「自動變速器」路虎發現為何在變速器養護後倒車失效

故障現象

一輛2013年款第四代路虎發現,該車搭載3.0 L柴油發動機和採埃孚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),養護後初期客戶體驗還比較好,行駛起來也一切正常。可是一個多月後用戶突然發現,車輛換倒擋後不能行駛了。這種現象是突然出現的,之前沒有任何跡象和徵兆。此時前進擋還能行駛,但用戶擔心變速器會損壞,不敢繼續使用,於是將該車拖到做自動變速器養護的維修廠。

檢查分析

該廠的維修人員瞭解車輛故障現象後,首先考慮變速器是否出現漏油或缺油問題。但檢查發現自動變速器油(ATF)的油量完全符合標準,顏色和氣味也都很正常。看來該車變速器並沒有出現高溫、燒片等問題,排除了內部機械元件損壞的可能。

接下來維修人員進行試車,發現反覆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,檢測到2個故障碼:P2703——變速器摩擦元件D施加時間範圍/性能,久;P0736——倒擋不正確速比,間歇(圖1)。這2個故障碼都可以刪除,但踩住制動踏板換倒擋後故障碼P2703就會出現,鬆開制動踏板後車輛不能行駛,踩加速踏板時發動機只是空轉,此時故障碼P0736也會出現。

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圖1 讀到的故障碼

由於該綜合維修廠不具備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後,刪除故障碼重新試車,發現換前進擋時變速器輸入軸(渦輪)轉速信息正常,但換倒擋後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)。

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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,那麼在踩住制動踏板換倒擋時,變速器輸入軸就會有效地與輸出軸連接,因此輸入軸的轉速信息應該顯示為0。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,那就是控制倒擋的終端執行元件中,至少有一個沒有參與工作。而如果終端執行元件只是工作不好,那至少在踩住加速踏板時車輛應該有動的感覺。

那在8HP70變速器中,參與倒擋的終端執行元件都有哪些?又是哪一個沒有參與工作呢?

查找相關資料,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在這3個執行元件中。由於前進擋(1擋)能夠正常起步行駛,1擋時參與元件中也有A制動器和B制動器,而且故障碼中也有涉及D離合器的內容,這就說明D離合器出問題的可能性最大。

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圖3 傳遞簡圖和換擋元件在各擋位上的參與情況

根據故障碼“P2703——變速器摩擦元件D施加時間範圍/性能故障”的含義來分析,它應該可以這樣來理解:換倒擋後,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充油過程,但實際上D離合器並沒有真正完成工作任務。而故障碼“P0736——倒擋不正確速比”就簡單了,是因為D離合器沒有工作使得倒擋處於嚴重打滑狀態,變速器控制單元得不到真正的倒擋傳動比信息。

確定了D離合器的問題,就可以進一步分析: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,還是D離合器的工作油壓根本就沒有被啟動?由此可以得出倒擋失效的可能原因如下。

①控制D離合器的電磁閥和滑閥出現卡滯情況,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離合器的油路存在嚴重的洩漏,導致D離合器不能正常工作。

③D離合器本身存在問題,活塞洩漏或摩擦組件的卡簧彈出等,導致D離合器不能正常工作。

接下來就可以圍繞這幾個方面進行檢查並找到問題所在。而本廠維修人員根據之前檢查ATF的狀態判斷,變速器中硬件燒損的可能性很小,因此無需將變速器總成拆下,只要把機電液壓單元拆下來,應該就能找到故障部位了。

拆下機電液壓控制單元總成後,找到相應的換擋執行元件工作油道的供油孔位置(圖4),然後直接用壓縮空氣對每一個元件進行加壓試驗,目的是看各執行元件是否正常工作。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。

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圖4 各換擋元件的供油孔位置(可直接加壓試驗)

通過加壓試驗,證實了變速器內部沒有問題,故障範圍逐漸縮小到機電液壓控制單元總成上。目標很明確,就是控制D離合器的電磁閥和滑閥。根據維修資料很快就找到了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時,發現閥孔內的滑閥已經完全卡滯(圖6)。

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圖5 D離合器控制電磁閥位置

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圖6 卡死不動的D離合器電磁閥

故障排除

仔細清洗閥體後裝複試車,故障徹底排除。2個月內多次回訪客戶,車輛運行完全正常,客戶也很滿意,畢竟一個部件都不需要更換,就將問題順利解決。

回顧總結

雖說該案例維修過程很簡單,故障原因也並不難分析,但是該故障出現在自動變速器養護後,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並找到故障點,是值得大家思考的問題。就像該車故障一樣,本來就是一個滑閥卡死不動了,通過簡單的清洗就能解決。可是很多維修人員會帶著故障試車,或懷疑什麼就換什麼。最終結果是簡單問題複雜化,而且有可能會真的損傷變速器的機械部件,最後依靠大修來解決。

因此無論什麼時候出現什麼樣的問題,維修人員都應該從容面對,並且一定要具備科學的診斷思路,不要根據故障現象以及故障碼信息斷章取義,更不要盲目更換零部件。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,可是在更換一箇舊的有問題的閥體後反倒出現了不該出現的問題,最終導致故障越來越複雜。

而本故障的維修診斷思路就很明確,依據就是3點:一是故障現象是突然出現的;二是倒擋不能行駛後的故障碼;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離合器滑閥為何會出現卡死情況?是滑閥問題還是閥孔問題?抑或是其他問題?這就關係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離合器滑閥卡死的原因是ATF裡存在顆粒物,那麼顆粒物又來自哪裡?

一般行駛里程6萬km以內的車輛,ATF裡的雜質是很少的。一旦出現大量雜質,要麼是自動變速器內部零件磨損,要麼就是空氣中的顆粒物通過變速器通氣孔進入到變速器內,再有就是變速器長時間處於過熱狀態導致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。當流經某個滑閥時,就有可能導致滑閥卡死不動。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汙染,從而對變速器閥體中的各種滑閥造成傷害。


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