自動變速器的閥體檢測技術
——ATF流量測試法(二)

◆文/上海 齊明

(接上期)

五、流量檢測與油壓檢測

典型的液力測試方法是檢測壓力。在泵輸出量未被超出前，壓力調節閥會使壓力保持在一個固定點上。如果有漏油存在，就總會有液體的流動。任何時候液體有流動，其流量就會被流量計所檢測到。

對于變速器內的大多數功能的實施，壓力是一個關鍵因素。有些操作比如制動帶的作用，離合器的接合，或者某個閥的運動，需要有足夠的壓力來完成這些工作，而不是液體的大量流動(流量)。但有些操作，比如變扭器的充油，它需要有足夠的液體流動來帶走變扭器產生的大量熱量。再比如潤滑油路需要為整個變速器提供足夠的潤滑以避免整個系統因摩擦而過熱。上述的油路循環由于主調壓閥處于不正常位置而導致變扭器/散熱器流量被降低或切斷，這時通過檢測ATF流量來診斷故障就顯得非常有效。

六、車輛路試與ATF流量檢測

對于很多修理廠來說，車主直接將車開到修理廠，這為我們診斷變速器故障提供了一個很好的條件，我們可以利用車輛的實際路試來判斷故障，這時流量信息就會派上其獨特的用處，它不但能判斷散熱器油路是否通常，而且還能提供更深入的關于變速器的診斷信息。

原來變速器維修行業有一種簡單的方法來判斷變速器內是否有足夠的ATF油，我們叫“桶測法”，就是在車輛停止的時候，看變速器里的油是否能在20s內裝滿1quart(0.946L)的一個桶。這個方法比較粗糙，不太準確，但是比不做來的好。圖8顯示的是即便通過了“桶測法”的檢驗，行星輪還是被燒壞了，因為“桶測法”只是一個間接的簡單判斷，無法在汽車實際行駛中測量ATF流量，也無法提供更多的診斷信息。

圖8 使用1quart20s的桶測法的結果

圖9 使用流量計進行路試檢測

為了在汽車實際行駛過程中實時測量變速器內ATF的流量信息，我們需要使用專用的ATF流量計。圖9所示的就是在車輛路試時進行流量檢測，它使用的是一款能精確測量ATF流量而且能用于各種變速器上的索奈流量計(SonnaFlowTM)，其部件如圖10所示，它的結構簡單，使用方便，主要由流量計探頭、數字顯示器、電源接頭、數據線和一些常用油管接頭組成。基本的使用方法是將流量計探頭接在散熱器的回油管上，即ATF從散熱器流回變速器的油管上(見圖11)，然后將數字顯示器掛在車內，就可以在路試時隨時檢測散熱器ATF的流量信息。將流量計接入回油管的主要原因是在此處熱量已經減少很多，所以測量更精確。

圖10 流量計的各部件

圖11 流量計探頭的安裝部位

正確的車輛路試需要記錄以下3種狀態下的ATF流量，它們分別為怠速狀態、低速狀態和高速狀態。圖12是整個路試過程的示意圖。流量單位是g/min(加侖每分鐘)，是流量計的數字顯示器上使用的流量單位。如果使用示波器進行數據收集，從輸出信號適配器出來的數據是以頻率(Hz)為單位的，而不是g/min。這時我們需要進行簡單的單位換算，兩者之間的轉換關系為：流量(g/min)=頻率(Hz)/139，即1g/min相當于示波器上139Hz的頻率輸出。

1.怠速

這和傳統的“1quart20s”的測量一樣。使車輛處于怠速狀態，擋位處于D擋并同時踩下剎車，測量這種狀態下的流量。怠速時的流量應該是3種情況下數值最低的，最小流量應在0.7到0.8g/min， 但不排除有些車輛可能會有比這更低的怠速流量。冷的ATF油也是導致低怠速流量的原因。因此在天氣特別冷的時候需要在ATF加熱后再次檢查一下怠速流量。

2.低速行駛(市區駕駛)

駕駛汽車在低速到中速狀態，腳需要踩在油門上(而不是讓車滑行)，記錄這時的流量。這時鎖止離合器(TCC)沒有作用，處于不鎖止的狀態。市區駕駛狀態下的流量應該比怠速流量有顯著的增加(大約翻個倍)。

3.高速行駛

當車輛在高速公路上以穩定速度行進時TCC鎖止作用的狀態下，記錄當時的流量。在鎖止狀態下，流量應該相對于市區駕駛的流量顯示出一個顯著的變化。通常在鎖止時流量會增加，但不排除有些車輛會產生降低的流量。不論哪種情況，都應該顯示出一個顯著的流量變化值。

不論使用示波器來收集數據，還是僅人工讀取流量計上的流量讀數，每次路試我們都需要填寫路試流量測試表(圖13)，然后在空白的流量圖上自己畫出流量變化曲線(圖14)，或者將示波器中的曲線打印下來貼在流量圖上，并記錄下曲線測量時的變速器所進行的操作、變速器當時的狀態，以及事后的修復方案。這樣的維修過程會為你積累很多案例和數據，便于分析和總結，是非常值得推薦的一個好方法。

圖12 測試流量整個過程的示意圖

圖13 路試流量數據表

現在我們來看幾個流量測試的例子，從中我們可以感受到流量測試這種方法的優點。

舉例1：

(1)故障現象

怠速時無流量或流量很低(小于0.5g/min)，或在市區駕駛狀態下沒有流量的增加。

圖14 空白流量圖表

(2)故障原因

以上的問題都是由于ATF流量受阻，這可能是變速器內部的流量受阻，也可能是變速器外部的流量受阻(比如，散熱器堵塞)。為了找到流量受阻的原因和所處位置，請遵從以下的步驟：

①首先決定是變速器內部還是外部的流量受阻。設旁路繞過散熱器并重新檢測流量。如果流量沒有增加，那么說明問題出在變速器內部。如果流量的確增大了，那問題出在散熱器或者散熱器的管線中。

②如果散熱器堵塞，應該解體散熱器，進行修理或更換。

注：在極端寒冷的天氣里，散熱器堵塞可能是由于ATF凝結。在暖車后再次測量流量。

③如果流量受阻是變速器內部的問題，請檢查以下這些可能的原因：

● 油液面太低

● 油底殼過濾器被堵

● 油泵部件不匹配

● 油壓調節閥被卡在它的閥孔內

● 增壓過高(使用壓力計來檢查)

● 鎖止閥被卡住

● 回流接頭被堵

舉例2：

故障現象

鎖止時無流量變化。

故障原因

鎖止沒有發生。兩個可能的原因需要調查：

● 電信號沒有被送到負責引發鎖止的電磁閥上。

● 與鎖止有關的某個閥發生漏油或被卡在孔內。

需要注意的是，有些脈寬調制型(PWM)鎖止控制的變速器在鎖止時只顯示出一個非常小的流量變化值。這在福特的AOD-E和AXOD-E變速器，以及通用的4T65E中是很常見的。鎖止時的流量變化必須要很仔細的觀察。由于示波器可以精確記錄流量變化，因此它可以有效幫助檢測PWM變速器在鎖止時的流量變化情況。

在圖9中我們可以看見車輛路試時除了懸掛在車內的流量計數字顯示器外，還外接了一臺譯碼器(SNAP-ON VANTAGE)，這個譯碼器具有示波器的數據收集和顯示功能，在這里當作示波器用了。為什么還需要示波器呢？因為車輛在行駛過程中，流經散熱器的ATF流量會隨著擋位變化而上下變化，流量計的數字顯示器上的流量讀數會來回跳動，用眼睛比較難觀測和記錄。如果流量變化太快，數字顯示器上只能顯示一段時間內的平均流量，因而隱去了其中的變化細節。如果我們把流量計的信號輸出到示波器上，那么整個流量變化的過程可以精確在示波器中用曲線的形式表示出來，而且可以通過電腦打印出來，那我們就不僅可以知道散熱器是否通暢，而且還可以通過分析曲線形狀來分析變速器內的隱患故障，大大降低變速器的返修率。實際上，我們不一定要圖9所示的譯碼器，很多市場上的車用示波器都可以使用，只需利用圖10左側的那根數據連接線(FM-03K)即可。

七、使用示波器來獲得實時頻率信號的優勢

示波器所記錄的流量變化曲線可以為我們提供很多診斷信息，我們需要做的是如何利用這些信息來幫助我們做出正確而快速的診斷。比如：

1.流量曲線可以幫我們發現液體中氣泡過多，因為流量計探頭中的渦輪快速轉動時由于遇到來自氣泡的變化阻力，會產生反常的頻率輸出。

2.如果液面水平過低，就會在液體中出現氣泡，從示波器的流量曲線就可以看出間歇性的頻率峰值。

3.如果濾網不暢通，就會在換擋和接合過程中流量突然大幅下降，并在高轉速時伴有氣穴和氣泡產生。

4.油泵輸出差：油泵的低輸出會體現在散熱器的低流量。調壓閥控制著散熱器的傳送油路。頻率的一個大幅下降意味著調壓閥會調節增大油泵輸出量。一個壞的油泵會使散熱器內保持低流量，并在換擋或接合時產生頻率值的大幅降低。

5.離合器或蓄壓器漏油：漏油的回路會要求更大的油泵輸出量以維持系統的油壓。調壓閥必須移動以維持主油壓和對滲漏作出補償。當調壓閥移動時，散熱器的進油回路受到影響，并會由圖像中的頻率值的變化顯示出來。

6.TCC閥控制：通過監測散熱器流量你會看見當TCC閥移動時頻率值會有變化。如果只看LED顯示器上的流量數字，將會比較難以觀測。

7.換擋電磁閥控制：通過監測頻率值的變化速率，你可以判別換擋是否已實際發生。電腦控制電磁閥，但如果閥沒有被液力推動，換擋不會發生。因為壓力調節閥會影響散熱器的流量，所以每個換擋會由一個相對于主油壓的頻率調節來識別出來。

我們現在再來看幾個通過流量檢測來診斷變速器故障的例子。

圖15 ATF油中有氣泡的流量圖

圖15顯示的是一輛車在加速時的散熱器流量變化圖。這個圖的流露變化很不正常，有大量的頻率波峰，說明ATF油中有氣泡產生，流量計探頭遇上氣泡，就會產生這種頻率信號的突變。產生氣泡的原因在于變速器的ATF油不足，在高速駕駛的時候，油泵會吸入空氣，在ATF油中產生空穴。由于ATF油不足，車輛在爬陡坡或者轉彎時都會產生這種情況，這時只要將ATF油加到正常容量即可。

我們再來看一個例子。一般變速器倒擋時散熱器流量會有顯著變化，有些變速器流量會增大，有些則會降低，因為主調壓閥的位置發生了變化。但是如果我們檢測流量的結果如圖16那樣，就意味著變速器有潛在的問題。圖16中倒擋時的流量過低，幾乎接近零，這表明這個變速器在倒擋時幾乎沒有ATF油流經散熱器，而正常的情況應該如圖17所示，圖中的兩根曲線都屬正常，倒擋時應至少有一定量的ATF流過散熱器。那我們應從哪些方面對變速器進行檢查？針對圖16的情況，我們應該從這三個方面去檢查：

● 油泵的吸油能力可能過熱；

● 油路板可能有漏油存在；

● 濾網可能被堵；

圖16 倒擋流量過低

一般來說，變速器進入前進擋、TCC鎖止作用和關閉時流經散熱器的流量都會有明顯的改變，因為主調壓閥和鎖止閥在這些操作過程中的位置變化和流量有直接關系。圖18顯示的是GM 4L80E的流量測試曲線。在正常情況下，各階段的流量變化很明顯，但是如果出現了如圖中的虛線，就往往和主調壓閥有關，它表現出來的癥狀就是在油泵低轉速的時候，引擎的轉速會上下波動或者熄火，這是由于變扭器里的充油不夠而引起的，而主調壓閥就控制著從主油路通向變扭器供給油路的通道。修復圖中虛線的方案是更新電腦TCM，并且使用內部有油路通道的主調壓閥以改善變扭器和散熱器油路的供油狀況。

圖17 正常的倒擋流量

圖18 GM 4L80E流量圖

我們再來看一個4L80E的鎖止問題。一個4L80E變速器標箱出明顯的鎖止控制不正常，用流量計測得流量如圖19所示(圖中的實線)，我們可以看到在鎖止發生后，流量的變化很小，不象正常情況下那么明顯，這表示鎖止閥沒有完全運行到位，一般來說這可能是鎖止閥的問題。但是在4L80E中由于設計上的原因，如果散熱器油路受阻，也會反過來作用于鎖止閥上，使變速器表現出鎖止問題。在某些變速器中，鎖止閥對于散熱器是否堵塞非常敏感。為了檢查散熱器是否堵塞，可以暫時繞過散熱器，而將散熱油管直接連在一起，散熱器被旁路后流量有迅速提高(如圖中的虛線所示)，說明散熱器內有堵塞的情況。修復這個鎖止問題 ，首先對散熱器進

圖19 GM 4L80E的鎖止操作對散熱器很敏感

(未完待續)