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自动变速器的阀体检测技术----ATF流量测试法(一)
来源:汽车维修与保养  作者:佚名  2021-01-25 09:12:26

三、油泵
    大家可能已遇到过这些故障现象:行星轮反复烧毁,或者变扭器周围出现神秘的黑环,或者车辆在启动前需要等很长时间处于怠速状态。其实这些问题都可能与油泵有关系。通常对于油泵来说最受考验的时候是处于高温、怠速(当转速RPM很低时)、或在倒挡位时,在这些时候所需的油压较高,油泵的承载处于最高点。为了使变扭器内的锁止活塞保持脱离前罩壳的状态(即不锁止状态),需要有足够的油流量从变扭器锁止释放油路流入变扭器。如果由于油泵不能维持足够的主油压,主调压阀将被推到它的非平衡位置并停留在那里,这意味着变扭器内部只有很少甚至没有油的流量,使变扭器的TCC锁止活塞拖住了前罩壳,导致怠速波动、引擎熄火、或TCC摩擦材料被磨损。一旦摩擦材料被磨光或过热,摩擦片将降低或失去TCC锁止的功能。
    不论是怠速时的60psi,还是载荷下的160psi,某个确定的主油压值远不如油泵维持那个油压值以及保持主油压阀处于它的平衡位置的能力来得更为重要。不管是叶片型的油泵还是齿轮型的油泵这个结论都是成立的,只是叶片型的油泵具有可变的位移,因而可以增加它们的泵容量以维持油路压力,而齿轮型和月牙型油泵有些麻烦,因为它们只具有固定的位移,因而在低转速和怠速时具有较低的输出量。
    油泵维持所需的油压和保持主调压阀的平衡位置的能力也具有多个可变因素。一个很好的油泵,但在变速器内部的其它油路中存在漏油,这会损耗油泵的容量并降低油泵产生压力的能力。另一方面,如果内部漏油并不严重但油泵已经磨损或很低效,也会产生相同的维持油压的问题。
    由于燃油效率的原因,典型的变速器油泵并没有多少多余的泵容量。油泵容量的大小仅用于维持油压,油压的大小仅用于保持主调压阀处于其平衡位置。变速器内部的各种漏油浪费了油泵容量。所有这些随着时间而积累起来的内部漏油会最终消耗相当的泵容量并降低油泵维持主油压和保持主调压阀平衡位置的能力。有些试图弥补这些磨损的方法使用重新调整过的弹簧以及用钻头来扩大节流孔。这些方法都是些暂时的补救方法,不能从根本上解决磨损的问题,或解决持续的内部渗漏问题,这就好比一个水杯漏了,为了维持水杯里的水量,不去找到那个渗漏处却不断往杯子里倒水。所以这种补偿的方法往往只能维持一段时间。补偿的修理方法在过去液控的自动变速器时代比较有效,但是随着近年来电控的自动变速器越来越多,这种方法不再那么有效,因为受到油泵容量的限制,没有那么多额外的“水”可以用来弥补“杯子”的泄漏量了。国外一些主流的变速器翻新厂开始使用一些专用的带O形圈的端塞、对阀孔进行铰孔的彻底修复方法、并使用加大型的滑阀和增加阀套的技术、以及精密加工的杯士等等,都是为了协同作用,解决变速器内部的漏油问题。这不但消除了与零件有关的症状,而且还保存了油泵容量,提高了变速器整体的性能。
 
四、变扭器
    变扭器泵轮轴颈与油泵杯士的配合值得特别的注意。过大的变扭器杯士间隙会导致油泵异响、磨损和油泵效率降低。除了能在变扭器的一端支撑它的重量以及帮助油泵内部齿轮定位在中心,这个轴颈/油泵杯士的配合还能帮助避免变扭器油经前油封的回流孔处泄漏。这种泄漏是AXODE、AX4N和克莱斯勒,标志/雪铁龙AL4,三菱/现代F4A41 /42/43/51和F5A51系列变速器常见的问题,严重的还会磨损油泵孔。比如ZF5HP19,奔驰722系列等。
    图6显示了一个典型的变扭器与油泵连接的剖面图,图中显示了变扭器油从变扭器内部经过油泵杯士往外泄漏的路径。从这个轴颈/油泵杯士泄漏过多的变扭器油会导致前油封漏油,产生一个变扭器油压泄漏的直接通道。这会降低变扭器/润滑油路的油压,在有些情况下,还会降低TCC锁止作用的油压。
    这也是有些变速器生产厂已开始将油封放在油泵内齿轮和变扭器轴颈之间(比如4R44E),或将油封放在变扭器的导轮轴和轴颈内侧之间(比如48RE)。这些特性让油泵油留在油泵内,而变扭器油留在变扭器内。我们来举个例子看看过大的变扭器杯士间隙会如何给我们带来麻烦:一个2in(5cm左右)直径的变扭器轴颈如果有一个0.003in(0.076mm)的轴颈到杯士的额外间隙,那这个0.003in的间隙面积相当于一个0.100in(2.54mm)的开孔,使变扭器油可以从这里漏出,2.54mm的开孔对于变扭器来说可是一个相当大的渗漏啊。
 
    此外,在连接变扭器和阀体的区域我们还需要注意油泵轴、输入轴以及导轮支撑轴是否存在漏油。比如导轮支撑轴,很多人并不太注意它。图7显示的福特AXODE/AX4N/AX4S的导轮支撑轴,也是经常容易出问题的地方。它套在涡轮轴外,并且插入到变扭器中以支撑固定导轮。很多情况下变扭器打滑,前油封漏油,都和导轮支撑轴的磨损有关。如果导轮支撑轴上的杯士和油封被磨损,变扭器的锁止和释放油路就会在这里产生交叉渗漏,出现TCC打滑,变扭器锁止作用和释放油压问题,入挡接合延迟,变扭器过热,离合器失效等故障。从图7我们可以看到此处的磨损同时也会降低经过散热器的ATF流量,因此如果我们监测流经散热器的ATF流量,就可以分析出油路循环中各环节出现的渗漏问题。
    当处理任何变速器时,油路循环中的每一个环节都可能出现问题导致渗漏。有时可能好几处同时存在不同程度的漏油而导致故障,如果将其中一个部件换到其它变速器中有可能并不出现故障,但这并不表示此部件一定就是好的,因为很多情况下故障是由多个因素共同作用下表现出来的。幸运的是,我们可以通过监测散热器的ATF流量来破译出其中所隐含的油路循环中的故障信息。流量信息可以帮助我们找到一些潜在的问题,这些问题很可能在临时试车时不被发现,但会在正常行驶时逐渐发展成更大的问题导致日后的返修。流量有时与油压呈同步变化关系,有时又是互补关系,因此有效利用流量信息可以帮助我们更好地诊断变速器中的隐患。当然,这既需要修理工对油路循环的深入理解,也需要在实践过程中积累经验。

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