文:薛工
變速器大修后為何1個月后返廠
文:薛工
卡簧、鏈條
故障現(xiàn)象:一輛2008年款一汽-大眾奧迪A6L轎車,搭載2.4 L發(fā)動機(jī)和01T型鏈傳動式無級變速器(CVT),行駛里程約15萬km。該車曾在1個月前,因聳車問題在一家汽車綜合修理廠維修。該企業(yè)拆解變速器后,發(fā)現(xiàn)鏈條及鏈輪等部件因潤滑不良而嚴(yán)重拉傷,便送至當(dāng)?shù)刈兯倨鲗P迯S大修,并在大修中更換了很多部件。
大修后該綜合修理廠將變速器裝車試車后,判斷故障排除,將車輛交付用戶。誰知1個月后該車出現(xiàn)了嚴(yán)重的無法起步行駛故障,并且換擋后變速器內(nèi)還會出現(xiàn)“嘩啦嘩啦”的響聲。該廠沒有再次選擇本地專修廠維修,而是將變速器發(fā)至筆者所在的變速器專修廠修理。
檢查分析:根據(jù)送修單位對故障現(xiàn)象的描述,筆者初步判斷變速器的鏈條可能斷了,從而導(dǎo)致變速器內(nèi)出現(xiàn)“嘩啦嘩啦”的聲音。對于鏈傳動的CVT來說,鏈條一旦斷掉,肯定無法進(jìn)行動力傳輸,車輛自然就不能行駛了。
分解變速器過程中,筆者首先看到的是,主動鏈輪軸在中殼上的固定卡簧斷了(圖1)。將中殼拆下后,可以看到鏈條確實斷了,而且斷得非常徹底,大多散成小塊,很少有完整的一段(圖2、圖3)。同時,鏈輪表面也在鏈條斷掉后,有不同程度上的損傷(圖4)。
為什么僅僅用了1個月的變速器,會再次損壞得如此嚴(yán)重呢?這里面有幾個關(guān)鍵的疑點,如果順著這些疑點找到原因,相信故障產(chǎn)生的原因也就知道了。這也可以避免再次出現(xiàn)返修。關(guān)鍵疑點有3個:第一,主動鏈輪軸上的固定卡簧為何斷掉?第二,鏈條為何會斷掉?第三,鏈輪為何也受損傷?
首先,比較容易分析的就是鏈輪表面的傷痕。根據(jù)這些表面痕跡不難分析出,它的受傷一定是在鏈條沒有完全斷掉之前(依然在傳輸動力)。此時鏈條與鏈輪表面之間的摩擦,不再是V型端面與面板之間全面接觸式的摩擦過程,因此可以斷定,鏈輪表面的傷痕就是鏈條損壞帶來的結(jié)果。
鏈條的承載扭矩可達(dá)到280 N·m以上,為什么會輕易斷掉呢?根據(jù)01T型鏈傳動變速器的結(jié)構(gòu)特點,傳動比變化以及鏈條夾緊力控制(接觸壓力控制)等,均可導(dǎo)致鏈條斷裂。具體原因如下。
①變速器在換擋過程中,主、從動鏈輪缸各自在沿軸向移動時不同步,例如某一個缸移動時有卡滯現(xiàn)象,會導(dǎo)致鏈條嚴(yán)重受力后斷裂。
②施加在鏈輪上的夾緊力應(yīng)當(dāng)合適,從而保證變速器換擋時鏈條不會打滑,也確保主、從動鏈輪輪缸軸向的順暢移動。如果鏈輪對鏈條的夾緊力過大,將會對變速器換擋(改變主從動輪缸的尺寸)帶來極大的阻力,從而導(dǎo)致鏈條斷裂。
③在特殊情況下,鏈輪輪缸內(nèi)的油壓變化不均勻,油壓頻繁出現(xiàn)突然變化,也可能會導(dǎo)致鏈條斷裂。
④當(dāng)變速器換擋時,如果主、從動鏈輪軸的相對位置發(fā)生變化,就會造成主、從動鏈輪缸在軸向上移動不同步,從而導(dǎo)致鏈條在傳動過程中發(fā)生扭曲。這種情況下,鏈條傳動中受到的側(cè)向推力和阻力形成干涉,有可能致使鏈條斷裂。
⑤鏈條本身質(zhì)量問題等。
根據(jù)上述分析,接下來通過檢查和測試來逐一排查鏈條損壞的可能原因。
檢查液壓控制閥體時,并沒有發(fā)現(xiàn)有閥門卡滯和磨損情況,各閥門活動自如,因此基本可以排除鏈條接觸壓力不正確的可能。人為對主動鏈輪輪缸和從動鏈輪缸進(jìn)行加壓試驗,從加壓到歸位都很順暢,并沒有發(fā)卡現(xiàn)象,這樣又基本可以排除鏈傳動本身的可能性。而根據(jù)之前送修單位的介紹,鏈條的質(zhì)量肯定可以保證。因此,最終懷疑的焦點聚集在主、從動鏈輪軸之間的位置關(guān)系上。
正常情況下,無論在低速擋位還是在高速擋位,鏈條自始至終都會在一個平面內(nèi),通過滾動摩擦來實現(xiàn)傳動比的切換。如果其中一個鏈輪軸存在軸向間隙過大的情況,有可能就會影響鏈條的承載能力,從而出現(xiàn)損壞。
而本次所修的這個變速器,在分解時恰恰看到,由于主動鏈輪軸上與中殼之間的固定卡簧斷掉,而且在中殼上下2個不同厚度的墊片也并沒有錯裝,那么當(dāng)變速器換擋時,隨著主、從動鏈輪缸在各自軸上移動,主動鏈輪軸將隨之而移動。因此,主、從動連輪軸的相對位置發(fā)生了變化,鏈條將不在一條平面內(nèi)運動,在滾動過程中會發(fā)生扭曲,最終造成鏈條斷裂。而在鏈條沒有完全碎裂之前,會致使鏈輪面板表面線受到傷害。
到此該車變速器的問題就比較明顯了,鏈條損壞的原因就是主動鏈輪軸上的固定卡簧斷裂所造成。那么該卡簧為何會斷裂呢?是受力不均還是卡簧自身原因?主動鏈輪軸在中殼上的固定就是依靠這個卡簧,在卡簧中殼下面有2個不同厚度但尺寸相同的調(diào)整墊片,如果2個墊片沒有錯裝,而卡簧又是完全卡在軸上卡簧槽里,卡簧不會輕易斷掉。
筆者仔細(xì)觀察卡簧斷口及其表面的接觸痕跡(與軸上卡簧槽之間),發(fā)現(xiàn)卡簧內(nèi)部與軸上卡簧槽的接觸面并不是完全接觸,而是只有局部接觸。將斷掉的兩部分卡簧放在一個玻璃平面上,通過斷口對接發(fā)現(xiàn),卡簧在未斷之前已經(jīng)有了變形。由此筆者推斷:上次變速器大修時,維修人員在拆卸和組裝這個卡簧時,有可能未使用合適的工具(卡簧鉗),使卡簧有了一定的變形。維修人員對此可能也并沒有在意,在組裝變速器安裝這個卡簧時,沒有去修正這個變形。但就是因為卡簧有變形情況,在使用過程中因其受力不均勻而斷裂,最終導(dǎo)致鏈條斷裂而變速器返修。
故障排除:重新更換一套鏈傳動裝置和鏈條,更換卡簧和內(nèi)外濾清器等,裝配變速器后發(fā)回給送修單位。據(jù)送修單位回饋,變速器裝車后故障排除,使用3個月后車輛一切正常。
回顧總結(jié):該故障其實并不復(fù)雜,也不屬于什么疑難故障,但畢竟不是原始故障,而是其他維修人員維修后產(chǎn)生的問題,因此筆者在實際維修時,還是抱著小心謹(jǐn)慎的態(tài)度。畢竟對于維修人員來說,最不愿意接觸的就是再次返修的故障。
該變速器返修的原由,就是因為一個小小卡簧。也許是開始拆卸和安裝這個卡簧的維修人員在操作上還不夠?qū)I(yè)和認(rèn)真,或者是使用工具不夠?qū)I(yè),導(dǎo)致該卡簧變形。但無論如何,組裝變速器時,維修人員都應(yīng)該考慮到這個變形的卡簧,或者更換,或者修正,這是規(guī)范問題。
而不規(guī)范的結(jié)果,就是付出巨大的代價。一個小小的卡簧,不但導(dǎo)致鏈條損壞,并帶來對鏈傳動部件的傷害。這個案例也給各位同行敲醒警鐘:維修工藝規(guī)范在任何時候都是最重要的,不要放過對任何一個細(xì)節(jié)。體現(xiàn)專業(yè)價值是我們每一位維修人員應(yīng)盡的職責(zé),細(xì)節(jié)決定一切。