文:齊明
對(duì)于變速器維修廠以及變矩器翻新廠來(lái)說(shuō),豐田的很多型號(hào)的變矩器總是容易出現(xiàn)鎖止抖動(dòng),不論怎么維修,或者更換一個(gè)變矩器,結(jié)果往往都是時(shí)好時(shí)壞。從早先的開關(guān)式簡(jiǎn)單鎖止,一直到現(xiàn)在的高級(jí)電控鎖止,豐田一直深受變矩器鎖止抖動(dòng)的困擾。2002年以后的豐田前驅(qū)車型幾乎都會(huì)遇到這個(gè)問(wèn)題。豐田最初發(fā)布了1個(gè)技術(shù)通報(bào)T-SB-0086-12,后來(lái)被另一個(gè)通報(bào)T-SB-0034-14替代。在2017年11月13日,一個(gè)新的通報(bào)T-SB-0312-17發(fā)布,替代了前面2個(gè)通報(bào)。但是幾天以后它又被另一個(gè)通報(bào)T-TCI-4148取代,直到2017年11月24日,最新的技術(shù)通報(bào)T-TCI-5056再取代前者。這些技術(shù)通報(bào)的內(nèi)容是什么呢?
早期的技術(shù)通報(bào)建議替換變矩器和發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECM),如果抖動(dòng)問(wèn)題持續(xù),建議只更換變矩器并更新ECM程序。如果問(wèn)題第3次出現(xiàn),則建議只更換變矩器。因此不少豐田車?yán)锏淖兙仄饕呀?jīng)更換了3次,但人們還是不清楚到底變矩器里哪里出了問(wèn)題。現(xiàn)在的技術(shù)通報(bào)則建議只更換變矩器并刷新ECM程序。
國(guó)內(nèi)不少變速器和變矩器維修廠也遇到了類似問(wèn)題,尤其是豐田的U660、U760等較新款的變速器。維修人員試圖翻新變矩器,一般按常規(guī)流程更換變矩器的鎖止摩擦片和密封油環(huán)。但結(jié)果并不完全令人滿意,有時(shí)修好了,有時(shí)問(wèn)題依舊,也有的時(shí)候當(dāng)時(shí)好了,車跑了幾個(gè)月就又出現(xiàn)鎖止抖動(dòng)的情況了。后來(lái)維修人員試圖采用抗抖動(dòng)性能好的HTS摩擦材料來(lái)進(jìn)行修復(fù),抖動(dòng)的情況一般都會(huì)有好轉(zhuǎn),但是時(shí)間長(zhǎng)了依然無(wú)法消除。這說(shuō)明抖動(dòng)的根本原因不在摩擦片上。豐田變矩器抖動(dòng)問(wèn)題不僅困擾豐田,而且也困擾了很多變速器和變矩器的維修人員。
針對(duì)這種情況,美國(guó)SONNAX公司的變矩器專家Ed Lee反復(fù)研究了豐田變矩器的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),終于發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題的根源。根源來(lái)自于變矩器內(nèi)的渦輪軸頸內(nèi)側(cè)與插入的輸入軸之間沒(méi)有很好的密封設(shè)計(jì),渦輪軸頸的內(nèi)側(cè)會(huì)與輸入軸之間產(chǎn)生磨損,過(guò)大的間隙導(dǎo)致鎖止油壓從這里泄漏。如圖1所示,輸入軸的頭部是光滑的金屬,與之配合的圖2中的渦輪軸頸內(nèi)側(cè)(花鍵上方)也是光滑的金屬,兩者之間沒(méi)有任何密封件。嶄新的變矩器配合尚好,但一旦出現(xiàn)磨損,會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的泄壓。
圖1 輸入軸
圖2 渦輪軸頸
那么有人也許會(huì)問(wèn),如圖3中的渦輪軸頸外側(cè)不是有一個(gè)密封環(huán)嗎?它不是應(yīng)該起到密封作用嗎?其實(shí)這個(gè)密封油環(huán)是密封渦輪軸頸和鎖止活塞的,而造成鎖止抖動(dòng)的原因是渦輪軸頸與輸入軸之間的鎖止油壓的泄漏。有實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)輸入軸和渦輪軸頸內(nèi)側(cè)之間的間隙小于0.038 mm時(shí),可以確保變矩器不會(huì)出現(xiàn)鎖止抖動(dòng)。當(dāng)這里的間隙達(dá)到0.076 mm時(shí),會(huì)產(chǎn)生大約76 mL/s的泄漏量,這樣的泄漏量足以產(chǎn)生鎖止抖動(dòng)。
圖3 渦輪軸頸上的特氟龍油環(huán)
那么有什么辦法可以方便地從根源上解決這個(gè)問(wèn)題呢?Ed Lee提出了2個(gè)行之有效的方法。第一種方法是在輸入軸的前端加工一個(gè)凹槽,裝入一個(gè)氟膠的密封圈,這樣就能起到密封的作用(圖4),相當(dāng)?shù)暮?jiǎn)便易行。還有一種方法是在渦輪軸頸的內(nèi)側(cè)裝上一個(gè)唇形油封,一個(gè)正好的尺寸是SONNAX的唇形油封FD-O-7V(圖5)。
這里有一個(gè)地方需要注意,豐田在它的變矩器設(shè)計(jì)上是在渦輪軸頸上套一個(gè)銅墊圈(圖6),目的是讓渦輪軸頸通過(guò)銅墊圈直接頂在變扭器的前蓋上,這樣的話變矩器的內(nèi)部間隙在0~0.250 mm之間,而它的鎖止活塞的行程則單獨(dú)調(diào)節(jié)到0.760~0.890 mm。但是銅墊圈的存在,使這里沒(méi)有足夠空間安裝唇形油封。因此需要將渦輪軸頸上支撐銅墊圈的臺(tái)階以上部分去掉,不再需要安裝銅墊圈,只要放入1個(gè)FD-O-7V唇形油封即可。
圖4 解決方案一
這時(shí)渦輪軸頸不再接觸變矩器前蓋,沒(méi)有了銅墊圈,鎖止活塞直接靠變扭器前蓋上,只要確保鎖止活塞的行程在0.760~0.890 mm即可,這時(shí)鎖止釋放間隙就是變矩器的內(nèi)部間隙了。這需要焊合變矩器時(shí)對(duì)內(nèi)部間隙做一下調(diào)整。
圖5 解決方案二
圖6 原配的銅墊圈不再需要