自动变速器阀体检测与维修——目测法

◆文/上海 齐明

从本期开始本栏目将会较为系统地介绍自动变速器的阀体检测技术和一些阀体维修技术，其基本内容来自于美国索奈克斯(SONNAX)的技术文献。自动变速器的阀体检测技术最为重要和实用，也是目前大家较为欠缺的，维修人员可以灵活应用这些简单而有效的检测技术来判别阀体是否存在故障，以及哪里存在故障。这里介绍的方法有目测法、垂度测试法、真空测试法、湿气测试法、油压测试法，以及整车路试的流量测试法。这些技术简单实用，无须大量的设备投入，所需设备大部分都可以自己改装或制作。一旦掌握其精髓后，大家可以根据不同的阀体来举一反三、灵活运用。此外，我们还将介绍一些阀体维修技术，主要介绍阀体的铰孔技术，因为这是阀体维修中的最常用到的修复技术。相信这些技术信息对国内变速器维修人员来说将会大有裨益。

自动变速器阀体检测与维修目测法一般用在阀体已经清洗干净并准备安装前，也就是说进行目测前先要清洗阀体。如果你知道阀体的哪些部分需要检查，就会节省你很多时间。因此，首先大概地看一下哪些滑阀运动频繁。基本检查思路是：仔细检查任何由脉冲调制电磁阀驱动的那些滑阀。追踪每条由电磁阀出发的油路，检查和这些油路作用的每个滑阀。然后你应该查看控制系统油压的调压阀，最后再检查换挡阀。手控阀和换挡阀虽然会有阀孔磨损，但是其活动频率和磨损程度通常都没有象调压阀那样严重。过度的磨损在滑阀表面或阀孔壁上往往只不过是一些灰色或发亮的区域。

一、滑阀表面磨损测试

1.滑阀表面偏磨的检查

图1所示为通用变速器的某款锁止阀。油从这里流过，这是一个铝制阀，表面没经过阳极处理，此滑阀在阀孔内来回运动，由于杂质的存在使滑阀表面磨损，你可以看见滑阀表面的划痕，磨损区域的颜色与未磨损区域的有明显不同。因此当你分解这个阀体时，你应该检查每个阀是否被杂质划伤。这些磨痕一般都集中在滑阀的某个侧面上。图2中显示的是位于一个阀套内部的小柱塞阀。这个小柱塞的表面也有很明显的偏磨，磨损区域颜色呈灰暗色。

图1 摩擦的锁止阀

图2 磨损的锁止阀套内的小柱塞阀

图3 GM 4T65E锁止作用阀

图4 磨损的主调压阀

图3 所示为GM 4T65-E的TCC作用阀，这是早期的版本，原厂滑阀没有在表面进行阳极电镀处理，由于其运动频繁，因此表面很容易磨损。从图3可以看见这个阀的各个圆柱区域都有划伤，尤其是图中拇指所指的地方容易产生磨损的印记。当ATF流过这个阀时，它实际上会将这个阀向阀孔壁推去，从而产生偏磨。在以后的4T65E变速器版本中，原厂将这个阀改为了更耐磨的阳极电镀阀，虽然效果又所改善，但维修实践表明，在达到一定里程数后，这个电镀阀在其靠近电磁阀的一端会磨损阀孔。它引起的变速器故障现象表现为：741故障码，变矩器无法锁止，工作温度下锁止离合器掉出锁止位置，变矩器颤抖和过大的锁止打滑率。其原因都是因为该锁止阀与阀孔的磨损导致此阀在正常情况下无法被推到锁止位置。

我们再来看一个磨损的主调压阀。从图4可以看到这个主调压阀端部的宽圆柱面上有磨损，这也是由于ATF在流经这个阀时将它推向阀孔壁而造成的磨损。实际上不仅这个滑阀被磨损，与其配合的阀孔也被磨损，因而不得不对油路板进行铰孔操作才能得以修复。这个主调压阀和同一阀孔内的增压阀一起工作，由于它们的磨损而导致的变速器故障现象有：离合器和制动带提早失效、倒挡增压差、换挡疲软、换挡品质差、主油压增压不够、倒挡时有异常的嗡嗡声并且油压无法控制。

2.滑阀表面磨损的其他形式

除了以上看到的表面偏磨印记外，有些滑阀在与阀孔的摩擦过程中会被烧灼，因而表面都有印记留下，这表明阀与阀孔之间的配合间隙过大。图5中较长的那个黑阀是福特CD4E变速器的主调压阀，短的颜色较淡的是福特AX4N和AX4S的变矩器调压阀，图中都可以看到表面烧灼的印记。CD4E的主调压阀磨损会产生这样的一些变速器故障现象：故障码628，1744，1740；油压过高，离合器鼓开裂；变矩器锁止离合器寿命缩短；铜套或行星轮失效；前进挡入挡延迟或倒挡接合延迟。而在AX4N和AX4S中，这个变矩器调压阀的失效会导致这样的一些常见的变速器故障现象：变矩器无法锁止；锁止不稳；故障码1741，1744和628；入挡接合延迟；变速器过热；散热器ATF流量降低；1-2换挡疲软等。

图5 表面被烧灼的滑阀

有些滑阀的表面电镀层会由于磨损而脱落，尤其是在滑阀控制圆的边缘区域。图6中的这2个主调压阀上就可以看到镀层脱落印记。图中具有平台的那个是5L40E主调压阀，你可以看见其表面的阳极电镀膜被磨脱，这是由于滑阀此处不断地与阀孔摩擦。另一个是4L60E的主调压阀，从图中可以看到阀上的控制圆柱由于与阀孔不断摩擦而产生镀层脱落，致使其形状不再是圆的了。此主调压阀与阀孔的磨损在4L60E和4L65E变速器中的表现出来的主要故障现象为：3-4挡离合器失效、过大的油泵异响、主油压过低、倒挡时打颤、离合器打滑。而在5L40E中表现出来的故障现象有：主油压低、传动比故障码、油泵滑门和转子磨损、换挡错误、没有4-5换挡。很多故障现象都和主油压(工作油压)不正常有关，而控制主油压尤其是基准主油压的最主要零件就是主调压阀，它的运动很频繁，因此它是各款变速器的阀体中一个常见的关键易损件。

图6 滑阀表面镀层脱落

由于越来越多的滑阀都开始有阳极电镀层，其耐磨性增加，因而相应的阀孔表面也容易被滑阀磨损。图7所示为通用TAAT变速器的主调压孔，你可以看见阀孔内壁有变色区域，这些区域也被磨损，而在这些变色区域内还有一些闪亮的磨损点和划横。除了阀孔外，阀套内壁也是经常出现磨损的地方，因为阀套内的滑阀不断往复运动，会逐渐磨损阀套内壁。

图7 阀孔和阀套的磨损

一般来说，如果仅仅是阀套或滑阀磨损，只需直接替换它们即可。但是如果是阀孔受到损伤，那即便更换滑阀也不能解决问题，通常需要对阀孔进行铰孔操作，然后配以增大型的专用替换阀才能彻底解决问题。

二、灯光测试

目测法除了用于观察滑阀和阀孔表面的磨损印记外，还包括灯光测法和摇摆测试法。偏磨使滑阀与阀孔之间的配合间隙大大超过正常值，这时可以用手电筒来检测是否有光线能通过的较大间隙。

图8所示为如何用光照法来检测主调压阀孔的磨损情况。将主调压阀放入阀体内，然后用手电筒从侧面照射。你可以看见有光线穿过柱塞与阀孔之间的空隙，这是目测的另一种方法。光线的通过表明此阀孔已严重磨损，如果我们剖开阀体，如图9所示，我们就可以看到阀孔内壁磨损区域的颜色已变成灰色，光线正是从这里穿过滑阀。通过图8中透光的间隙大小可以判断出其阀与阀孔之间的间隙大概有0.17～0.25mm，这样的间隙远远超过正常的间隙范围(正常的间隙范围不应超过0.07～0.08mm,否则在达到较大压力时，比如7～14kg/cm2(1kg/cm2=98kPa)，这样的配合间隙会产生大量的液压泄漏，如图1 0所示)，因此这里需要进行铰孔修复，将配合间隙修复至0.012～0.038mm(Sonnax标准)。

图8 光照测试配合间隙

图9 剖开的阀孔内壁磨损区域

三、滑阀弯曲失效

滑阀失效的另一种情况是由于滑阀不断的往复运动导致其弯曲变形，比较常见的有TAAT的主调压阀和4L80E的换挡阀。光用肉眼较难检测出弯曲程度。检测滑阀弯曲的一个好办法是像图11中所示的那样，找一根软管连在滑阀上，将滑阀插入阀孔来回移动，然后将阀转1/4圈，再来回移动它，如果阀有卡滞则说明这个阀已弯曲变形。

图11 检查滑阀是否弯曲变形

四、摇摆测试法

摇摆测试法也是目测法的一种，是指当滑阀处于其工作位置时测量其实际摆动量，在正常情况下滑阀不应该出现过度的摆动量，也不应该有液体从滑阀周围被挤压出。在进行摇摆测试时，滑阀必须移动到其最大磨损的受载位置。为了做到对目测法更有信心，你需要对已知完好的零件和已知磨损的零件进行反复练习。下面举几个典型的可用摇摆测试法的例子。

1.滑阀磨损检测

图10 正常的配合间隙应该在0.0005～0.0015inch(1inch=2.45cm)之间

当你拆开阀体并彻底清洗后，你首先需要做的就是检查活动最频繁的滑阀，比如，在GM TAAT变速器中活动最频繁的就是主调压阀。任何时候你在检查一个滑阀时，你需要将它放置在其实际调压的位置，而不是其非工作位置。图12显示的就是其工作位置，此时主调压阀处于它的调节点。然后你可以在阀的任何一边放一个挑针，然后用挑针挑动阀来回摆动。正常的情况下，不应该看到阀有任何的摆动量或杂音。

图12 TAAT主调压阀的摇摆测试

图13 将主调压阀设置到其工作位置

图14 5L40E主调压阀的摇摆测试

用摇摆法测试滑阀磨损的另一个例子是5L40E的主调压阀。图13显示的是一个5L40E的油泵，它的主调压阀基本上和4L60E油泵上的相同。它们都容易磨损，并且导致入挡接合延迟、过高的变矩器压力、油泵和转子失效等症状。在这个例子中，为了测试主调压阀，我们还得把它置于其工作位置，因此我们需要用一个定位片插入这里将主调压阀撑开，或者也可以将定位片插入另一端(见图13)。按图14所示橇动主调压阀，正常情况下滑阀不应该在孔内有任何的摆动量。如果你感到滑阀有明显的摆动，则说明此处滑阀或阀孔已严重磨损。阀与孔的配合间隙不应该超过0.046mm。

2.阀孔磨损检测

图15是一个福特AX4S或AXODE阀体，它的旁路离合器控制阀就是锁止阀。图15中铅笔所指的区域，是此阀孔经常磨损的地方，而图中手持滑阀的位置就是滑阀原来所处的位置。为了进行摇摆测试，你需要将这个阀取出，然后倒着装进去，并将它置于其工作位置上(见图16)。在这个位置上，滑阀由于往复运动，并且和杂质污染物反复摩擦，最后将滑阀和阀孔磨损。因此，这里你可以看到滑阀往下垂，偏离了阀孔的中心线。摆动这个阀，如果有明显的摆动量，则说明此处已严重磨损。

3.阀套磨损测试

图15 AX4S旁路阀所处位置及磨损区域

图16 将阀倒插并置于磨损位置上然后摇摆此阀

图17 4L60的节气门柱塞阀套和阀芯

图18 倒插阀芯进行摇摆测试

摇摆法除了检查滑阀和阀孔的磨损外，也可以用来检测阀套的磨损情况。图17显示的是用在700-R4或4L60变速器上的节气门柱塞阀套盒阀芯，每次你踩油门时它们都会做往复运动。由于阀芯运动频繁，因此该阀套内壁是容易磨损的地方。我们现在要做的是将柱塞阀从阀套上拔出，然后倒插进阀套(注意：阀芯原来的正常位置是阀芯大头朝外的)，使阀芯的大圆柱的作用面位于其工作位置(即图18所示的位置)，摇动阀芯，如果阀芯的摆动量过大，表明已经严重磨损。如果你用一个新的柱塞阀和阀套用来做比较，将阀芯位于与上述相同的位置，你会发现阀芯摆动量明显减小，可以很明显地比较出新的和已磨损的柱塞阀套。

另一个例子是4T60E的节气门调制阀套(图19)。真空调制阀每次运动时，这个阀套内的阀芯也会跟着运动，因此这个阀芯的活动频率较高，阀套内壁容易出现磨损。检测这个阀套内壁的磨损，可以将阀芯从阀套中拿出，然后倒着将阀插入阀套，并将阀芯处于其在车辆运行时的工作位置。图19中位于上方的是原厂的阀套和阀芯，按照图20所示用镊子摇摆阀芯，如果我们看到阀芯在这个位置上有很大的摆动量，则说明阀套已磨损，需要更换这个阀套和阀芯。注意观察阀芯上的控制圆的厚度，正是由于这个厚度比较薄，容易引起阀芯在运动过程中偏离中轴线。图19中位于下方的是索奈克斯的替换阀套和阀芯，用图20所示的的测试方法，你会发现这个阀芯在阀套内几乎没有摆动量。这不仅是因为索奈克斯的阀芯与阀套的配合间隙比原厂件控制的更严格，而且索奈克斯改进阀芯上的控制圆的厚度被大大增加了，这样阀芯运行起来更平稳，因而磨损会更小。此外，我们可以看到在改进阀芯的控制圆上比原厂件多出了几道环形凹槽，这些凹槽虽不起眼，但是对于降低偏磨有很大的作用，是一项专利设计。这些凹槽能在滑阀运动时存储ATF，起到润滑作用，而且油能沿圆周360度均匀分布，大大延长了阀芯和阀套的使用寿命。

图19 节气门调制阀套和阀芯

图20 摇摆测试阀芯

五、小结

以上内容介绍的是阀体的目测法，它包括了简单的肉眼观察、使用手电筒的光照法和利用钩子、镊子来摇动滑阀的摇摆测试法，手电筒最好使用蓝色光源，以便于观察。大家看牙医时医生使用的牙医钩子也是一个非常好的工具，在检测阀体、拆卸滑阀时会经常用到它。这些工具几乎都不需要额外增加成本，但是用好了，就能发挥很大的作用。在你学会了以上介绍的目测法后，如果你能举一反三，运用到各种不同的阀体中，你的收获就会更大了。