一辆行驶里程约14.6万km、搭载型号为N52的直列6缸自然吸气发动机,使用德国ZF公司生产的6HP21型自动变速器的2009年宝马X5越野车。客户抱怨在行驶较长里程或在高速上行驶时,比较容易出现组合仪表齿轮灯点亮,车辆加速无力。
接车后首先连接诊断仪器,读取变速器控制模块的故障码,有1个故障码存在(图1): 4F8C EGS换挡机构6-5传动比监控。清除故障码试车,变速器能正常换挡,除了2升3换挡质量欠佳外其余挡位升降挡基本正常。行驶较长一段距离后,故障果然再次出现,组合仪表上齿轮灯点亮(图2),变速器处于锁挡状态(即保护模式,前进挡只有4挡一个挡位,不换挡,变矩器不闭锁,所以开起来加速无力,无驾驶乐趣),同时音响娱乐系统的中央显示屏(CID)也有相应文字提示(未拍照片):“谨慎驾驶,可以继续行驶,加速能力降低,尽快由最近的BMW售后服务检查”。若熄火再着车挂挡行驶或用诊断仪器清除故障码,则能暂时解除锁挡状态,行驶一段时间后故障又再会出现,周而复始,循环往复。
二、6HP21型自动变速器结构原理
6日尸21型自动变速器采用经典的莱普来蒂尔(Lepelletier)行星齿轮组,通过3组离合器,两组制动器实现6个前进挡和1个倒挡(图3),其动力传动元件表如图4所示。
三、故障分析及维修方案制定
单从故障码的字面意思进行分析,报传动比监控的故障码,问题主要还是出现在变速器的机械部分磨损上,如从阀体到各离合器油路中的铜套钢套、特氟龙密封环、各离合器活塞的橡胶密封环等。而从故障码的具体内容分析,6挡降5挡传监控,从5挡和6挡的传动路线(图3)及传动元件表分析,6挡降5挡主要是C离合器的释放和日离合器的结合,检查重点应主要放在这两个离合器本身及供油油路上。而对于各离合器的工作状态,是有
数据流反馈的,即离合器的填充压力数据,可以对比发动机控制系统中长短期燃油调整的控制来理解。填充压力为正值则为离合器的压力偏小,需往大了调整;若为负值,则为离合器的压力偏大,需往小了调整。一般填充压力的数据在-250~250mbar(1 mbar=100Pa)为正常范围,若超出此范围,容易引起换挡质量问题,甚至设置故障码,使变速器锁挡,读取离合器数据(图5),得知除「离合器外,其余各离合器数值均已偏离正常范围。既然大多数离合器的数据都不好,决定拆解变速器,更换铜套包(包括所有部件上的铜套或铝套)、小修包(包括各离合器的橡胶密封圈,胶管、轴上的特氟龙密封圈、油封、阀体内蓄压器、油底壳垫等)、CD双面鼓钢套,对阀体进行清洗(条件所限,无电磁阀检测设备及阀体检测设备),然后装车试验。
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