差壓閥磨損后對變速器的影響這么大呢？結合圖33分析一下：在前面的分析中了解到DDV1差壓閥其實就是變速器在低溫狀態時的加熱模式閥，低溫時讓更多的CVTF形成油路短接，CVTF直接回到變速器內部而少量的CVTF去往冷卻器，目的是讓變速器CVTF的溫度盡快有所上升。當油溫上升后，該閥門處于關閉狀態，所有的CVTF都去往冷卻器，此時變速器的加熱模式解除。但一旦DDV1差壓閥磨損(一般會磨出很深的三道溝槽)后，相當于變速器始終處于加熱模式，因為無論涼車還是熱車均有一部分CVTF經過磨損出的溝槽直接回到變速器內部，這樣僅有少量的CVTF去往冷卻器，因此會引起變速器的高溫，同時由于去往冷卻器的CVTF的流量減少了，并且無阻力地通過了磨損的溝槽流回變速器，這樣G194壓力傳感器得到的鏈條夾緊力形成的接觸扭矩相對就會變低，與外部過濾器堵塞時不同(背壓升高接觸扭矩即會增大)，電腦在完成起步扭矩控制功能的修正過程中，只能通過提升離合器油壓來實現車輛的起步扭矩控制。因此就出現了離合器自適應電流值(N215)的升高而引起的掛擋沖擊或入擋發動機熄火等現象。相應地，變速器在涼車時發出的響聲也很容易理解，是DDV1差壓閥頻繁動作產生的(畢竟本身因磨損而存有泄漏)。在過去的維修中，維修人員很少能發現這里的故障，而如今在配件市場就能夠找到全新的帶有DDV1差壓閥的彎形管(見圖38)，因為彎形管內的DDV1差壓閥很容易磨損。(未完待續)