这辆车变速器大修后为何“高烧”不止
2019-05-05薛庆文
文:薛庆文
故障现象:一辆2011年款上汽通用雪佛兰科鲁兹轿车,搭载1.8 L发动机和6T40E(通用又称GF6)型6挡电控自动变速器。该车因前进挡和倒挡均不能行驶,被救援车辆拖至我厂维修。
检查分析:维修人员首先进行基本检查,发现自动变速器油(ATF)中存有大量的金属颗粒,ATF颜色变黑的同时还有严重的烧糊味,这说明变速器内部机械元件应该存在严重的损坏情况,需要解体维修。解体变速器后发现内部元件损伤严重,特别是3/5/R挡离合器损坏得最为严重,不仅摩擦片烧蚀,关键是行星齿轮机构包括制动器支架等也跟着损坏了(图1~图4)。
对于早期硬件未进行改良的6T系列变速器,3/5/R挡离合器铝毂上面的卡簧因缓冲碟片断裂特别容易弹出,从而导致铝毂本身及行星齿轮等机械部件跟着损伤。另外这款变速器的电磁阀也最容易出现故障,对此上汽通用售后部门的要求是连同变速器控制单元一起更换。不过目前一些自动变速器专修厂能够通过对电磁阀的测试,判断有问题的电磁阀并进行独立更换,从而降低了维修成本,前提是判断变速器控制单元本身是没有问题的。
维修人员更换了所有的损伤机械部件,并按照大修要求维修了变矩器、清洗了阀体,同时还更换了全新的带一套电磁阀的变速器控制单元(图5),以及摩擦片、密封件、滤清器和ATF冷却器等。大修完毕后装车试车,开始时换挡有点延迟并有顿挫感,经过长时间路试匹配自适应学习之后,换挡品质达到正常水准。维修人员确认没问题之后,交车给用户使用。
可是用户仅仅使用不到1周之后便再次返厂,抱怨变速器还是存在问题。一方面比原来费油,另一方面明显感觉车辆有时加速费力,发动机噪声大,而且无法升到高速挡。用户经过验证发现,当车辆加速无力时自动模式无法升至6挡,而手动模式无法升至5挡。可是车辆停放一晚上后,再次使用时又感觉是正常的,但行驶时间一长故障现象再次出现。
维修人员连接故障诊断仪进行检测,结果各系统均没有任何故障码纪录。经过路试发现的确如用户所述,开始时变速器从1挡换到6挡感觉良好,但继续行驶时明显感觉发动机动力不足、噪声大,此时发现变速器只能升至5挡,手动模式操作,6挡也不能被执行。停车用故障诊断仪检测,发现此时ATF温度居然达到了130℃左右。难怪变速器没有6挡,原来变速器控制单元接收到ATF高温信号之后,启动了安全保护模式,终止变速器升6挡,且发动机扭矩轻微受到限制。高温下继续试车已经没有意义,维修人员决定先找到高温的原因。
图1 损坏的3/5/R挡离合器铝毂
图3 损坏的连接毂
图2 损坏的行星齿轮机构中的太阳轮
图4 损坏的铝支架
图5 更换的变速器控制单元
变速器大修后为什么会出现高温?会不会大修之前就存在高温问题?造成变速器高温的原因包括:①变速器打滑;②变矩器锁止离合器(TCC)打滑或不锁止;③变速器缺失最高超速挡;④ATF冷却器故障;⑤假的高温信号(传感器或ATF温度传感器故障)。
维修人员2 h之后连接故障诊断仪继续试车,刚开始ATF在60℃左右,变速器从1挡换到6挡表现一切正常,既没有打滑现象也没有冲击和缺挡现象,而且数据流显示TCC不存在打滑现象,工作良好。试车还不到1 h,就发现变速器ATF温度一直在持续升高,且升温速度也比较快。油温在100~120℃时变速器表现也比较正常,当达到120~130℃时故障现象出现,而且是温度升高后没有6挡的。最关键的是,ATF温度都接近130℃了,变速器控制单元还不设定故障码。
根据引起ATF高温的原因分析,ATF油量和油质不存在问题,变速器没有打滑,TCC工作正常,那么只剩下变速器控制单元(传感器)和ATF冷却器了。要么是变速器控制单元(传感器)提供了假的温度过高信号,导致变速器没有超速6挡,要么就是真实温度过高信号引发变速器控制单元启动保护模式而没有超速6挡。所以问题就集中在更换的变速器控制单元和ATF冷却器了。
维修人员通过红外线测温仪测试,发现变速器回油管温度达到120℃,而故障诊断仪显示的ATF温度为124℃度,说明ATF温度过高是真实的,并不是我们想象的那样,是变速器ATF假的温度信号。此时可以确定导致高温的原因是在变速器的冷却系统,也就是ATF冷却器了。
ATF温度要高于发动机冷却液温度,因此是利用发动机冷却液给ATF降温的。用故障诊断仪读取发动机冷却液温度,一直在90~102℃,正常,因此只可能是新换的变速器ATF冷却器出了问题。在大修时更换冷却器,是因为变速器内部机械元件损坏严重,磨损下来的颗粒经过ATF的循环流动,一部分会进入到冷却器中。而由于冷却器内部的结构原因,进入的磨损颗粒很难再随着ATF流出,因此大修时考虑到变速器内部油路被二次污染,所以必须要更换冷却器。
故障排除:经过了解得知,大修时更换的ATF冷却器并非原厂配件。在更换原厂ATF冷却器后试车,变速器“高烧”终止,2个月后回访用户,车辆一直没有出现任何问题(图6)。
回顾总结:成功地一次性维修好自动变速器的条件缺一不可,好的维修环境、过硬的维修技术、标准的规范流程以及质量可靠的配件等,都是确保维修质量的关键条件。就该案例而言,变速器大修流程不存在任何问题,但大修后的试车过程需要对每一个信息进行监控。虽然变速器换挡质量没有问题,但一定要通过数据确保其他信息是可靠的,比如TCC数据、压力数据以及温度信息等,一切均没有异常时方可交车。这样即使更换的配件质量存在瑕疵,但一定能够通过动态数据观察出来,如果有信息不正常时就需要进一步检查,免得出现二次返修。
虽然变速器不打滑、不缺挡,变矩器TCC锁止也正常,但并不代表它的热源不再生热,时刻都需要冷却系统的冷却,这样才让变速器工作在一个良好的温度范围。由于更换的冷却器不是原厂件,那么就有可能出现冷却流量不足而带来冷却能力下降的问题,从而导致变速器高温故障的出现。本次维修中虽然车辆二次返厂,好在还没有导致机械部件损伤。对于维修人员来说,不仅要把控施工过程,还要做好配件质量的把控。
图6 两种不同厂家生产的变速器冷却器