一辆行驶里程超20万km,配置722.6自动变速器的奔驰S600轿车。用户反映:该车行驶时发动机的转速与车速不匹配(发动机转速偏高),好像变速器有打滑现象。
接车后:询问用户后得知,该车的变速器故障很久以前就出现了。最初的故障是3挡升4挡偶尔打滑,在其他修理厂检查后给出的维修报价太高,所以一直就没有维修。因为此变速器采用了全电子控制,出故障时变速器控制模块有时会启动紧急运行模式,变速器挡位就会锁定在2挡,此时用户只好到修理厂用故障诊断仪将故障码清除,这样车辆又可以继续使用一段时间。但是从最近几天开始,行驶中变速器一旦进入高速挡就出现严重打滑现象,此时变速器系统内会存储故障码并启动紧急运行模式,清除故障码后变速器高速挡仍然严重打滑,车辆无法继续行驶,用户只好进厂维修。
我们首先简要了解一下此款变速器的情况,722.6系列变速器也称为W5A580变速器,奔驰C级、E级以及S级车辆上均配置了此系列变速器。变速器控制模块安装在发动机舱内右后侧的控制模块盒内,变速器的变矩器内带有锁止离合器,各挡位的传动比由3组行星齿轮机构决定。变速器内部换挡执行元件有3组多片式离合器、3组多片式制动器以及2组单向离合器,不同的离合器和制动器组合工作可以获得5个前进挡和2个倒挡(高速倒挡和低速倒挡,通过驾驶者对加速踏板的控制来自动切换),5挡是超速挡。
了解变速器的基本情况后,笔者开始着手进行检查。首先进行路试,故障现象确实如用户所述,变速器打滑现象很严重,而且行驶中还出现锁挡现象,使用诊断仪STAR清除故障码后继续行驶又会锁挡采用手动换挡方式从1挡到3挡的过程中基本正常,有轻微打滑现象,如果进入4挡就有严重打滑现象出现。
回到修理厂进行基本检查,变速器油位正常(变速器没有油尺,可以用专用的工具油尺来检查油位),目视变速器外观没有漏油现象,换挡杆调整也正常。读取变速器系统故障码存储,有故障码P0700,含义为变速器内部故障。诊断仪解释为齿轮传动比不正确或变速器打滑。查阅维修资料,资料给出的故障可能原因有以下几种:变速器油位过低;变速器油滤网堵塞或油泵不良;变速器控制模块不良或编码错误;油压控制电磁阀或换挡电磁阀卡滞;阀体中的机械阀发卡;变速器内部执行元件工作不良等。
由于维修资料中故障说明涉及面较广,同时涉及的元件又有很多,而且用户反映变速器阀体已经在其他修理厂更换过,所以建议用户做变速器大修。从各挡离合器和制动器工作表(如表所示)中可以看出,在3挡时,离合器K1和K2工作,4挡时离合器K3也参加了工作,这点从变速器的4挡传动图(如图1所示)中也可以看出。4挡时,离合器K1工作,前行星齿轮架V3和前太阳齿轮V1被锁定在一起,前行星齿轮组被锁止为整体转动。离合器K2工作并传递输入转速到后行星齿轮架H3,H3与前内齿圈V4同速转动,被锁定的后行星齿轮组同时和后行星架H3、中内齿圈M4连接,后行星齿轮组被锁止为整体转动。离合器K2传输转速到中内齿圈M4。离合器K3工作,将中太阳轮M3和后太阳轮H3连接在一起,中行星齿轮组被锁止为整体转动并实现传动比为1的输出。
由于该车的故障主要在4挡等高速挡出现,因此在解体变速器后应该重点检查后部离合器K3。拆开变速器后,发现后部离合器K3的摩擦片有烧蚀现象,检查离合器的密封圈正常。顺着油道检查没发现疑点,那么应该是阀体比较可疑,但用户反映在其他修理厂更换了阀体故障依旧,所以笔者暂时就没有对阀体进行解体检查。检查过程中,无意中发现后离合器的单向阀用手摇动时没有响声,会不会是单向阀卡住了?装好后部离合器的活塞和密封圈,用压缩空气测试单向阀,发现有严重的漏气现象,看来故障点就在于此。对于离器单向阀,其作用是当离合器工作时单向阀应该起到密封的作用,而当离合器停止工作时单向球不再起到密封的作用,而是将离合器因转动而形成的动态残余压力释放掉,以协助离合器活塞迅速回到原始位置。更换后部离合器活塞和密封圈修理包,将变速器装复后进行路试,车辆行驶基本正常,但感觉加速还是不太理想,变速器有时还会出现轻微的打滑现象,看来变速器应该还存在其他的故障。但是分解变速器时已经彻底检查了各机械用油部件,而且组装变速器时不会出现错误装配,那么只剩下阀体和变矩器没有检查。
接下来进行失速实验,各挡失速转速都在2700r/min以上,此数值偏高。根据维修经验,失速转速过高的常见原因是变速器油压偏低,但是手里的资料并没有说明如何检查油压和标准的油压数值,故障诊断陷入僵局。仔细回顾了解体变速器的过程,认为变速器内部应该没问题,而且对自己安装的正确性很有信心,于是决定检查比较容易检查的阀体。
拆下阀体,分解所有滑阀和弹簧,仔细检查后终于发现问题!阀体中一个机械阀的弹簧已经断裂(如图2所示),从维修资料中可以看出,该机械阀是油压控制调节阀。
故障排除:因为手里没有维修配件,按照原车的弹簧购买了一个弹力和长短相同的弹簧,将弹簧两端磨平后装入阀体。装复变速器,使用故障诊断仪清除故障码并匹配后进行路试,车辆行驶一切正常。至今该车已经行驶了20000km,用户反映良好。
故障总结:该车的主要故障点有两个,一是阀体内机械阀的弹簧断裂导致油压偏低,低速挡和高速挡其实都有打滑现象,失速试验的结果已经证明了这一点(失速转速偏高)。低速挡时扭矩较大,变速器打滑现象就不太明显,而高速挡时扭矩较小,打滑现象就相对比较明显了。由于用户没有对故障进行及时维修,后来又出现了后离合器活塞的单向阀泄漏,导致高速挡严重打滑和变速器控制模块锁挡的故障。而用户一直说阀体已经更换过,故障却没有好转,因此否认是阀体的问题,经分析其中的原因,这是因为用户在更换阀体时后部离合器的工作已经不良,所以虽然更换阀体后油压升高了,但后部离合器的单向阀泄漏还是导致严重打滑,造成用户说故障现象没有变化。也正是这样的误导,维修人员以为阀体正常,所以走了一些弯路。