自動變速器的閥體檢測技術
——ATF流量測試法(三)

◆文/上海 齊明

(接2021年第2期)

大多數變速器在變扭器鎖止的時候散熱器流量都會有明顯的變化，說明鎖止閥被推動了，但是4T65E變速器由于采用較高級的電腦程序來控制鎖止過程，在鎖止過程中散熱器流量變化很小，通用公司將這種鎖止控制模式稱為ECCC(Electronically Controlled Converter Clutch)，變扭器的鎖止離合器長時間處于半打滑狀態，電腦根據打滑量來動態控制鎖止過程，為了使鎖止摩擦片更耐熱，通用公司采用了碳纖維制成的摩擦片，具有很好的導熱性和耐熱性。在觀察4T65E流量變化時，建議使用示波器來觀察。數字顯示器無法觀測到這么小的變化量。

圖20所示為一個正常的4T65E流量曲線，我們可以看到在TCC鎖止和釋放的過程中都會有一個很小的流量變化，我們還可以看到在2擋時流量有一個顯著的變化，這是因為從2擋開始就有2擋油路作用于鎖止閥上了，因此在ECCC控制模式下，鎖止過程很平滑，而且很早就開始作用，這樣做的好處是更好的燃油經濟性和更平滑的鎖止控制。

圖20 GM 4T65-E的正常流量曲線

在福特AXODE，AX4S或AX4N變速器中，經常會遇到有關鎖止的故障，主要表現為無鎖止或鎖止疲軟，鎖止打滑，628故障碼，或者在松開油門滑行時鎖止無法釋放等現象。這往往和閥體中的鎖止油路泄漏有關。為了進一步定量化診斷，我們可以在車輛路試時測一下散熱器流量。圖21顯示的了AX4S/AX4N的整個鎖止過程，當鎖止命令發出時，鎖止閥即旁路離合器控制閥，如圖22所示。運動會產生一個流量的突變，而且這個突變的形狀越尖銳就表示鎖止的效果越好。圖中的虛線為典型的故障現象，其流量要比正常值低，泄漏處就在閥體上的旁路離合器控制閥和閥套之間，主要因為閥套內壁在高里程數時容易磨損。這個問題的解決方案是更換圖22中的旁路離合器閥套即可。為了保證修復后的效果，最好再進行一次流量的檢測，流量正常了才能說明隱患已排除，防止變速器在保質期內的返工。

圖21 AX4S/AX4N鎖止時的流量曲線

圖22 引起泄漏的鎖止閥套

八、A604(41TE)變速器中的“死亡循環”

維修過A604變速器的人都知道這個變速器很容易燒毀行星輪。有時車正行駛在半路，卻突然再也無法開動，于是就只能叫拖車了。很多人都知道這是由于A604的散熱器容易堵塞，有人甚至會給A604多加一個額外的外接散熱器。其實，這也是和變速器和散熱器的油路循環有關，就和其他變速器一樣，只是A604的這個問題更加突出，A604中的這個油路循環被叫作“死亡循環”。

從圖23中我們可以看到，燒行星輪的故障是由于行星輪缺少潤滑造成的，而潤滑油的缺少則來源于散熱器ATF流量受阻，而這又源于來自于變扭器中的雜質。在A604和A606中，鎖止摩擦片非常容易被磨損，所產生的磨屑會隨著ATF的循環逐漸積累在散熱器內，逐漸減少散熱器流量。而變扭器鎖止摩擦片的磨損主要有兩個原因，一是早期的A604變扭器的鎖止離合器片并不固定在鎖止活塞上，而是懸浮在變扭器前罩殼和鎖止活塞之間的，這種懸浮摩擦片比較容易磨損(以后廠商將摩擦片固定到了變扭器前罩殼上)。二是變扭器內的鎖止作用壓力過大，鎖止時鎖止活塞受到過大壓力，造成鎖止活塞變形，使鎖止摩擦片過早失效。從圖24中的實線可以看到在鎖止離合器開始作用時，變扭器內的作用壓力有一個突然增加的峰值，正是這個過大的壓力峰值導致了鎖止活塞的變形，然后又導致摩擦材料的大量磨損。這里我們就看到所謂的“死亡循環”是如何形成的了：由于閥體中對變扭器的鎖止壓力控制有問題，導致變扭器鎖止時大量摩擦材料解體形成磨屑，這些磨屑隨著變速器內的ATF油流入散熱器，使散熱器和散熱油管中流量不暢，然后帶有這些雜質的ATF油繼續從散熱器流回變速器，并回到油底殼。如果流回的流量到了一個臨界值以下，行星輪就會被燒壞。在變速器徹底損壞前，這個循環還會繼續下去，ATF油從油底殼經過油泵被吸入閥體，摩擦材料的磨屑夾雜著其他金屬磨屑隨著ATF再次流經閥體、變扭器和散熱器，導致閥體中的磨損和卡閥，并加劇變扭器的摩擦材料解體和散熱器堵塞，每一次的循環都是一個惡性循環，將問題不斷惡化，直到變速器不能工作為止。如果我們在修理時檢測一下散熱器流量，就可以盡早找到隱患，以避免以后不必要的返修。

圖23 A604中的死亡循環

圖24 A604中的鎖止油壓

為了徹底解決鎖止油壓的這個問題，需要將圖24中實線的壓力峰值改為虛線的壓力值，這樣TCC作用壓力被控制在一個合理的范圍內(最大110psi，而不是原來的140psi)。為了達到這個目的，我們需要使用圖25中經重新設計改良的開關閥和偏流閥，以替換閥體中的2個原配閥，這樣鎖止效果更好，而變扭器和散熱器的壽命則更長了。

圖25 經改進設計的A604鎖止調壓閥系列

現在我們來看一個A604流量檢測的實例。這個604變速器反復出現鎖止開關故障碼，經流量檢測，如圖26中實線所示。這個流量值太低，而且鎖止前后流量變化不明顯。經檢查，發現油泵已磨損，修復過程是：徹底清洗散熱器、更換一個新油泵、原來的鎖止調壓閥用圖25中的改良閥替換，修復后散熱器流量變成圖26中的虛線，閥體徹底修復，而且鎖止性能優于原配件。

圖26 A604修復實例

九、在變速器總成測試臺上進行流量測試

如果沒有車輛進行路試，而只有變速器進廠維修，我們仍然可以通過變速器總成測試臺來對變扭器/散熱器油路進行流量測試，只是需要在總成測試臺上再外接一個流量計即可。一般可以將流量計探頭接在從散熱器流向變速器的回油管上(圖27)。此外，與在車上路試測量不同，當流量計與測試臺一起使用時，必須在流量計探頭的前面接入一個濾網，以防止ATF油中的金屬雜質污染流量計探頭，造成探頭永久性損壞。流量計探頭一旦被污染，就會影響讀數精度或無讀數顯示，需要對此探頭單獨進行更換(SONNAX零件號FM-ASSY2)。

圖27 流量計與總成測試臺一起使用的示意圖

圖28所示為總成測試臺上的散熱器油路的測試線路。這部分線路需要自己動手搭建到已有的總成測試臺上。雖然大部分市場上出售的變速器總成測試臺都有流量測試的功能，但由于其流量測試是通過壓力差來間接計算出流量的，因此精度不高，在實際操作中很少被使用。圖28顯示的這部分測試線路很好地補充了現有測試臺的不足，對散熱器油路可同時測量輸入壓力、輸出壓力以及ATF流量，是一個投入成本低而實用有效的測試方法。

圖28 總成測試臺上散熱器流量測試的連接線路

需要提及的是，不同品牌型號的變速器需要不同的轉接頭來接入流量計探頭，這些各種類型的轉接頭在汽保商店可以買到，此外，變速器換油機上的接頭也可以拿來使用。

十、總結

散熱器雖然位于變速器的外部，但是我們在診斷變速器故障時需要把它和變速器作為一個整體來考察，散熱器的流量檢測不僅能幫助我們檢查變速器的散熱和潤滑情況，防止變速器因過熱而燒毀，而且散熱器的流量信息還隱含著油泵、濾網、閥體、變扭器等變速器重要部件的信息，如果我們能夠善于分析和積累經驗，就可以通過流量信息來巧妙地診斷故障隱患。

此外，維修人員需要特別注意的是必須改變使用壓縮氣來檢測散熱器是否通暢的錯誤方法。必須明確一點的是：行星輪燒毀并非因為散熱器完全堵塞而毫無ATF通過，而是由于散熱器流量受阻，低于臨界值引起的。即便嚴重堵塞的散熱器，如果用壓縮氣來吹，你仍然會感覺它是通暢的。我們以一個ZF5HP19的實例來結束這章的內容：

一輛裝有ZF-5HP19變速器的奧迪A6進修理廠的時候，變速器內的行星輪已燒毀，維修人員立刻懷疑其散熱器不通，于是用壓縮氣對散熱器油道進行了吹氣測試，結果顯示散熱器通暢。但維修人員始終無法確定行星輪燒毀的根本原因，而客戶又不同意更換看似正常的散熱器。為了保證維修質量，維修技師想到了在測試臺上對散熱器進行流量測試，結果讓人大吃一驚，流量計讀數幾乎為零，流量計探頭內的小渦輪幾乎不轉，說明此散熱器已嚴重堵塞。事后表明，僅這一個簡單的流量測試就為維修廠避免了一次成本高昂的變速器返修。