新型自动变速器故障诊断与修理模式的转变(一)

◆文/北京 薛庆文

新型自动变速器故障诊断与修理模式的转变(一)

◆文/北京 薛庆文

当前，在汽车故障诊断与维修中，人们早已突破以往的传统维修思路和观念，并确定科学和规范的诊断与维修新思路，其中包括维修模式的改变。但是无论在传统维修模式还是当前维修模式下，一定是汽车故障“诊断”确定在前，“修理”在后。然而，一些不规范的维修仍然还存在先换件后诊断的作业过程或模式，特别是针对自动变速器系统的故障修理，其系统控制与结构原理相对复杂，很多维修人员还停留在故障表面现象，或仍然以怀疑的眼光看问题，此时即便是很简单的问题也被看成是疑难故障了。在实际诊断维修时真正的疑难故障是人为故障，在汽车任何一个系统出现故障时一定是“七分诊断三分修理”。由此，体现出当前汽车故障诊断的重要性，而修理则是建立在标准、规范的基础之上。本文主要对当前新型多挡位自动变速器故障的诊断和修理分别介绍，以帮助广大读者理解和学习。

薛庆文

(本刊专家委员会委员)

北京陆兵汽车技术服务有限公司培训讲师、北京清华大学国家骨干教师培训基地专家讲师、北京理工大学客座教授、全国汽车维修专项技能认证技术支持中心培训讲师及命题专家、国家质检总局汽车产品缺陷管理中心特聘专家、中国汽车维修技术总监俱乐部发起人。

一、新型自动变速器故障诊断

当汽车自动变速器出现故障，在车辆运行时就会表现出一些现象比如冲击、打滑、高温、缺挡、不能行驶等。我们通过各种手段在尽量不解体的前提下完成科学的分析、判断，最终有效地锁定故障范围或故障点，这个过程叫“诊断”。无论是诊断还是修理，确定自动变速器故障原因是首选，是我们需要寻找的问题。通常，自动变速器损坏原因有以下几个方面。

1.自然寿命

自动变速器出现故障的原因有很多，当其寿命达到终止时我们称之到了自然损坏期限。目前，针对一些新款变速器来讲，一般一个技术成熟的自动变速器使用寿命大约5～6年(250,000～300,000km)，有的甚至还会更短。而过去传统型自动变速器寿命可能约6～8年，甚至会更长一些。此时，可能有人会问如今汽车技术进步了，为什么一个多挡位新型自动变速器的自然使用寿命反而会缩短呢？答案很简单，即新型多挡位自动变速器(6挡或6挡以上挡位的变速器)，其油路及电控设计逻辑策略变了，特别是在液压系统中的终端元件油路设计控制上的变化是最大的，比如变扭器TCC闭锁油路，在传统4挡电控自动变速器当中，只有超速4挡变扭器才有闭锁控制(即钢性连接控制提高传动效率)，而1、2、3挡均是液压挡传动(即发动机至变速器之间以ATF油作为介质传递动力，我们习惯性地称之为软连接过程，此时发动机输出功率会存在一定的损失)。但是新型自动变速器会在低速挡位提前闭锁，而且传统闭锁油路又是单一开关信号，即直接实现打开和关闭过程，根本没有调节过程，而新型自动变速器的闭锁油路是占空比式或线性控制。还有各挡位的终端元件，即离合器和制动器的油路设计，在过去传统型自动变速器中绝大部分都是单一开关信号油路，直接由换挡阀开启或关闭也没有调控过程。而目前多挡位新型自动变速器的油路设计有所不同，如图1和图2所示，我们可以从中了解自动变速器的自然使用寿命缩短的真正原因。

从图1来看，首先我们可以把液力变扭器TCC闭锁离合器(锁止离合器)看成一个终端元件，该元件的工作过程取决于电脑对TCC闭锁电磁阀的指令，随即由TCC闭锁控制阀便生成或调节出TCC闭锁油压，然后让变扭器锁止离合器逐渐的接合并逐渐的分离。由于TCC闭锁电磁阀均采用占空比或线性控制。因此，电磁阀在输入稳定油压作用下输出的是非常细腻的信号油压，该信号油压直接作用在TCC闭锁控制阀门的没有弹簧的一端，此时该阀门也随着电磁阀频率的动作而动作，并形成变扭器频率性闭锁油压，从而让终端闭锁离合器舒适地逐渐接合并逐渐分离。也由此会得到终端摩擦元件的工作频率增高，同时为了使TCC接合与释放，包括换挡点上有一个很好的舒适性，那么允许TCC闭锁离合器存在微量打滑控制，元件的工作频率高了，磨损量即会加大了，从而摩擦元件包括阀门等部件自然使用寿命就会缩短了。

同样，我们从图2也可以清楚地了解到以下内容。终端用油元件离合器的供油方式也发生了改变，过去只是一开一关而已，现在电脑在综合考虑并分析与离合器有关的油压调节信息后，向换挡电磁阀发出工作指令，由于换挡电磁阀采用高频率线性电磁阀(EDS)。因此，电脑输出的仅是电流控制，此时电磁阀输出的信号油压便作用在换挡阀门上，那么换挡阀便生成非常细腻的线性油压提供给终端离合器，为了考虑换挡响应时间，离合器供油采用两次充油过程(此工作原理在这里不再叙述)，这样电磁阀的工作频率高了，换挡阀门的工作频率也高了，同时终端离合器的摩擦频率相继也高了。最终使得这些元件形成磨损、性能下降等并最终导致变速器的整体寿命降低。

以上是对当前新型自动变速器自然使用寿命缩短原因进行分析，当一个自动变速器的使用时间达到或超出使用寿命时间后(极限范围)，各个相关磨损部件就会磨损、密封元件就会老化等，此时液压系统会出现泄漏密封不良等情况，从而影响自动变速器的正向压力和摩擦系数等两个关键参数的变化，当变速器电控系统监测到严重的错误信息并启动备用程序后，变速器从此便进入了修理阶段。除了我们分析的自然使用寿命终结导致自动变速器损坏以外，剩下的原因主要在于自动挡车辆的使用者以及维修者，同时还有其他因素所导致(比如，先天上的设计缺陷)。下面我们就这些情况逐一分析。

2.驾驶人员的使用

由于操作者使用不当，导致有些变速器还没有达到其使用寿命就过早地出现故障，并且这样的问题还很常见。因为我国关于汽车使用方面的技术培训还不够健全，特别是针对自动挡车辆的日常使用，对于如何科学正确的操控自动变速器的车辆，只有极少数的驾驶员系统学习了驾驶和使用技术相关方面的培训，而更多的驾驶员则没有详细得到使用方面的知识。其实驾驶自动挡的车辆是有要求的，比如“不允许空挡滑行”等。当然，还存在其他问题，接下来我们简单地分享一下相关内容。

(1)养护意识淡薄

大部分驾驶员对自动变速器的养护意识还很淡薄(图3)。绝大部分驾驶员具有对发动机等常规养护意识，知道规定的里程或规定的时间要更换发动机机油等。可是对于自动变速器而言，几乎2/3以上的驾驶员缺乏这方面的主观养护意识，他们根本不清楚或根本不知道自动变速器还需要保养，再加上少数车辆的使用手册提供了一些错误的信息。因此，在使用中错过了自动变速器的最佳养护时机。虽然我们在日常使用中并没有明显感觉自动变速器的工作异常，但由于变速器内部的ATF长时间运行，早已达不到使用要求(自动变速器的工作温度较高一般在90～120℃之间)，一些参数已经被破坏。比如，ATF的摩擦系数，当ATF在没有及时更新时其摩擦系数会变差，同时会因摩擦元件摩擦不足而导致变速器油温加剧持续升高，如果ATF总是处于高温状态时会加剧摩擦系数的持续降低，继而ATF提前变质形成恶性循环，时间久了就会出现烧片等严重性机械故障。所以，自动挡车主应该清晰地认识到自动变速器日常保养的重要性，提高保养意识和观念，保证自动变速器使用寿命不会降低，让车辆更加健康。

由于驾驶员在使用自动挡车辆时没有明显感觉到故障现象，即在一定情况下变速器工作是正常的，但由于保养不及时也会存在一些故障隐患。因此，当一些维修人员建议驾驶员去更换自动变速器ATF时却遭到拒绝。驾驶员不了解自动变速器的液压控制，同时认为自动变速器是一个很神秘的机件(不让维修人员随意操作)。另外，当前一般新型自动变速器ATF的价格要比发动机机油价格高很多，包括一些使用手册的误导等，正因为这些原因才导致驾驶员产生这种理解。有时驾驶员通过维修人员的讲解同意更换ATF，但维修人员在保养时要求更换ATF滤清器时却又遭到拒绝。这些基本知识跟保养发动机一样，但驾驶员并不完全理解。还有在进行养护作业时，当我们利用ATF循环清洗机时，驾驶员对过多使用的ATF产生质疑，他们只考虑变速器本身的ATF容量，并不考虑养护作业中一部分ATF是用来清洁的。因为简单的拆卸油底壳或打开ATF的放油螺栓，根本放不干净变速器内部旧ATF，充其量能放出总量的2/3左右。所以，我们需要跟驾驶员解释为何采用循环清洗机的作业方式来进行变速器的养护。不过现在随着技术的发展，新的等量换油设备已经诞生(图4)，在进行动态设备换油保养时不会浪费过多的ATF。同时在网络化时代信息是公开的，一个自动变速器损坏后，其维修或更换的费用相当高。所以，部分自动挡车型的驾驶员提高了主观保养意识，避免自动变速器提前损坏。(未完待续)