文:薛工
變速器大修后為何1個(gè)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(chē),搭載2.4 L發(fā)動(dòng)機(jī)和01T型鏈傳動(dòng)式無(wú)級(jí)變速器(CVT),行駛里程約15萬(wàn)km。該車(chē)曾在1個(gè)月前,因聳車(chē)問(wèn)題在一家汽車(chē)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(rùn)滑不良而嚴(yán)重拉傷,便送至當(dāng)?shù)刈兯倨鲗?zhuān)修廠大修,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(chē)試車(chē)后,判斷故障排除,將車(chē)輛交付用戶。誰(shuí)知1個(gè)月后該車(chē)出現(xiàn)了嚴(yán)重的無(wú)法起步行駛故障,并且換擋后變速器內(nèi)還會(huì)出現(xiàn)“嘩啦嘩啦”的響聲。該廠沒(méi)有再次選擇本地專(zhuān)修廠維修,而是將變速器發(fā)至筆者所在的變速器專(zhuān)修廠修理。
檢查分析:根據(jù)送修單位對(duì)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(duì)于鏈傳動(dòng)的CVT來(lái)說(shuō),鏈條一旦斷掉,肯定無(wú)法進(jìn)行動(dòng)力傳輸,車(chē)輛自然就不能行駛了。
分解變速器過(guò)程中,筆者首先看到的是,主動(dòng)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(shí)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(shí),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(gè)月的變速器,會(huì)再次損壞得如此嚴(yán)重呢?這里面有幾個(gè)關(guān)鍵的疑點(diǎn),如果順著這些疑點(diǎn)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(diǎn)有3個(gè):第一,主動(dòng)鏈輪軸上的固定卡簧為何斷掉?第二,鏈條為何會(huì)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(méi)有完全斷掉之前(依然在傳輸動(dòng)力)。此時(shí)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(guò)程,因此可以斷定,鏈輪表面的傷痕就是鏈條損壞帶來(lái)的結(jié)果。
鏈條的承載扭矩可達(dá)到280 N·m以上,為什么會(huì)輕易斷掉呢?根據(jù)01T型鏈傳動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),傳動(dòng)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(guò)程中,主、從動(dòng)鏈輪缸各自在沿軸向移動(dòng)時(shí)不同步,例如某一個(gè)缸移動(dòng)時(shí)有卡滯現(xiàn)象,會(huì)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(shí)鏈條不會(huì)打滑,也確保主、從動(dòng)鏈輪輪缸軸向的順暢移動(dòng)。如果鏈輪對(duì)鏈條的夾緊力過(guò)大,將會(huì)對(duì)變速器換擋(改變主從動(dòng)輪缸的尺寸)帶來(lái)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(huì)導(dǎo)致鏈條斷裂。
④當(dāng)變速器換擋時(shí),如果主、從動(dòng)鏈輪軸的相對(duì)位置發(fā)生變化,就會(huì)造成主、從動(dòng)鏈輪缸在軸向上移動(dòng)不同步,從而導(dǎo)致鏈條在傳動(dòng)過(guò)程中發(fā)生扭曲。這種情況下,鏈條傳動(dòng)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(wèn)題等。
根據(jù)上述分析,接下來(lái)通過(guò)檢查和測(cè)試來(lái)逐一排查鏈條損壞的可能原因。
檢查液壓控制閥體時(shí),并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有閥門(mén)卡滯和磨損情況,各閥門(mén)活動(dòng)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(duì)主動(dòng)鏈輪輪缸和從動(dòng)鏈輪缸進(jìn)行加壓試驗(yàn),從加壓到歸位都很順暢,并沒(méi)有發(fā)卡現(xiàn)象,這樣又基本可以排除鏈傳動(dòng)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(diǎn)聚集在主、從動(dòng)鏈輪軸之間的位置關(guān)系上。
正常情況下,無(wú)論在低速擋位還是在高速擋位,鏈條自始至終都會(huì)在一個(gè)平面內(nèi),通過(guò)滾動(dòng)摩擦來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的切換。如果其中一個(gè)鏈輪軸存在軸向間隙過(guò)大的情況,有可能就會(huì)影響鏈條的承載能力,從而出現(xiàn)損壞。
而本次所修的這個(gè)變速器,在分解時(shí)恰恰看到,由于主動(dòng)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(gè)不同厚度的墊片也并沒(méi)有錯(cuò)裝,那么當(dāng)變速器換擋時(shí),隨著主、從動(dòng)鏈輪缸在各自軸上移動(dòng),主動(dòng)鏈輪軸將隨之而移動(dòng)。因此,主、從動(dòng)連輪軸的相對(duì)位置發(fā)生了變化,鏈條將不在一條平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),在滾動(dòng)過(guò)程中會(huì)發(fā)生扭曲,最終造成鏈條斷裂。而在鏈條沒(méi)有完全碎裂之前,會(huì)致使鏈輪面板表面線受到傷害。
到此該車(chē)變速器的問(wèn)題就比較明顯了,鏈條損壞的原因就是主動(dòng)鏈輪軸上的固定卡簧斷裂所造成。那么該卡簧為何會(huì)斷裂呢?是受力不均還是卡簧自身原因?主動(dòng)鏈輪軸在中殼上的固定就是依靠這個(gè)卡簧,在卡簧中殼下面有2個(gè)不同厚度但尺寸相同的調(diào)整墊片,如果2個(gè)墊片沒(méi)有錯(cuò)裝,而卡簧又是完全卡在軸上卡簧槽里,卡簧不會(huì)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(gè)玻璃平面上,通過(guò)斷口對(duì)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(shí),維修人員在拆卸和組裝這個(gè)卡簧時(shí),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(duì)此可能也并沒(méi)有在意,在組裝變速器安裝這個(gè)卡簧時(shí),沒(méi)有去修正這個(gè)變形。但就是因?yàn)榭ɑ捎凶冃吻闆r,在使用過(guò)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(dòng)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(chē)后故障排除,使用3個(gè)月后車(chē)輛一切正常。
回顧總結(jié):該故障其實(shí)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(wèn)題,因此筆者在實(shí)際維修時(shí),還是抱著小心謹(jǐn)慎的態(tài)度。畢竟對(duì)于維修人員來(lái)說(shuō),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?yàn)橐粋€(gè)小小卡簧。也許是開(kāi)始拆卸和安裝這個(gè)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(wú)論如何,組裝變速器時(shí),維修人員都應(yīng)該考慮到這個(gè)變形的卡簧,或者更換,或者修正,這是規(guī)范問(wèn)題。
而不規(guī)范的結(jié)果,就是付出巨大的代價(jià)。一個(gè)小小的卡簧,不但導(dǎo)致鏈條損壞,并帶來(lái)對(duì)鏈傳動(dòng)部件的傷害。這個(gè)案例也給各位同行敲醒警鐘:維修工藝規(guī)范在任何時(shí)候都是最重要的,不要放過(guò)對(duì)任何一個(gè)細(xì)節(jié)。體現(xiàn)專(zhuān)業(yè)價(jià)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。