◆文/北京 薛庆文
聊聊汽车自动变速器保养那些事(八)—自动变速器保养的原因
◆文/北京 薛庆文
薛庆文 (本刊编委会委员)
北京陆兵汽车技术服务有限公司培训讲师、北京清华大学国家骨干教师培训基地专家讲师、北京理工大学客座教授、全国汽车维修专项技能认证技术支持中心培训讲师及命题专家、国家质检总局汽车产品缺陷管理中心特聘专家、中国汽车维修技术总监俱乐部发起人、北京天元陆兵汽车科技有限公司总工程师、马来西亚汽车公会特聘讲师、2016年汽车自动变速箱智能养护大赛总策划兼总裁判长。
(接2017年第1期)
自动变速器换油养护周期受恶劣行驶条件的影响,换油周期标准时间及公里数都要缩短(图41)。此外,如北京等交通极其拥堵的城市,自动变速器养护周期也应当适当缩短。
简单说明几种特殊情况:第一,在路况不好的道路(崎岖不平的道路、砂石路、积雪路、未铺砌的道路等)上行驶。长时间在这种道路上行驶变速器内部温度较高,车辆行驶中带来的灰尘通过通气孔进入变速器内部,会导致润滑油被污染。第二,在山路上行驶,上坡/下坡。上坡时充分考虑车辆的爬坡能力是为了获得更好的发动机输出扭矩,变速器在低速挡位保留的时间稍长,消耗的能量相对多一些,这样会导致变速器润滑油温度较高;下坡时考虑到安全性,变速器不会保持在最高挡位上,但由于制动频率往往会使变速器提前降挡,相邻两挡的切换也会造成发动机输出功率的损失,这种情况下变速器温度虽然很高,但再次上坡时相邻两挡的切换会快速提升变速器润滑油温度,缩短润滑油使用寿命,反复上下坡对变速器油液温度的影响更大。第三,短距离重复行驶。这种情况下车辆会频繁出现走走停停的情况,并不断完成起步及制动停车动作,变速器会急速提升润滑油的工作温度,因为越是低速挡发动机功率损失则越多,且变扭器TCC锁止离合器极有可能不会启动,所以变速器内部温度会很高,会缩短润滑油使用寿命。第四,超过50%的时间在气温高于30℃且交通拥堵的环境下行驶。由于自然温度较高,加之道路拥堵,变速器温度也会随之升高,润滑油长时间处于高温状态时,容易失效且使用寿命缩短,如南亚国家的汽车自动变速器换油周期非常短,通常为一年或三万公里保养一次。第五,特种车辆,如警车、出租车、租赁车辆、专车等,车辆使用条件比较苛刻,每一年行驶里程远比其他私家车高,因此使用时间不长但行驶里程较多,润滑油寿命也已缩短,所以缩短换油保养周期也是理所应当的。
图41 恶劣行驶条件定义
近两年随着车辆深度养护技术的应用与普及,特别是自动变速器养护技术的推广普及,汽车售后服务市场成功转型升级,树立了“八分养二分修”、“以养代修”的服务标准和服务理念,随着车主用车养车理念的提升,未来的汽车养护服务会更加透明,真正质优价廉且能够给用户带来良好体验的商家才能主导服务市场。
在车辆养护系统作业中,自动变速器的养护相对风险较大,技术含量和费用也较高,导致用户对此接受程度较低。科学的、正确的养护会给用户带来很多益处,提升燃油经济性、恢复车辆动感加速功能、改善驾乘舒适性等,让用户找回驾驶新车的感觉。如何做到这些?首先要选择优质的油液,其次要使用好的设备,最后要采用科学的规范操作流程,让用户得到良好的驾驶体验感。
目前市场上的自动变速器养护都会给用户带来最好的体验感吗?答案是不确定的。首先自动变速器“血液”——润滑油成分,不一定最优质;其次利用设备进行换油不一定达到最优效果,换油率达不到要求;最后流程千奇百怪,操作流程没有达到最科学、最标准、最规范、最专业。“好马配好鞍、好车配好餐、好餐一定要用好餐具。”所有的车在车主眼里都是好车,如果“餐”(油液)没有问题,那重点就要看使用什么样的“餐具”(设备)。
目前市场存在两种自动变速器养护作业模式:手工操作和设备操作。传统手工操作模式借助重力把油底壳内或变速器底部旧的润滑油放出来。但是约有2/5的旧油是放不出来的(存留在变扭器内、冷却器内、冷却管路及其它管路中),新旧油混合在一起很快又变成旧油,因此传统手工换油模式不可取。目前在国内众多4S店体系中,由于受主机厂的束缚,仍然使用这种传统手工换油模式(图42)。
动态设备换油模式是自动变速器养护作业中比较科学的方式,但选用何种设备来完成自动变速器的养护作业,也至关重要。维修市场中自动变速器换油机有很多种,大体可归为三类:普通循环换油机、等量换油机及智能等量换油机(图43)。
图42 传统手工重力放油
图43 市场中常见的换油机
如果将早期的普通循环换油设备的换油模式定义为1.0时代,现在大部分的等量交换模式则属于2.0时代,在等量交换的基础上增加智能化控制就是当前最优质的3.0时代。
普通循环清洗换油机(1.0时代)只适合早期传统的4挡自动变速器的养护操作(图44)。传统4挡自动变速器不具备智能化设计条件,油路设计以单一开关信号为主,采用普通循环清洗换油机操作不会存在太多风险。针对当前智能型多挡位(6挡及以上)变速器来说,普通循环清洗换油机的操作早已被取消。主要是因为智能多挡位变速器的油路设计已变为高频率线性油路,普通循环清洗换油机操作时进出油比例悬殊太大导致风险极高。此外由于该设备上的压力需要手动调节,油压一旦调节得过高容易导致冷却器损坏,因此压力调节需谨慎。该设备最大的问题就是浪费新油,高端车1L新油的费用少则几百多则上千,因此即便在没有风险的情况下用户也是很难接受。6挡及以上自动变速器在动态交换中一定要保持变速器内部润滑油油量合适,否则会损坏变速器部件。
等量循环交换机(2.0时代)是目前全球市场中最为普遍的一种(图45)。使用此种设备操作时,一次性交换完毕,容易导致油液产生气泡,最终的换油率达不到90%以上,进去的是新油出来的是新旧油混合物,且速度越快混合比例越大。传统手工重力换油最多能够做到换油率60%左右,还有约40%的旧油无法排放彻底。总结起来,等量循环交换机具备以下四个特点:1.对技师要求高(信息匹配、注意事项等);2.非智能化,无信息查询功能、无系统升级功能;3.无系统标准操作流程,存在一定风险;4.正常情况下换油率达不到90%以上;5.若想提高换油率只能通过浪费新油的方法来实现。
图44 早期普通循环清洗换油机
图45 当前市场应用最多的等量换油机
目前智能等量循环交换机(3.0时代)在全球市场中最先进(图46)。正常等量交换时,该设备可使变速器新油交换律达到90%以上,它以0.2L/次为交换频次,可以避免或降低油液气泡的产生。其缺点是交换时间稍长,且由于价格原因还没有被更多修理企业认可。总结起来智能等量循环交换机具备以下特点:有操作系统(信息匹配、自动提醒);具有油路自动识别功能;具备自动清洗功能;温度、压力、交换量等信息实时显示;引导操作流程与引导匹配;解决ITM热量管理功能的变速器的交换过程;具备自动排空的功能;一键系统升级等。
图46 智能等量换油机
部分用户车辆的自动变速器由于超出最佳养护周期,在设定交换量时要多出几升的量。将来随着用户用车养车理念的提升,车辆各系统均在合理周期下进行养护,用户会知道自己的变速器润滑油的内存量,因此维修技师必须拿出同等量的新油进行作业,且绝不能浪费。相信3.0时代一定是未来自动变速器智能养护中最为标准、透明、专业的时代。
目前市场宣导中都在提倡“智能养护”,“智能养护”即选用智能设备来完成车辆某系统的养护作业过程。
在发动机和自动变速器都是健康状态的前提下,“智能养护”有如下优点:降低操作风险、延长自动变速器的使用寿命,让自动变速器终身无大修;节油环保;使车辆驾乘舒适、换挡平顺;安全可靠、放心无忧;降低车辆噪音等(图47)。
如果我们将汽车发动机比喻为汽车系统中的第一个“心脏”,那么自动变速器一定是第二个“心脏”。发动机与变速器统称为汽车动力总成,若想车辆始终保持青春活力状态,那么动力总成应始终处于强有力的健康状态。大部分用户只知道定期对发动机进行日常养护,很少关注自动变速器。自动变速器出现问题会使车辆的排放变差,PM2.5指标上升,同时也影响整车的燃油经济性,也会影响整车的动力加速性。因此只有让发动机与自动变速器皆处于健康状态,汽车才能充分发挥最佳的加速性能、舒适性能、排放性能以及燃油经济性能等。
图47 智能养护对变速器的影响
车辆行驶一定时间后,动力总成及其他系统的性能状态都会变差。那么如何才能知道车辆自动变速器的状态呢?过去传统的自动变速器配有一个油尺和油尺管,维修技师可以通过油尺抽取旧油样与新油对比颜色的变化及气味的变化,来确定变速器是否健康,是否需要养护。但如今新型多挡位(6挡及以上)变速器油尺与油尺管早已被取消了,取旧油样来判定变速器状态不再可行,所以现在只能将新油保质期与厂家对车辆行驶公里数的标准相结合,来确定变速器健康状态(图48)。
图48 自动变速器健康指标分析图
每一辆车都有自己的身份证,即我们平常所说的车架号或底盘号,学名VIN(17位编码)。通过VIN的第十位字母或数字就会知道车辆的年款信息,即图48中的横坐标。车辆的实际行驶公里数即图中的纵坐标。图中绿色区域代表变速器的健康区域即变速器不需要保养;黄色区域代表变速器的亚健康区域即变速器需要换油保养,换油保养的最佳时机就是在绿色区域刚转入黄色区域时;红色区域代表非健康区域及风险区域,此区域离病态区域很近,养护作业风险很大。
无论采用什么方式对自动变速器进行养护作业,其实目的就是使变速器内部润滑油保持最好状态。润滑油有保质期,自动变速器内部的生存环境也比较苛刻。那么变速器润滑油长时间不养护会有哪些变化呢?
图49 自动变速器润滑油指标变化走势
在自动变速器润滑油有几项关键指标:粘度、抗泡性、挤压性、抗磨性、稳定性和安定性等。这些参数会随着车辆公里数的增加以及时间的累积性能发生变化,当润滑油各项指标下降时,变速器的换挡时间、变扭器的TCC闭锁时间及闭锁能力、摩擦片的滑膜时间及打滑量等都随之发生变化(图49)。这些变化不一定会带来直观的动感现象,但会集中反映出整车的燃油经济性变差了(图50)。
定期科学养护自动变速器不仅会延长自动变速器使用寿命,提升整车燃油经济性,更重要的是使变速器润滑油各项指标处于相对稳定的状态,使车辆排放保持最优状态(图51)。
图50 润滑油各项指标下降燃油消耗量上升
图51 定期智能养护的结果
(未完待续)