新型自動變速器故障診斷與修理模式的轉變(一)

◆文/北京 薛慶文

新型自動變速器故障診斷與修理模式的轉變(一)

◆文/北京 薛慶文

當前，在汽車故障診斷與維修中，人們早已突破以往的傳統維修思路和觀念，并確定科學和規范的診斷與維修新思路，其中包括維修模式的改變。但是無論在傳統維修模式還是當前維修模式下，一定是汽車故障“診斷”確定在前，“修理”在后。然而，一些不規范的維修仍然還存在先換件后診斷的作業過程或模式，特別是針對自動變速器系統的故障修理，其系統控制與結構原理相對復雜，很多維修人員還停留在故障表面現象，或仍然以懷疑的眼光看問題，此時即便是很簡單的問題也被看成是疑難故障了。在實際診斷維修時真正的疑難故障是人為故障，在汽車任何一個系統出現故障時一定是“七分診斷三分修理”。由此，體現出當前汽車故障診斷的重要性，而修理則是建立在標準、規范的基礎之上。本文主要對當前新型多擋位自動變速器故障的診斷和修理分別介紹，以幫助廣大讀者理解和學習。

薛慶文

(本刊專家委員會委員)

北京陸兵汽車技術服務有限公司培訓講師、北京清華大學國家骨干教師培訓基地專家講師、北京理工大學客座教授、全國汽車維修專項技能認證技術支持中心培訓講師及命題專家、國家質檢總局汽車產品缺陷管理中心特聘專家、中國汽車維修技術總監俱樂部發起人。

一、新型自動變速器故障診斷

當汽車自動變速器出現故障，在車輛運行時就會表現出一些現象比如沖擊、打滑、高溫、缺擋、不能行駛等。我們通過各種手段在盡量不解體的前提下完成科學的分析、判斷，最終有效地鎖定故障范圍或故障點，這個過程叫“診斷”。無論是診斷還是修理，確定自動變速器故障原因是首選，是我們需要尋找的問題。通常，自動變速器損壞原因有以下幾個方面。

1.自然壽命

自動變速器出現故障的原因有很多，當其壽命達到終止時我們稱之到了自然損壞期限。目前，針對一些新款變速器來講，一般一個技術成熟的自動變速器使用壽命大約5～6年(250,000～300,000km)，有的甚至還會更短。而過去傳統型自動變速器壽命可能約6～8年，甚至會更長一些。此時，可能有人會問如今汽車技術進步了，為什么一個多擋位新型自動變速器的自然使用壽命反而會縮短呢？答案很簡單，即新型多擋位自動變速器(6擋或6擋以上擋位的變速器)，其油路及電控設計邏輯策略變了，特別是在液壓系統中的終端元件油路設計控制上的變化是最大的，比如變扭器TCC閉鎖油路，在傳統4擋電控自動變速器當中，只有超速4擋變扭器才有閉鎖控制(即鋼性連接控制提高傳動效率)，而1、2、3擋均是液壓擋傳動(即發動機至變速器之間以ATF油作為介質傳遞動力，我們習慣性地稱之為軟連接過程，此時發動機輸出功率會存在一定的損失)。但是新型自動變速器會在低速擋位提前閉鎖，而且傳統閉鎖油路又是單一開關信號，即直接實現打開和關閉過程，根本沒有調節過程，而新型自動變速器的閉鎖油路是占空比式或線性控制。還有各擋位的終端元件，即離合器和制動器的油路設計，在過去傳統型自動變速器中絕大部分都是單一開關信號油路，直接由換擋閥開啟或關閉也沒有調控過程。而目前多擋位新型自動變速器的油路設計有所不同，如圖1和圖2所示，我們可以從中了解自動變速器的自然使用壽命縮短的真正原因。

從圖1來看，首先我們可以把液力變扭器TCC閉鎖離合器(鎖止離合器)看成一個終端元件，該元件的工作過程取決于電腦對TCC閉鎖電磁閥的指令，隨即由TCC閉鎖控制閥便生成或調節出TCC閉鎖油壓，然后讓變扭器鎖止離合器逐漸的接合并逐漸的分離。由于TCC閉鎖電磁閥均采用占空比或線性控制。因此，電磁閥在輸入穩定油壓作用下輸出的是非常細膩的信號油壓，該信號油壓直接作用在TCC閉鎖控制閥門的沒有彈簧的一端，此時該閥門也隨著電磁閥頻率的動作而動作，并形成變扭器頻率性閉鎖油壓，從而讓終端閉鎖離合器舒適地逐漸接合并逐漸分離。也由此會得到終端摩擦元件的工作頻率增高，同時為了使TCC接合與釋放，包括換擋點上有一個很好的舒適性，那么允許TCC閉鎖離合器存在微量打滑控制，元件的工作頻率高了，磨損量即會加大了，從而摩擦元件包括閥門等部件自然使用壽命就會縮短了。

同樣，我們從圖2也可以清楚地了解到以下內容。終端用油元件離合器的供油方式也發生了改變，過去只是一開一關而已，現在電腦在綜合考慮并分析與離合器有關的油壓調節信息后，向換擋電磁閥發出工作指令，由于換擋電磁閥采用高頻率線性電磁閥(EDS)。因此，電腦輸出的僅是電流控制，此時電磁閥輸出的信號油壓便作用在換擋閥門上，那么換擋閥便生成非常細膩的線性油壓提供給終端離合器，為了考慮換擋響應時間，離合器供油采用兩次充油過程(此工作原理在這里不再敘述)，這樣電磁閥的工作頻率高了，換擋閥門的工作頻率也高了，同時終端離合器的摩擦頻率相繼也高了。最終使得這些元件形成磨損、性能下降等并最終導致變速器的整體壽命降低。

以上是對當前新型自動變速器自然使用壽命縮短原因進行分析，當一個自動變速器的使用時間達到或超出使用壽命時間后(極限范圍)，各個相關磨損部件就會磨損、密封元件就會老化等，此時液壓系統會出現泄漏密封不良等情況，從而影響自動變速器的正向壓力和摩擦系數等兩個關鍵參數的變化，當變速器電控系統監測到嚴重的錯誤信息并啟動備用程序后，變速器從此便進入了修理階段。除了我們分析的自然使用壽命終結導致自動變速器損壞以外，剩下的原因主要在于自動擋車輛的使用者以及維修者，同時還有其他因素所導致(比如，先天上的設計缺陷)。下面我們就這些情況逐一分析。

2.駕駛人員的使用

由于操作者使用不當，導致有些變速器還沒有達到其使用壽命就過早地出現故障，并且這樣的問題還很常見。因為我國關于汽車使用方面的技術培訓還不夠健全，特別是針對自動擋車輛的日常使用，對于如何科學正確的操控自動變速器的車輛，只有極少數的駕駛員系統學習了駕駛和使用技術相關方面的培訓，而更多的駕駛員則沒有詳細得到使用方面的知識。其實駕駛自動擋的車輛是有要求的，比如“不允許空擋滑行”等。當然，還存在其他問題，接下來我們簡單地分享一下相關內容。

(1)養護意識淡薄

大部分駕駛員對自動變速器的養護意識還很淡薄(圖3)。絕大部分駕駛員具有對發動機等常規養護意識，知道規定的里程或規定的時間要更換發動機機油等。可是對于自動變速器而言，幾乎2/3以上的駕駛員缺乏這方面的主觀養護意識，他們根本不清楚或根本不知道自動變速器還需要保養，再加上少數車輛的使用手冊提供了一些錯誤的信息。因此，在使用中錯過了自動變速器的最佳養護時機。雖然我們在日常使用中并沒有明顯感覺自動變速器的工作異常，但由于變速器內部的ATF長時間運行，早已達不到使用要求(自動變速器的工作溫度較高一般在90～120℃之間)，一些參數已經被破壞。比如，ATF的摩擦系數，當ATF在沒有及時更新時其摩擦系數會變差，同時會因摩擦元件摩擦不足而導致變速器油溫加劇持續升高，如果ATF總是處于高溫狀態時會加劇摩擦系數的持續降低，繼而ATF提前變質形成惡性循環，時間久了就會出現燒片等嚴重性機械故障。所以，自動擋車主應該清晰地認識到自動變速器日常保養的重要性，提高保養意識和觀念，保證自動變速器使用壽命不會降低，讓車輛更加健康。

由于駕駛員在使用自動擋車輛時沒有明顯感覺到故障現象，即在一定情況下變速器工作是正常的，但由于保養不及時也會存在一些故障隱患。因此，當一些維修人員建議駕駛員去更換自動變速器ATF時卻遭到拒絕。駕駛員不了解自動變速器的液壓控制，同時認為自動變速器是一個很神秘的機件(不讓維修人員隨意操作)。另外，當前一般新型自動變速器ATF的價格要比發動機機油價格高很多，包括一些使用手冊的誤導等，正因為這些原因才導致駕駛員產生這種理解。有時駕駛員通過維修人員的講解同意更換ATF，但維修人員在保養時要求更換ATF濾清器時卻又遭到拒絕。這些基本知識跟保養發動機一樣，但駕駛員并不完全理解。還有在進行養護作業時，當我們利用ATF循環清洗機時，駕駛員對過多使用的ATF產生質疑，他們只考慮變速器本身的ATF容量，并不考慮養護作業中一部分ATF是用來清潔的。因為簡單的拆卸油底殼或打開ATF的放油螺栓，根本放不干凈變速器內部舊ATF，充其量能放出總量的2/3左右。所以，我們需要跟駕駛員解釋為何采用循環清洗機的作業方式來進行變速器的養護。不過現在隨著技術的發展，新的等量換油設備已經誕生(圖4)，在進行動態設備換油保養時不會浪費過多的ATF。同時在網絡化時代信息是公開的，一個自動變速器損壞后，其維修或更換的費用相當高。所以，部分自動擋車型的駕駛員提高了主觀保養意識，避免自動變速器提前損壞。(未完待續)