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2004年产沃尔沃XC90前进挡和倒挡无法行驶

  • 2014-03-11
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故障现象:一辆2004年产VOLVO XC90,搭载双涡轮增压发动机,匹配的是通用公司生产的4T65E型4前进挡自动变速器,行驶里程10万 km,用户反映该车前进挡和倒挡均不能行驶。

检查分析:经咨询用户得知,该车在故障未出现前,车辆在高速公路上使用巡航定速装置以110 km/h巡航,由于前方出现障碍物,紧急制动时听见“咔嚓”一声,之后车辆还能加速行驶,待到服务区停车休息后,车辆再起步时无法起步,之后便将车拖进修理厂。因该修理厂不具备维修自动变速器的的能力,我们介入该车故障的维修。

待我们到此修理厂时,变速器已经被抬下,在拆卸油底壳排掉旧的ATF时发现,ATF已经变成黑色,同时伴有焦糊味,说明变速器内部摩擦元件已经烧损。在按顺序分解自动变速器的过程中,出现了从动链轮很难从输入离合器中取出的现象(它们之间是花键连接,一般用手轻轻一取便能够取出)。我们在利用撬杆工具强行分解后发现,输入离合器与从动链轮的连接花键处已经出现断裂,这种现象在我们日常的维修中很少见。完全分解后发现,变速器内的输入离合器摩擦片及其他摩擦片已经烧毁(图1),同时因输入离合器损坏,导致2挡离合器鼓(图2)和4挡制动器鼓均有不同程度的损坏。

图1  烧损的摩擦片

图1 烧损的摩擦片

图2  损坏的离合器鼓

图2 损坏的离合器鼓

摩擦片烧损的原因比较容易理解,应该是输入离合器损坏在先,摩擦片烧损在后,离合器损坏后,密封环处泄漏,从而导致系统油压降低,车辆继续行驶后摩擦片烧损。我们需要分析输入离合器鼓为什么会出现断裂的现象。在我们近些年维修该款变速器故障记录中,这种现象还是第1次出现,因此该变速器的问题值得重视。

根据该款变速器的结构特点可知,输入离合器鼓相当于输入轴,因此我们可以将其理解为输入轴。鉴于变速器出现故障时巡航定速系统设定的车速约为110 km/h,那么此时变速器应该在4挡上运行,同时由于车辆是匀速行驶,因此变矩器锁止离合器也应处在锁止状态,即发动机与自动变速器之间的动力连接为刚性连接。当遇到紧急情况时,驾驶员首先会对车辆进行紧急制动,巡航定速控制单元会因收到制动踏板踩下时制动开关产生的信号而解除巡航控制功能,发动机会从负荷工况进入怠速工况,自动变速器控制单元则会进行降挡控制,并执行中断变矩器锁止离合器刚性连接的控制。由于此时输出轴转速要远远高于输入轴转速(输入离合器鼓转速),如果变矩器锁止离合器不能迅速脱开,便极有可能因反作用力过大导致输入离合器鼓花键处断裂。当然,也有可能是该离合器鼓本身的材质问题。如果以上的推理正确,那么该车的故障应该还是比较容易维修的。

根据该车变速器所损坏的元件,我们决定按照大修标准进行维修作业。在维修过程中,为了降低维修成本,同时由于输入离合器鼓、2挡离合器鼓及4挡制动器总成等机械部件的全新部件难以订购,在确定不影响维修质量的前提下,这些机械元件均未进行更换。离合器摩擦片、钢片、修理包、电磁阀及变矩器等元件则全部更换。

装复后试车发现,手动挡位无3挡而自动挡位有3挡,长时间进行路试后又出现了换挡延迟、偶尔不能升入3挡及偶尔出现起步无爬行的情况。回到修理厂后,利用故障诊断对车辆进行检测,读取到了“P0756——2-3挡换挡电磁阀性能故障并卡滞在断开状态”的故障码。在利用故障诊断仪清除故障码后再次进行路试,P0756号故障码还会出现,此时变速器无法进入3挡同时还伴有换挡冲击现象。根据PCM设置P0756的条件,首先我们要确定PCM是否向2-3挡换挡电磁阀发出相应的换挡指令,其次要看2-3挡换挡电磁阀在通电和断电变化过程中是否接通或释放了相应的换挡油路,最后要看PCM指令换挡电磁阀(图3)实现相应挡位时通过输入及输出转速信号是否得到对应的挡位传动比信号。

图3  换挡电磁阀

图3 换挡电磁阀

此车的问题既涉及电控系统也涉及液压和机械方面,可以说是一个综合性故障。借助诊断仪再次对变速器控制系统的动态数据进行观察发现:PCM的指令没有任何问题,但变速器的确没有执行相应的挡位信号。为进一步确定问题所在,我们又进行了手动换挡操作,但故障仍然存在。此时笔者重新思考了PCM设置故障码P0756的条件。首先,控制单元、线路本身均不会有问题,因为原来都是好的。其次,电磁阀是否完全正常不能排除,尽管电磁阀是新件,但有可能因ATF清洁不彻底出现卡滞现象。第三,换挡阀运动受阻可能无法及时打开相应的换挡油路。第四,换挡执行元件本身不能有效地控制行星排而得到相应正确的挡位传动比信号。根据这几点,我们又将更换的全新阀体拆下来进行检查,但没有发现任何问题。在这种情况下,我们又更换了一块阀体,结果试车故障依然存在。控制单元指令正常、油路切换正常,难道问题出在机械方面?所以,我们还得从更换的部件上查找问题所在,应重点检查输入离合器鼓、2挡离合器鼓及4挡制动器总成。

经过反复排查,最终发现VOLVO轿车搭载的4T65E型变速器和别克轿车搭载的4T65E型变速器在机械结构上还是有一定区别的,由于在订购备件时一时疏忽,错误地将别克4T65E的输入离合器安装在了VOLVO的4T65E型变速器中。

故障排除:重新更换正确的部件后,故障排除。

回顾总结:原本简单的问题,由于人为操作失误,导致故障复杂化。因此,在这里我们需要强调,在维修变速器时,要正确认识和分析故障码的设置条件和范围,要确实做到规范操作,而不是只停留在口头上,只有这样才能提高维修效率和维修质量。(薛庆文)

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