1 绿色再制造汽车自动变速器故障诊断
1.1 液压油变质与故障诊断
目前绿色再制造汽车自动变速器油液故障诊断还是采用传统的方法, 即眼观、鼻嗅和触觉等方法。如果油呈棕色、黑色或有固体残渣且有烧焦味, 说明ATF油液已经变质, 这是机械零件因润滑不良而烧灼造成的, 很有可能是制动带或摩擦片的烧灼。应进一步拆检油底壳, 若油底壳内有大量摩擦粉末沉淀, 说明自动变速器的制动带和摩擦片磨损严重, 必须进行修理。若是在自动变速器油底壳的磁铁上附着大量铁屑, 则说明自动变速器油液润滑效果欠佳, 造成了磨损加剧。液压油也由于金属杂质含量超标而变质, 不可再使用并应进行自动变速器的清洗。若自动变速器液液压油颜色异常, 并伴有刺激性气味, 油液在自动变速器内壁上留下难以去除的污垢, 则该自动变速器有可能未按规定型号加注液压油。
1.2 绿色再制造自动变速器液力变矩器故障诊断
1.2.1 液力变矩器常见故障及其诊断
液力变矩器机械故障以动力传递消失和有异响为主, 其导致的故障现象和原因则比较多, 常见现象有无挡、加速无力、高速性能差、传动效率低、油温高、变矩器内部发响等。常见故障原因大致为油压异常、锁止离合器摩擦片磨损过度和壳体变形、单向离合器损坏等。
1.2.2 液力变矩器常见故障诊断
1) 液力变矩器油液泄漏与诊断。首先, 检查液力变矩器壳体有无裂纹或损坏变形, 检查外壳焊缝是否有裂纹。再次, 对无明显裂纹的用浸油敲击法进一步检测诊断, 若有条件可采用磁性探伤法确定裂纹的位置、形状和大小。最后, 确实没有裂纹的液力变矩器, 用循环液压清洗机, 将液力变矩器内的油液吸出, 检查其油液污染程度, 若油液变质严重并带有大量金属碎屑, 则说明液力变矩器内部磨损严重, 有局部破裂的可能。
2) 液力变矩器异响。检查液力变矩器外壳是否有明显的变形。用百分表检测油泵驱动轴与壳体的垂直度是否符合要求, 或是否磨损严重。液力变矩器外部变形是由于变矩器的油压过高、变速器工作温度过高及变矩器中的压力过高造成的。温度过高的主要原因是变矩器及ATF油的散热不良, 变矩器超负荷工作时出现打滑现象。导致油温短时间内积聚在变矩器内部, 致使变矩器膨胀变形。变矩器变形后涡轮、导轮、止推轴承等的配合异常是变速异响的主要原因。
3) 液力变矩器传动效率低或无动力输出。液力变矩器的动力传递介质是液压油, 当变速器中液压油量过少无油, 变矩器将降低传动效率甚至无动力输出。变矩器导轮损坏、涡轮、泵轮叶片损坏折断等也是变矩器效率低的原因。锁止离合器是在发动机工作转速较高时参与工作直接传递动力的装置, 当锁止离合器工作打滑也会降低其工作效率, 检查其中的油液品质, 若油液品质差, 有金属碎屑则可能是锁止离合器摩擦片磨损超限, 应及时更换, 若油液品质正常而变矩器温度高, 则检查变速器工作油压, 若油压低说明锁止离合器锁止油压控制装置异常。
1.3 自动变速器电子部分故障诊断
1.3.1 自动变速器电子部分故障特点
自动变速器电子部分故障主要表现为:传感器、电磁阀的短路或断路。线束接头的断路、线束受热老化粘结在一起而造成短路等等。
1.3.2 自动变速器电子部分故障诊断
在现代的电控自动变速器中, 一般自带有故障自诊断系统, 故障信息被采集存储在电控单元中, 在一般的维修企业、4S店可以使用自诊断仪器进行故障代码的读取, 了解故障信息。在绿色再制造企业中, 由于自动变速器已经从车辆上拆卸下来与其电控单元断开, 所以自诊断功能是无法实现的。在电子故障诊断中多采用万用表测量法。
1) 执行器的故障诊断。电磁阀又分两种:一种是开关式电磁阀, 另一种是脉冲调制电磁阀。通过使用万用表测量电磁阀的阻值可以大致判断其好坏, 阀芯的密封性及其是否卡滞无法通过电阻来判断, 一般开关式电磁阀的阻值较大, 为十几欧母到几十欧母, 可通电检验阀芯是否卡滞, 用压缩空气试漏。脉宽调制式电磁阀的阻值较小, 一般为几欧姆, 一般不用进行通电检查, 否则会损坏电磁阀。
2) 传感器故障诊断。自动变速器传感器有车速传感器、转速传感器、油温传感器等, 一般诊断步骤为, 先测量其阻值, 确定阻值是否在技术范围内, 注意在诊断时应注意诊断的环境, 传感器往往会受到环境温度的影响, 所测阻值有所偏差。自动变速器挡位开关是由若干个常开开关和常闭开关组合而成, 通过两者的配合形成逻辑门电路, 当相应挡位支路油压升高或降低时触动开关, 使其结合或断开。当这些信号被逻辑电路接收处理后即可判定自动变速器所处的工作挡位, 该开关主要的故障是:膜片损坏、密封O型圈老化失效、紧固螺栓松动和开关触动烧蚀等, 诊断时, 首先确定触点好坏及密封性能, 最后使用绝缘塑料棒分别轻轻按压膜片, 用万用表检查其通断即可判断故障的开关。
1.4 自动变速器液压回路与常见故障诊断
液压回路常见故障有回路泄漏、油道堵塞、油泵故障、控制阀体卡滞、执行器密封失效等。
液压回路涉及元件数量多, 形成的油道结构复杂。在自动变速器绿色再制造企业中液压回路油液泄漏的故障诊断步骤如下。
1) 检查自动变速器液力变矩器是否存在裂纹, 自动变速器壳体是否有破损或裂纹, 油底壳、自动变速器输出轴油封、液力变矩器油封是否密封良好。
拆卸自动变速器侧盖, 拆下油泵和控制阀体板, 利用试漏仪进行各个档位主油道、蓄压器主油道的打压试漏试验, 根据各自试验所得压力分析即可确定油液泄漏的主要位置。
2) 阀体故障诊断。阀体是液压回路的核心, 也是结构较为复杂的部件, 自动变速器的主油压、转矩油压、换挡信号油压、蓄压器油压、变矩器锁止油液、润滑及冷却油压等都是由阀体形成并加以调节。若阀体有故障, 则可能造成多种故障, 如主油压不正常或蓄压器油压不正常等造成的换挡冲击、打滑等换挡品质故障, 甚至烧坏离合器片、制动带等等。在进行阀体故障前, 应首先对电子元件故障的排除后再拆卸阀体。使用压缩气体进行阀体的试漏试验, 确定阀体与油路板间及其阀体与阀座间的密封配合是否良好, 阀体是否可以运动, 当检测到阀体无法移动时, 应进行阀体的拆卸, 拆卸后对阀体进行检查, 主要查看阀体表面磨损情况, 有无划伤, 有无锈蚀等。磨损过度的原因可能来自于油液的使用时间较长变质造成的润滑条件较差, 表面有划伤说明油液中有金属碎屑, 在阀体动作时留下的, 阀体表面锈蚀或被氧化可能是自动变速器油液工作温度过高, 使得阀体长期处在不正常温度下工作, 阀体运动卡滞。自动变速器换挡品质下降。
3) 油泵常见故障与诊断。油泵是自动变速器的液压源, 它常见的故障是异响和油压异常。目前自动变速器油泵广泛采用叶片泵和齿轮泵。两者具有各自的优缺点, 对于齿轮泵, 它具有抗污染能强, 工作可靠的优点, 但是随着使用时间的增加, 容易产生间隙过大或过度磨损, 造成油泵油压和主油压过低, 导致自动变速器内部用油元件因打滑而烧蚀。叶片泵的优点是可以改变油泵的输出油量, 当工作油路有一定的轻微泄漏时, 变排量叶片泵可以自动加大偏心距从而增加输出油量, 使得用油元件的工作压力影响较小, 但是叶片容易磨损, 当油质很差或负荷过大时存在叶片折断的可能危险。两者的油压异常可以从油压试验中主油压变化情况诊断出来。
油泵异响故障, 两者油泵异响故障主要是由于使用磨损引起, 油泵轴与油泵转子轴承间隙、花键间隙增大, 叶片支持弹簧损坏都会造成异响。
1.5 自动变速器机械传动系统故障诊断
自动变速器机械传动部件有较高的配合精度, 一般情况下具有运行平稳、噪声小的特点。自动变速机械传动系统异响的主要原因为零部件的磨损超限或轴承损坏。
在绿色再制造中因为自动变速器与汽车整车分离, 无法进行路试等相关试验, 而自动变速器结构复杂, 传动零部件数量多, 对于异响的诊断只能在进行模拟行车试验时凭借技术人员的经验和借助相应工具判断, 常用的工具是, 异响诊断听筒, 该仪器模仿医用听诊器的原理, 将探头与自动变速器接触并进行经验探测, 可以大致确定自动变速器异响故障的部位和相应的故障零部件。
2 对绿色再制造汽车自动变速器故障诊断技术的建议
2.1 自动变速器故障诊断无损检测技术的应用
无损检测技术是在不损伤被检测对象的条件下, 利用材料内部结构缺陷存在所引起的对热、声光、电、磁等反应的变化, 来探测各种工程材料的零部件、结构件等内部和表面缺陷, 并对缺陷类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化做出的判断和评价。
无损检测技术必将是今后再制造零部件检测的发展趋势。其具有对自动变速器总成无损伤、效率高、自动化程度和准确性高等特点。例如可应用于自动变速器壳体裂纹故障诊断。避免存在隐性缺陷的变速器壳体进入再制造生产。减少总成解体时的检测工作, 减少不必要的清洗工作。无损检测技术中的超声波检测利用材料本身内部的缺陷对超声波传播的影响, 可以判断结构内部及表面缺陷的大小、形状和分布情况等。其具有良好的指向性, 应用无损检测技术进行绿色再制造自动变速器壳体裂纹故障诊断具有重要的革新意义。
2.2 自动变速器故障诊断信息共享系统开发
现代汽车的车型、性能不断增加, 电子化程度不断提高和更新, 这给汽车诊断技术带来了巨大的挑战和机遇。在国外自动变速的装配率高达80%~90%, 我国的自动变速器的装配率也在逐年提高, 2010国际汽车自动变速器技术及中国产业研讨会上公布的数据显示, 在机动车变速器市场AT占有率高达80%, 并预计2015年我国汽车自动变速器装备率将到达35%~40%, 中国汽车行业已经进入了自动变速器时代。建立起故障诊断信息系统, 应用现代快速高效的网络通信技术设备, 实现维修企业、汽车生产主机厂、再制造企业便捷的信息沟通。再制造企业可以通过故障诊断信息共享系统获取自动变速器的使用维护信息, 甚至维修企业维修作业时相应的试验数据, 同时也可以对再制造自动变速器产品进行跟踪服务, 提高企业服务水平, 赢取市场。
3 结束语
随着汽车普及千家万户我国已经成为了汽车大国, 汽车和其他的机电液设备一样, 都要经历生产---使用磨损折旧---报废的过程, 历经近十年的高速增长也必将带来汽车报废数量的迅速增加, 合理解决汽车报废问题, 实现资源的循环利用, 节约社会能源、资源保护人类的生活环境是现代社会的发展主题。
摘要：本文结合国内新兴的汽车自动变速器绿色再制造生产实际, 分别从绿色再制造自动变速器油液、电子部分、液力变矩器、液压回路、机械传动系统五大部分进行故障诊断分析, 指出我国绿色再制造汽车自动变速器故障诊断存在的技术问题和体系问题, 对存在问题进行分析总结, 提出优化建议。
关键词：汽车自动变速器,自动变速器绿色再制造,故障诊断
参考文献
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