变速器经典案例分析与处理—变速器机械元件引起的故障(四)

2019-06-19 11:22北京薛庆文
汽车维修与保养 2019年3期
关键词:同步器响声油压

◆文/北京 薛庆文

(接上期)

七、奥迪Q5双离合变速器热车挂倒挡时熄火

车型信息

2010款进口奥迪Q5,搭载2.0T发动机和DL501双离合变速器(0B5),行驶里程约85 000km。

故障现象

该车最早出现的问题是变速器仪表报警,故障现象没有偶数挡和倒挡,但关闭发动机重新启动后故障现象消失,车辆又使用了很长时间后才进厂维修。通过诊断仪检测有故障码“P174E00分变速器2阀3电气故障偶发”(图47),更换线路板后热车有时挂倒挡发动机熄火,如果发动机不熄火会有严重的连续冲击。

图47 检测到的故障码

检测分析

从开始车辆故障分析,根据故障码知道分变速器2阀3为电磁阀N439,遂拆卸机电控制单元总成,用万用表直接测量电磁阀N439本身的线圈阻值是6.5Ω左右,应该没有问题。接下来从线路板插头的3号和4号端子到电磁阀N439插头处的两个端子进行通断测量(图48),结果发现4号端子与对应电磁阀插针端子断路,说明问题应该出现在线路板。

图48 线路板N439电磁阀端子

更换全新的线路板(图49),重新组装机电控制单元装车,更换内置滤清器以及原厂变速器油。装车后试车一切良好,没有再出现故障报警。交车后用户感觉挂挡接合时不是很舒服,同时快要停车时有一个微弱的顿挫感,此次维修仅仅更换了线路板,没有更换其他零件,与客户沟通后,客户决定先开走试试。

之后车主使用该车半个月时间后又带车进厂,车主描述说冷车时变速器基本正常,但热车后偶尔会出现挂倒挡冲击和停车冲击。检测发现变速器没有任何故障码,挂倒挡确实有些生硬且有连续的顿挫感,另外制动停车2-1挡时有轻微的冲击感。在之前维修中就更换了一个线路板和变速器油,出现当前的换挡品质故障应该跟上次维修没有任何关系,也许维修前就存在问题,有可能用户因为报警故障没有太在意。

根据以往维修经验,该变速器2-1挡冲击故障绝大部分都是机电控制单元故障,如电磁阀或阀体,而挂倒挡冲击问题大多数也是跟机电控制单元有关。于是在征得用户同意的情况下更换了一块变速器阀体(图50),值得说明的是,这个阀体是从新变速器中拆出来的。阀体装车后通过长时间路试,变速器2-1挡轻微冲击故障现象没有了,但挂倒挡依然还是跟原来一样。通过诊断仪VAS5054引导功能做变速器基本设定,在基本设定过程中“匹配离合器接合点”这一步被终止,基本设置被中断(图51),中断原因提示与输入轴2有关,输入轴2是由离合器K2驱动,离合器K2恰恰管理偶数挡和倒挡,从这一点来说极有可能是离合器机械方面的问题。

转速、进给、刀补方向需要在每一段程序中标识出来。转速以“S”辅助功能字引出;进给以“F”辅助功能字引出;刀具半径补偿准备功能字为“G40”,“G41”以及“G42”,由于数控程序有轮廓、刀心编程方式的分别,在仿真过程中,需要体现出程序轨迹对应的补偿方向。

图49 全新的线路板

图50 更换的阀体总成

图51 进行离合器的匹配设置

故障排除

拆卸变速器,将双离合器解体发现离合器K2已经烧损(图52),而管理奇数挡的离合器K1没有问题,更换双离合器总成,做基本设定后试车故障彻底排除。

经验总结

本来该变速器问题并不大,可是在实际维修中却造成反复,其真正原因在于之前用户带着故障使用了很久,也就是说,变速器经常没有倒挡和偶数挡时,车主还继续使用导致机械部件的损伤,包括离合器本身。因此在最早的维修中就应该先确定机械部件没有问题的情况下再去更换线板和阀体,那么也就不会出现后来的返修。

图52 烧蚀的离合器K2组件

八、奥迪A4L无级变速器有异响

车型信息

2010款一汽奥迪A4L,搭载2.0T发动机和0AW无级变速器,行驶里程84 000km。故障现象:用户描述该车在低速起步行驶时有“吱吱”的声音,经维修厂技术人员试车确认有“吱吱”的响声。但这种响声很难去形容,不像液压系统吸油不足的声音,不像机械齿轮啮合发出的响声,也不像底盘系统橡胶件发出的声音,更不像车轮轴承和变速器内部轴承发出的响声,值得一提的是越是急加速声音越明显。

检测分析

反复路试发现四点规律:第一,只要车辆行驶起来就有上述声音;第二,响声的大小与踩加速踏板深度有关,越急踩加速踏板,声音越明显;第三,松加速踏板后声音明显减轻;第四,车速超过60km/h以上时,几乎听不到响声;第五,原地挂挡时也没有响声。首先对车轮、轴承及底盘系统检查,没有发现可疑之处。使用听诊器听异响部位,确定来自变速器,但具体响声来源不确定,只能分解变速器检查。

分解变速器对所有转动部件,包括轴承、差速器、输入离合器等都进行了细致的检查,都没有任何磨损,差速器部分的齿轮啮合及磨损情况均正常。什么问题都没检查出来,只能打算把最值得怀疑的半轴轴承、变速器中壳上的几个轴承、从动部分的输出齿轮轴轴承全部换掉,如图53~55所示。

图53 完好的链传动部分

图54 完好的差速器

图55 更换的部分轴承

组装变速器、装车、试车,结果响声依然存在且丝毫没有任何改变。再次路试仔细辨别声音来源,反复起步在低速下大扭矩行驶,还是确定声音就是从变速器发出的。但变速器的半轴轴承、主从动轴后端轴承等都已更换,难道是主从动轴前端轴承引发的声响?再次将变速器抬下来进行分解检查,仔细检查还是没有看出任何问题,只能把剩下的主从动轴前端轴承也更换了(图56)。

图56 主从动轴前端两个轴承

重新装车后响声依旧。异响分析肯定是变速器发出来,所以迫于无奈第三次拆解变速器并重点对前半部分进行仔细检查,终于发现了问题:输入离合器上的辅助减速齿轮下面出现了一道裂痕(图57、图58)。

图57 输入离合器裂痕起点处

图58 输入离合器总的裂痕长度

故障排除

更换输入离合器总成,异响故障彻底排除。

经验总结

对于变速器的异响故障排查起来确实有难度,特别是响声不是极其明显且没有规律性的更不容易查找。而这个案例严格上讲应该纯属个例,应该是元件本身材质问题导致的。但毕竟在实际维修检查中还存在漏洞,同时对异响大体部位的确定还不够准确,大家只能凭借一些经验来更换部件进行一一的排除。

九、迈腾DSG变速器倒挡经常失效

车型信息

2010款一汽大众迈腾轿车,搭载1.8T发动机和02E湿式双离合变速器(DQ250),行驶里程74 500km。

故障现象

据用户描述该车在正常使用中经常无规律性的倒挡失灵,当故障现象出现时仪表中挡位指示灯会点亮。当重新关闭发动机再次启动后故障现象消失。以前这种情况并不是经常出现,最近频率越来越高,且发生故障时变速器内还有响声,前进挡都正常。

检测分析

车辆进厂后,连接大众专用诊断仪进行电控系统检测,变速器存储有故障码“P2711变速器换挡程序不可信”(图59),记录故障码后删除故障码试车,无论怎么试故障现象都没有出现,高速行驶时也没有出现故障指示灯点亮,回到厂里选挡杆反复切换N-DN-R-N-D-N,突然发现变速器有顿挫感及响声,此时仪表故障指示灯随之点亮,再挂倒挡车辆就没有倒挡了,检测出来同样的故障码,再次删除故障码,倒挡立即恢复正常,再反复挂挡杆换挡N-R-N-R-N一点问题都没有,而在N-D-N-D-N之间操作时,在一点规律也没有的情况下,车辆出现顿挫感并仪表故障指示灯点亮,同时故障码P2711重现,此时倒挡也随之失效。

图59 读到的故障码

故障现象已经明显跟倒挡没有直接关系,跟挂D挡及N挡有关,对故障码进行分析,单一从故障现象来看,似乎跟离合器在D位置接合时油压不稳定有关,当推到N挡位置时似乎离合器油压释放过程中存在问题;从故障码来看似乎是变速器控制单元出现问题了。为了确保故障判断的准确性,通过4S店技术文件查看此故障的解决方案,验证初步分析得到的推断。技术文件说:“显示02E变速器如有此故障码存在,需更换机电控制单元总成”。这样我们通过车辆信息及变速器本身信息订购了一块全新的J743机电控制单元总成(图60)。装车后利用大众专用诊断仪进行了引导基本设定,经试车一切正常后交给用户。

该车交给用户仅使用了不到1个月时间,变速器故障灯又再次点亮,同时倒挡功能失效。返厂后连接诊断仪读取的故障码与第一次进厂故障码一样,删除故障码重新试车,故障现象还是出现在原地反复挂挡,跟行驶过程无关。难道还是机电控制单元有问题?再次向4S和其他专修厂朋友咨询,他们都给出了同样的解决方案,那就是如果更换J743机电控制单元总成都不能解决的话,也只能更换双离合器总成了(图61)。在这种情况下又重新订购了一个双离合器总成。

图60 更换的J743机电控制单元总成

图61 大众02E变速器双离合器总成

更换双离合器总成,调整离合器间隙。装车做基本设定,试车还是有顿挫感,故障码时不时还会出现,同时倒挡功能失效。变速器的两大关键部件机电控制单元总成和双离合器总成都已换过,那么问题怎么还会存在呢?剩下的就是变速器机械部分和外围部分了,此时维修陷入僵局。在这种情况笔者才真正参与到该车的故障诊断中。

首先从故障码中大家可能还存在很模糊的概念,因为单纯从故障码字面意义解释的来看,似乎就是跟控制单元有关,但其实不是这样,该故障码P2711真正的意思是:顺序换挡信息不可信,也就是说,该变速器自始至终都有两个挡位,原地挂挡时两个预选挡,而行驶中一个工作挡及一个预选挡,当控制单元在规定时间没有得到其中一个预选挡位的信息时,该故障码便被设置出来。分析很显然主要跟换挡拨叉位置信息关系最大,其次就是两个离合器(K1和K2)的换挡顺序信息存在问题,整体来讲主要跟系统压力有关,只要某一处存在泄压,并影响到系统主油压、换挡拨叉工作油压、离合器工作油压等时,故障码连同故障现象都会出来。

简单了解故障码设定机制后,我们再结合实际故障现象来分析,该变速器自身控制策略,当变速器选挡杆在P或N位置时启动发动机后,两个预选挡位就挂好了:倒挡和2挡(6/R挡同步器要切换在R挡侧,2/4挡同步器则切换在2挡),当挂倒挡时6/R挡同步器和2/4挡同步器都不需要移动,离合器K1做好准备工作就可以了;但挂前进D挡时就不一样了,由于此前没有起步1挡的预选准备,又由于倒挡和前进1挡均由离合器K1来管理,因此挂挡杆由N-D时,首先6/R挡同步器要切换到中间空挡位,同时1/3挡同步器由原来的中间位置立即切换到1挡,做好起步挡的准备,而2/4挡同步器则保持不变的位置。此时大家就明白了为什么换挡N-R没有任何响声也没有顿挫感,而换挡N-D-N就会出现挂挡拨叉响声(正常)及轻微顿挫感的可能原因了。

最后实际故障现象结合故障码解释,以及变速器电子控制原理和控制策略做总结分析,既然两个关键部件更换后问题仍然得不到解决,就说明问题的根本原因我们还没有找到。所以结合以上分析,要么是同步器上的磁铁上吸附铁屑太多影响同步器位置的准确信息,要么就是液压系统还存在泄漏。不管怎样其实我们都可以通过动态数据做具体分析。

既然问题是出现在原地挂D挡和N挡时,所以连接大众专用诊断仪,选择变速器中的第六组数据流和第十六组数据流,就可以看出是液压系统存在问题,还是换挡拨叉位置信息问题。对变速器在正常时的流数据与挂倒挡时数据和出现故障时数据进行对比,结果发现在故障码出现前,有故障现象(顿挫感和响声)时第六组数据流中的主油压电磁阀N217的驱动工作电流变化幅度特别大(图62),而正常时变化相对比较平稳,这一点说明液压系统存在泄压,正因为存在泄压,控制单元才会通过改变电磁阀N217的驱动电流以提升系统油压来弥补丢失部分,而问题是出现在挂挡时,所以应该考虑驱动换挡拨叉的液压油路是否存在泄漏,变速器4个同步器的位置改变都需要一个能够驱动并改变位置的油压来实现的,即便机电控制单元输出油压足以改变每一个同步器位置,但如果液压系统输出至终端同步器之间油路存在泄漏,那么故障码P2711就会出现。

故障排除

考虑到在驱动同步器拨叉动作油路中有密封活塞,而该活塞又属于橡胶件,因此长时间工作在高温条件下且又不停地移动,极有可能因老化或磨损而使密封性能变差。解体变速器更换变速器所有密封件,其中最为关键的就是那8个橡胶活塞(图63),反复试车故障彻底排除。

图62 采集的数据流

图63 变速器换挡拨叉驱动活塞

经验总结

该故障案例其实并不复杂,只不过在前期维修中由于大家对DSG变速器的控制原理及控制策略不太了解,同时对故障码的设定条件了解还有欠缺,因此导致更换一些部件问题也得不到解决。所以通过该案例也说明一个问题,对维修技术人员的基础培训远远不够,通过系统化的学习和培训,减少实际维修中误判,使维修少走弯路。

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