一辆行驶里程约18万km,配置ZF公司生产的01V手/自动一体式5速自动变速器的2003年上海大众帕萨特1.8T轿车。该车由于没有前进档,只有倒档,只好来厂维修。
接车后:对该车进行路试,发现该车确实前进档不工作,在D、4、3、2位都没有反应,但在R位却能工作正常。01V自动变速器执行元件工作表见表1。
故障分析:该车在D位和2位均不能工作,在R位能工作,说明D位1档和2位1档存在故障。D位1档的执行元件为离合器A,制动器G和单向离合器Ff, 2位1档的执行元件为离合器A、制动器G、制动器D和单向离合器Ff(多了一个D,目的是实现发动机制动功能)。通过这两组执行元件的工作,可以排除单向离合器Ff的故障(根据设计结构推断)。因为假如单向离合器Ff存在问题,2位1档应该工作,即使制动器D是好的,因为单向离合器和制动器是并联工作的,所以即使制动器D存在问题,2位1档也会工作,只不过没有发动机制动而已。
在这里还要讨论另一个问题,假如制动器D存在问题,其他工作元件一切正常,那么R档怎么会工作?要知道所修的这个故障车R档工作正常。由执行元件工作表可知,R档的执行元件为离合器B、制动器D和制动器G, R档工作正常,因此可以排除制动器D和G故障。由此推断,前进档不工作,问题就集中在离合器A上。可是这个车非常有意思的是,在检查的时候,偶然把自动变速器的线束插头拔掉(相当于紧急运行故障模式),前进档居然工作了,倒档也依然正常。01V自动变速器拔掉线束插头后,就会锁在4档,由执行元件工作表可知,4档的执行元件为离合器A、离合器E和离合器F,这就让人费解了,既然离合器A存在问题,怎么会有4档呢?01V自动变速器在锁档后,变速器ECU就要对所有的电磁阀进行断电,由于主油压电磁阀N215断电,自动变速器内为最高的系统油压,锁止电磁阀N218断电,变速器为液压连接,开关电磁阀N88、N89、N90断电,它们通过逻辑组合,为离合器E和F供油,而离合器A是由手动阀直接供给的(图1)。
通过以上分析,为什么离合器A在D位1档和2位1档不能工作,而在锁档时的4档正常工作呢?阀体问题的可能性不大,因为离合器A的油压都是手动阀给的,唯一的区别就是在两种工况下A的供油压力不一样,紧急运行故障模式时系统为最高油压。正常模式下A的油压需要ECU的调控,此时的油压要低于故障模式。因此分析,如果离合器A的油路系统存在轻微的泄漏问题就会导致前进档正常模式下不能运行。由于在D位和2位1档,自动变速器系统油压相对较低;而如果A组离合器油路系统存在泄漏,这样A组活塞的压力便会降低,当锁档之后系统油压非常高,它就可以弥补A组的泄漏量,从而让A组离合器正常工作。自动变速器的油道设计有一定的规律,离合器的油道一般是通过轴进入活塞的,离合器属于运动部件,所以它的密封环在轴上是浮动支撑,而制动器进入活塞的油道一般设计在壳体上,因为制动器属于静止部件。既然离合器的密封环为浮动支撑,它就存在一定的泄漏量,如果密封环工作时间长了以后,就会变薄,密封作用变差,离合器泄漏量必然会增大。另外,密封环与轴一般存在两种工作状态,同时运动与相对运动。当发生相对运动时,密封环就会渐渐地把其所在的沟槽拉宽、拉深,同样造成密封不良。分析至此,维修方向明确了。把阀体拆下,利用约400kPa的压缩空气对A组离合器油道进行打压,发现A组离合器活塞工作声音几乎没有,而其他组活塞工作时发出“砰砰”的声音。当利用约800kPa的压缩空气对A组离合器油道进行打压时却能够听到其工作的声音。这完全证明了之前的判断。
接下来抬下变速器,对A组密封环进行检查。但是颇感意外的是A组密封环及其沟槽并无明显异常之处,那还有什么原因会造成泄漏呢?就剩下A组活塞了。01V自动变速器A离合器活塞的密封环为两个橡胶环;一个大的橡胶环和一个小的橡胶环,分别套在A组活塞上,如图2所示。
在拆检的过程中,发现两个密封环弹性性能严重下降,密封效果变差。是什么原因造成该密封环性能下降呢?通过询问车主得知,去年夏天该车冷却液散热器的水道与自动变速器的油道相通,导致自动变速器进水,后来更换了冷却液散热器和自动变速器油。看来问题就出在这里了。当变速器进水后,变矩器内油、水、气混合一起,再加上变矩器的高速旋转、搅动和加热,就使自动变速器油的作用彻底瓦解,并起到了副作用,受其影响最大的就是橡胶密封环和纸质摩擦片。
由于发现问题较早,及早更换了自动变速器油,避免了变速器的进一步损坏。但是由于其未更换所有的橡胶密封环与摩擦片,因此,也为该自动变速器埋下了故障隐患。该车故障深刻地启示大家,当自动变速器进水之后,一定要做大修,否则就埋下了故障隐患。