[殴美车系实例] 捷豹3. 0L 5R55N自动变速器车速上不去

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发表于 2015-5-3 08:47:04 | 显示全部楼层 |阅读模式
一辆配置3. 0L发动机和5R55N型5前速自动变速器的2001年进口捷豹轿车。据用户讲,该车在车库放置了两个月左右,以后再次使用一段时间后就出现了车速提不上去的故障,同时仪表中已经出现“传动系统变速器部分出现故障”的英文提示内容。
    故障检修:进厂(4S站)后,利用原厂诊断仪进行电控系统检测,结果在电控系统故障存储器中读出2个故障码:P0734-4档齿轮传动比啮合不可靠,P0735-4档齿轮传动比啮合不可靠。清除故障码并进行道路试验。在路试时,发现变速器只换到3档后就再也不换档了,同时仪表故障提醒功能再现,此时再次读出原来的两个故障码。
    回到厂里进行基本检查,只发现ATF质量不好,并未发现其他异常,所以根据故障码的含义来分析,有可能是变速器内部换档执行元件或液压控制单元的故障。但由于用户一直在强调该车之前都是好的,只是停置时间太长,在后来的使用中发现了问题。在这种情况下,在用户要求下决定还是先换ATF再说(图1)。重新更换该变速器专用ATF和滤清器后问题还是存在。由于4S站不具备维修自动变速器的条件,加之又不允许维修,所以告知用户如果在4S站进行维修只能先换液压控制单元(阀体)再说,不行的话就要更换变速器总成。在这种情况下找到笔者介入该车故障的维修。

捷豹3. 0L 5R55N自动变速器车速上不去

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    接车后发现仪表中存在“故障显示”的提醒,同样也读出关于4-5档传动比错误的故障内容。清除故障码,进行路试,并得到实际故障现象:1档升完2档后,立即升入3档,此时加速行驶不再换档,同时仪表再现故障提醒内容。在试车中由于并未感觉出4-5档有打滑迹象,并从ATF质量上看似乎也不存在烧损的迹象,所以结合目前变速器的现象来说,故障形成的可能原因大体是在电子控制方面的驱动指令控制和变速器的执行部分(液压及机械)。在没有充分理由确定故障部位前,不能盲目进行变速器的拆装,因此,只要利用仪器或其他手段能够得到ECU是否发出了4-5档的换档命令,即可缩小故障范围。由于使用的是非原厂故障诊断仪,因此有些动态数据是看不到的,所以利用诊断仪也就看不出ECU是否发出了3-4档和4-5档的控制指令。
这样,找到该变速器的控制电路并找出换档电磁阀(图2)的线路,利用最传统的方式在换档电磁阀的线路上串接了功率不大的二极管灯泡,完成好这些准备工作后再次进行路试。根据各电磁阀在各档上的组合工作情况,结合灯泡的通断变化,最后确认ECU已经发出了至少是4档的命令。但变速器本身确实没有实现4档传动比的速度变化反馈,这样便排除了电控系统的可能性。既然ECU已经做出了升4档的指令,那么为什么变速器却没有执行或没有能力执行呢?接下来只能从变速器的液压换档油路控制系统或机械终端执行元件再次进行故障分析:通过实际路试并没有发现变速器存在打滑现象,因此如果换档电磁阀及换档阀能够顺利打开4档供油油路,那么就会得到两种结论:一是4档换档执行元件正常工作后就能够通过控制行星排而得到该档位传动比的实际车速;二是4档换档执行元件不能正常工作后,就不能约束行星排而得到该档位传动比的实际车速,但此时可能由于换档执行元件的打滑而会导致发动机转速突然升高的现象。因此就实际试车所得到的现象来说,问题可能不在终端执行元件(离合器或制动器等)上,而有可能在液压控制单元中的换档控制部分及换档输出油路方面。因此通过以上的故障分析,从易到难,应该从液压控制方面入手。

捷豹3. 0L 5R55N自动变速器车速上不去

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    打开油底壳,发现ATF很干净,但存有少量的类似塑料的细小颗粒。通过磨损颗粒物说明变速器内部的摩擦元件应该处于良好状态,可能某个塑料垫片或其他塑料部件应有损伤,也有可能是阀体中的某个塑料元件损坏,所以还是决定先拆解液压阀体看个究竟。当分解完液压阀体后仅仅发现了一个小问题,那就是有一个阀门内的弹簧断裂了好多节(图3),其他并未发现问题。类似于塑料材料的细小颗粒又是从哪里磨损下来的呢?这个断裂的弹簧是否又跟故障原因有联系呢?接下来进行两方面的作业:一方面是彻底分解变速器,查找磨损颗粒;另一方面是查找相关资料,看看这根断裂的弹簧是否就是故障的根源。

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发表于 2015-5-3 08:54:49 | 显示全部楼层

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分解变速器的目的是查找油底壳内磨损颗粒物的根源。解体变速器后逐一排查,发现在行星排内有一个塑料止推垫片磨损并损坏,其位置如图4所示,实物图如图5所示。4T65E变速器内也有一个外形相似的垫片,俗称“小草帽”,一般磨损原因是长时间没有换油,导致润滑不良而损坏的,直接更换它即可。
    由于其他机械元件完好,直接更换小修包(密封元件等)及损坏垫片,并进行组装,同时按照维修程序进行了变矩器的切割修理。接下来查找相关资料,了解断裂的阀门弹簧是否故障产生直接原因。在原厂维修资料中了解到,该阀门是3-4档换档阀,看来就是真正故障的形成原因,同时又从美国Son-nax的技术公告中了解到相关内容:5R55N这款变速器阀体上的原厂滑阀弹簧容易断裂、弯曲或疲劳失效(图6)。弹簧的断裂部分会导致相应的滑阀卡滞在不正确的位置上(不是在完全打开的位置,就是在完全闭合的位置)。而当弹簧发生疲劳时,弹簧会因为没有足够的弹力而无法将滑阀完全打开,由此而产生的故障现象随着弹簧位置的不同而表现不一,可以根据阀门的特定作用来得到不同故障现象。其中针对3-4换档阀的弹簧还有详细的故障症状介绍(不过在其翻译中他把该阀门叫4-3预推弹簧)。56947J-S1 (Sonnax对零件的编码代号):4-3预推弹簧其症状表现为无4档或5档,P0734或P0735故障码,有时会出现电磁阀C故障码。这样看来就比较明显了一个小小的弹簧居然引起这么严重的故障。

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    图7为修复后的变矩器。

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    故障排除:其实完全可以通过购买Sonnax的弹簧修理包进行更换,但由于客户的要求,还是直接更换了一块液压控制模块,最终故障得以排除。
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