「自动变速器」路虎发现为何在变速器养护后倒车失效

故障现象

一辆2013年款第四代路虎发现,该车搭载3.0 L柴油发动机和采埃孚8HP70型8挡自动变速器(AT),行驶里程约9万km。该车在一家综合汽车维修厂做了常规的自动变速器养护(厂家要求6万km做自动变速器的首次养护),养护后初期客户体验还比较好,行驶起来也一切正常。可是一个多月后用户突然发现,车辆换倒挡后不能行驶了。这种现象是突然出现的,之前没有任何迹象和征兆。此时前进挡还能行驶,但用户担心变速器会损坏,不敢继续使用,于是将该车拖到做自动变速器养护的维修厂。

检查分析

该厂的维修人员了解车辆故障现象后,首先考虑变速器是否出现漏油或缺油问题。但检查发现自动变速器油(ATF)的油量完全符合标准,颜色和气味也都很正常。看来该车变速器并没有出现高温、烧片等问题,排除了内部机械元件损坏的可能。

接下来维修人员进行试车,发现反复换倒挡时一点动力输出的感觉都没有,就跟空挡一样。连接故障诊断仪,检测到2个故障码:P2703——变速器摩擦元件D施加时间范围/性能,久;P0736——倒挡不正确速比,间歇(图1)。这2个故障码都可以删除,但踩住制动踏板换倒挡后故障码P2703就会出现,松开制动踏板后车辆不能行驶,踩加速踏板时发动机只是空转,此时故障码P0736也会出现。

「自动变速器」路虎发现为何在变速器养护后倒车失效


图1 读到的故障码

由于该综合维修厂不具备维修自动变速器的能力,因此向笔者所在修理厂寻求帮助。本厂维修人员前往现场后,删除故障码重新试车,发现换前进挡时变速器输入轴(涡轮)转速信息正常,但换倒挡后输入轴转速就像空挡时一样,没有一点变化,仍然在自由旋转(图2)。

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图2 换倒挡时的涡轮转速

正常来说,如果参与倒挡的所有终端执行元件工作都正常,那么在踩住制动踏板换倒挡时,变速器输入轴就会有效地与输出轴连接,因此输入轴的转速信息应该显示为0。通过这样简单的分析说明,倒挡不能行驶的原因已经很明确,那就是控制倒挡的终端执行元件中,至少有一个没有参与工作。而如果终端执行元件只是工作不好,那至少在踩住加速踏板时车辆应该有动的感觉。

那在8HP70变速器中,参与倒挡的终端执行元件都有哪些?又是哪一个没有参与工作呢?

查找相关资料,从换挡执行元件分配表及动力传递简图中可以发现:参与倒挡的元件有A制动器、B制动器和D离合器(图3),因此故障原因可以锁定在这3个执行元件中。由于前进挡(1挡)能够正常起步行驶,1挡时参与元件中也有A制动器和B制动器,而且故障码中也有涉及D离合器的内容,这就说明D离合器出问题的可能性最大。

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图3 传递简图和换挡元件在各挡位上的参与情况

根据故障码“P2703——变速器摩擦元件D施加时间范围/性能故障”的含义来分析,它应该可以这样来理解:换倒挡后,A制动器、B制动器和D离合器这3个元件都必须在规定时间内完成充油过程,但实际上D离合器并没有真正完成工作任务。而故障码“P0736——倒挡不正确速比”就简单了,是因为D离合器没有工作使得倒挡处于严重打滑状态,变速器控制单元得不到真正的倒挡传动比信息。

确定了D离合器的问题,就可以进一步分析:是D离合器本身的执行能力问题,或者是输入至D离合器的油压不足,还是D离合器的工作油压根本就没有被启动?由此可以得出倒挡失效的可能原因如下。

①控制D离合器的电磁阀和滑阀出现卡滞情况,导致D离合器的输出油压被关闭在阀体内,最终D离合器不能工作。

②阀体至D离合器的油路存在严重的泄漏,导致D离合器不能正常工作。

③D离合器本身存在问题,活塞泄漏或摩擦组件的卡簧弹出等,导致D离合器不能正常工作。

接下来就可以围绕这几个方面进行检查并找到问题所在。而本厂维修人员根据之前检查ATF的状态判断,变速器中硬件烧损的可能性很小,因此无需将变速器总成拆下,只要把机电液压单元拆下来,应该就能找到故障部位了。

拆下机电液压控制单元总成后,找到相应的换挡执行元件工作油道的供油孔位置(图4),然后直接用压缩空气对每一个元件进行加压试验,目的是看各执行元件是否正常工作。加压试验中,在对A、C、D、E进行加压时,活塞的动作声音非常明显,说明工作良好。B制动器工作也是正常的,只是因为其活塞没有回位弹簧,所以表现的与其他4个元件有所不同而已。

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图4 各换挡元件的供油孔位置(可直接加压试验)

通过加压试验,证实了变速器内部没有问题,故障范围逐渐缩小到机电液压控制单元总成上。目标很明确,就是控制D离合器的电磁阀和滑阀。根据维修资料很快就找到了D离合器控制电磁阀位置(图5),将其拆下准备与其他控制类型一致的电磁阀对换时,发现阀孔内的滑阀已经完全卡滞(图6)。

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图5 D离合器控制电磁阀位置

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图6 卡死不动的D离合器电磁阀

故障排除

仔细清洗阀体后装复试车,故障彻底排除。2个月内多次回访客户,车辆运行完全正常,客户也很满意,毕竟一个部件都不需要更换,就将问题顺利解决。

回顾总结

虽说该案例维修过程很简单,故障原因也并不难分析,但是该故障出现在自动变速器养护后,很容易让维修人员将故障与自动变速器养护关联起来,从而产生误判。因此出现这类故障,怎样快速判断故障原因并找到故障点,是值得大家思考的问题。就像该车故障一样,本来就是一个滑阀卡死不动了,通过简单的清洗就能解决。可是很多维修人员会带着故障试车,或怀疑什么就换什么。最终结果是简单问题复杂化,而且有可能会真的损伤变速器的机械部件,最后依靠大修来解决。

因此无论什么时候出现什么样的问题,维修人员都应该从容面对,并且一定要具备科学的诊断思路,不要根据故障现象以及故障码信息断章取义,更不要盲目更换零部件。就像有些故障,维修人员怀疑阀体有故障,也许怀疑的没有问题,可是在更换一个旧的有问题的阀体后反倒出现了不该出现的问题,最终导致故障越来越复杂。

而本故障的维修诊断思路就很明确,依据就是3点:一是故障现象是突然出现的;二是倒挡不能行驶后的故障码;三是我们的诊断思路和检修过程都很有目的。最终,该故障顺理成章地被解决。

但通过该案例有一点值得我们思考,那就是D离合器滑阀为何会出现卡死情况?是滑阀问题还是阀孔问题?抑或是其他问题?这就关系到目前市场上在给自动变速器做养护时所要注意的问题。导致D离合器滑阀卡死的原因是ATF里存在颗粒物,那么颗粒物又来自哪里?

一般行驶里程6万km以内的车辆,ATF里的杂质是很少的。一旦出现大量杂质,要么是自动变速器内部零件磨损,要么就是空气中的颗粒物通过变速器通气孔进入到变速器内,再有就是变速器长时间处于过热状态导致ATF过早变质而形成颗粒物。

该车变速器首次养护时已经超过了最佳的养护时间,变速器内部难免存有一些颗粒物。在做养护的时候,不可能将所有的杂质清理出来。新加入的ATF在运行中,会带着少量的杂质进行循环流动。

即使阀体的油路会有过滤措施,但难免会有细小的杂质透过滤网进入到阀体内。当流经某个滑阀时,就有可能导致滑阀卡死不动。这些问题的出现是难免的,因此维修人员需要总结这方面的经验。还需注意的是,在给变速器养护时一定要注意周围环境,不能让新的ATF长时间暴露在空气中被污染,从而对变速器阀体中的各种滑阀造成伤害。


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