文、圖:薛慶文
故障現象:一輛2013年款第四代進口路虎發現(SDV6 HSE),該車搭載3.0 L柴油發動機和采埃孚8HP70型8擋自動變速器(AT),行駛里程約9萬km。該車在一家綜合汽車維修廠做了常規的自動變速器養護(廠家要求6萬km做自動變速器的首次養護),養護后客戶體驗感還比較好,行駛起來也一切正常??墒且粋€多月后用戶突然發現,車輛換倒擋后不能行駛了。這種現象是突然出現的,之前沒有任何跡象和征兆。前進擋還能行駛,但用戶擔心變速器會損壞,不敢繼續使用,通過救援車將該車輛拖到做自動變速器養護的維修廠。
檢查分析:該維修廠的維修人員了解返廠車輛的故障現象后,首先考慮之前的變速器養護后,是否會出現漏油或缺油現象。將車輛舉升后檢查自動變速器油(ATF)的油質和油量,發現油量完全符合標準,同時ATF的顏色和氣味都很正常,看來該車變速器并沒有出現高溫、燒片等問題。維修人員排除變速器內部機械元件有損壞的可能后,接下來進行其他方面的檢查。
維修人員試車中發現,反復換倒擋時一點動力輸出的感覺都沒有,就跟空擋一樣。連接故障診斷儀檢測變速器控制系統,讀取到2個故障碼(圖1),分別是:P2703——變速器摩擦元件D施加時間范圍/性能,永久;P0736——倒擋不正確速比,間歇。這2個故障碼都可以刪除,但踩住制動踏板換倒擋后故障碼P2703就會出現(還沒松開制動踏板),松開制動踏板后車輛不能行駛,踩加速踏板時發動機只是空轉,此時故障碼P0736也會出現。
由于該綜合維修廠的維修人員不具備專業診斷和維修自動變速器的能力,因此向筆者所在修理廠尋求幫助。本廠維修人員前往現場后試車,發現故障現象的確像對方所描述的,倒擋功能失效。刪除故障碼重新試車,發現換前進擋時輸入軸轉速信息屬于正常,但換倒擋后輸入軸轉速就像空擋時一樣,沒有一點變化,仍然在自由旋轉(圖2)。這說明控制倒擋的終端執行元件中,至少有一個是沒有正常參與工作的,否則輸入軸就不可能出現空轉的現象。

圖1 讀到的故障碼

圖2 換倒擋時的渦輪轉速
正常來說,如果參與倒擋的所有終端執行元件工作都正常,那么在踩住制動踏板狀態換倒擋,輸入軸就會有效地與輸出軸進行連接,因此輸入軸就應該不能旋轉且轉速信息應該顯示為零。通過這樣簡單的分析說明,倒擋不能行駛的原因已經很明確,那就是至少有終端執行元件沒有參與工作。如果終端執行元件只是工作不好,那至少在踩加速踏板時車輛應該有動的感覺。那在8HP70變速器當中,參與倒擋的換擋終端執行元件都有哪些?哪一個沒有很好地參與倒擋換擋的工作任務呢?
查找路虎的8HP70變速器相關資料,并從換擋執行元件分配表及動力傳遞簡圖中可以發現:參與倒擋的元件有A制動器、B制動器和D離合器(圖3),因此故障原因可以鎖定這3個執行元件。由于前進擋的起步擋(1擋)能夠正常起步行駛,且在1擋參與元件中也有A制動器和B制動器,而且之前所檢測到的故障碼中也有涉及D離合器的內容,這就說明D離合器出問題的可能性最大。
通過故障碼“P2703——變速器摩擦元件D施加時間范圍/性能故障”的含義來分析,它應該可以這樣來理解:換倒擋后,A制動器、B制動器和D離合器這3個元件都必須在規定時間內完成施加充油過程,有效地將輸入軸動力連接至輸出軸上,但實際上D離合器并沒有真正完成這個工作任務。所以變速器控制單元通過輸入軸轉速得知這個變化信息后,從而記錄故障碼P2703。而故障碼“P0736——倒擋不正確速比”就簡單了,是因為D離合器沒有很好地完成其工作任務而使倒擋處于嚴重打滑狀態,變速器控制單元得不到真正的倒擋傳動比信息,便記錄了故障碼P0736。
確定了D離合器的執行工作出現問題,就可以再進一步分析:是D離合器本身的執行能力問題,或者是輸入至D離合器的油壓不足問題,還是D離合器的工作油壓就根本沒有被啟動?由此可以得出倒擋失效的可能原因如下。

圖3 傳遞簡圖和換擋元件在各擋位上的參與情況
①控制D離合器的電磁閥和閥門出現卡滯情況,導致D離合器的輸出油壓被關閉在閥體內,最終D離合器不能工作。
②閥體至D離合器的油路間存在嚴重的泄漏,導致D離合器不能正常工作。
③D離合器本身存在問題,活塞泄漏或摩擦組件的卡簧彈出等導致D離合器不能正常工作。
接下來就可以緊緊圍繞這幾個方面進行檢查就并找到問題所在。而且只要把變速器的機電液壓單元拆下來,就基本能找到故障部位了。
經過以上分析后,本廠維修人員認為無需將變速器總成拆下,因為從之前檢查ATF狀態可以判斷,變速器中硬件燒損的可能性幾乎沒有。但也不排除其他特殊情況,比如D離合器鼓卡簧脫離等。
維修人員直接拆下機電液壓控制單元總成,找到相對應的換擋執行元件工作油道的供油孔位置(圖4),然后直接通過壓縮空氣對每一個元件進行加壓試驗,目的是看所有的執行元件是否都正常工作。對離合器和制動器的加壓試驗中,在對A、C、D、E進行加壓時,活塞的動作聲音非常明顯,說明工作良好。B制動器工作也是正常的,只是因為其活塞沒有回位彈簧,所以表現的與其他4個元件有所不同而已。通過加壓試驗,充分說明變速器內部沒有任何問題,故障范圍逐漸縮小在機電液壓控制單元總成上。目標很明確,就是D離合器的控制電磁閥的問題。

圖4 各換擋元件的供油孔位置(可直接加壓試驗)

圖5 D離合器控制電磁閥位置
故障排除:通過維修資料很快就找到D離合器控制電磁閥位置(圖5),將其拆下準備與其他控制類型一致的電磁閥對換試車,從而判斷電磁閥的好壞。結果檢查該電磁閥卻發現:原來該電磁閥已經完全卡滯(圖6)。維修人員仔細清洗閥體后裝車試車,故障徹底排除。2個月內多次回訪客戶,車輛運行完全正常??蛻粢埠軡M意,畢竟一個部件都不需要換,問題順利得到解決。
回顧總結:雖說該案例維修過程很簡單,故障原因也并不難分析,但是該故障出現在自動變速器養護后,很容易讓維修人員將故障與自動變速器養護關聯起來,從而產生誤判。因此出現這類故障,怎樣快速判斷故障原因并找到故障點,是值得大家思考的問題。就像該車故障一樣,本來就是一個閥門卡死不動了,通過簡單的清洗就能解決??墒呛芏嗑S修人員會帶著故障試車,或懷疑什么就換什么。最終結果是簡單問題復雜化,而且有可能會真的損傷變速器的機械部件,最后依靠大修來解決。
因此無論什么時候出現什么樣的問題,維修人員都應該從容面對,并且一定要具備科學的診斷思路,不要根據故障現象以及診斷出的一些故障信息斷章取義,更不要盲目更換不該更換的部件。就像有些故障,維修人員懷疑閥體有故障,也許懷疑的沒有問題,可是在更換一個舊的有問題的閥體后反倒出現了不該出現的問題,最終導致故障越來越復雜。
而本故障的維修診斷思路就很明確,依據就是3點:一是故障現象的出現屬于突發情況;二是倒擋不能行駛后的故障碼;三是我們的診斷思路和檢修過程都很有目的。最終,該故障順理成章地被解決。
但通過該案例有一點值得我們思考,那就是D離合器閥門為何會出現卡死情況?是閥門問題還是閥孔問題?抑或是其他問題?這就關系到目前市場上在給自動變速器做養護時所要注意的問題。導致D離合器閥門卡死的原因是ATF里存在顆粒物,那么顆粒物又來自哪里?

圖6 卡死不動的D離合器電磁閥
一般當車輛行駛6萬km后,自動變速器里面存在的雜質是很少的。一旦出現大量雜質,要么是自動變速器硬件自身的磨損,要么就是空氣中的顆粒物通過變速器通氣孔進入到變速器內,還有就是變速器長時間處于過熱導致ATF過早變質而形成顆粒物。該車變速器首次養護時已經超過了最佳的養護時間,變速器內部難免存有一些顆粒物。在做養護的時候,不可能將所有的雜質清理出來。新加入的ATF在運行中,會帶著少量的雜質進行循環流動。即使閥體的油路會有過濾措施,但難免會有細小的雜質透過濾網進入到閥體內。當流經某個閥門時,就有可能導致閥門卡死不動。這些問題的出現是難免的,因此維修人員需要總結這方面的經驗。還需注意的是,在給變速器養護時一定要注意周圍環境,不能讓新的ATF長時間暴露在空氣中被污染,從而對變速器閥體中的各種閥造成傷害。