诊断和维修大众车系的01M/01N自动变速器阀体比较困难。虽然很多表面的故障现象都可以从油路的压力值表现出来,但是压力的变化因素错综复杂。其控制油压的几个关键阀--主调压阀、增压调节阀和电磁阀调节阀互相联系,如果不深入了解阀体内部而仅从故障表象和原来的经验入手,就很容易迷失方向。本文将从故障现象入手,深入到阀体的内部来试图分析故障的根源。
故障一:主油压无规律变化且1~2 或2~3 换挡不正常。
由于阀体的磨损,主油压有时候会出现无规律的跳跃式变化。在正常情况下,主油压应该在压力系统的连续调节下稳定在一定的变化范围内。主油压的平衡位置决定了基线的主油压,而增压调节阀通过将增压信号作用在主调压阀上来起到调节主调压阀平衡位置的作用,从而指导主调压阀在基线主油压值的基础上对主油压进行调节。而增压信号是由增压调节阀来控制的, 它将一端的EPC 电磁阀信号转化并输出为增压信号。如果增压阀和主调压阀不能对微小的EPC 电磁阀信号做出快速的反应,EPC 电磁阀就不能正常控制和调节主油压的变化, 从而出现异常变化的主油压。因而包括EPC 电磁阀、增压调节阀孔的两端、主调压阀孔的两端在内的各个环节都会影响到主油压的控制。我们再深入到主调压阀孔的内部,来看一下主调压阀是如何控制基线主油压的。主调压阀基本是由一端的弹簧和增压信号压力以及另一端的平衡油压来决定其平衡位置的。01M/01N 的特殊之处在于主调压阀的平衡油压并非直接来自于主油压,而是来自于手控阀、K1/B1 换挡阀、K3 阀以及B2 换挡阀等各个油路。它们来源于主油压,其压力大小就由主调压阀的位置来决定。如果平衡端的压力变小了,主调压阀就会在弹簧力和增压信号力的作用下被推向一边(图1中往上的方向)。 这时变矩器供油和泄油孔被主调压阀堵上,油泵的转动迅速将主油压往上提升,直到作用于主调压阀平衡端的各个油路压力能够将主调压阀重新推回到与另一端的弹簧力和增压信号力相平衡的位置上。如果主油压过大,主调压阀就会朝弹簧方向运动,变矩器供油回路和泄油孔被同时打开,多余的来自油泵的油会进入变矩器供油通道以及通过泄油孔漏回到油泵的吸入端,从而起到降低主油压的作用。随着主油压的降低,作用于主调压阀平衡端的各分支油压也随之降低,主调压阀又被往上推,回到其平衡位置,这样就完成了主调压阀的正常调压功能。同样,增压调节阀也有类似的工作原理。它的一端是弹簧力,另一端是EPC 电磁阀信号和一个来自主油压的增压力来共同决定增压阀的平衡位置。它的平衡位置则决定了输出的增压信号的大小。如果图1中所示的增压调节阀的位置太偏上,则增压信号过大,主调压阀被推向上方,导致主油压增压过高。相反,如果增压阀的位置太偏下,则增压信号过小,主油压增压就会不足。
由此可见,主调压阀和增压调节阀都始终处于高频率的EPC 电磁阀信号的作用下,它们高频率的往复振荡在设计上能通过调制EPC 信号的脉冲宽度来精确控制压力的变化,但同时也造成了这些阀孔更加容易受到磨损。由于这些关键的阀表面都电镀上了耐磨的氧化铝,所以往往是与之相应的阀孔先被磨坏。磨损处过大的间隙导致内部漏油或卡阀,导致油压不能被正常调节。正常情况下,EPC 电磁阀始终应处于打开状态以调节增压阀。但如果EPC 电磁阀因出现故障而被关闭,主油压就会被增大到最大程度。同样,如果图1中主调压阀孔的上端发生磨损,此处的漏油会导致主调压阀往上移动,和弹簧力增大所起的效果相似,因而往往会导致主油压过高。
与此相反,主调压阀孔的下端出现漏油,导致增压信号渗漏,使主油压过低或根本没有增压信号。此外,由于阀孔磨损的位置不同而可能导致不同的卡阀位置,也会产生过高或过低的主油压。基本规律是:如果增压阀和主调压阀被卡在靠近阀体内侧的位置(图1中上方的位置), 主油压会偏高;如果被卡在靠外侧的位置(如图1下方),主油压会偏低。
图1中的电磁阀调节阀也很重要,它有两个作用。一个是它控制所有电磁阀的供油,如果该阀孔发生严重磨损而漏油,电磁阀的供油压力就会降低,还会影响到其他一些控制换挡时间的阀,从而产生一系列的换挡问题。另一个作用是保持主油压的平衡,这也是01M/01N 阀体在设计上的特色之一。在图1中可以看到它控制的电磁阀调节信号直接作用在主调压阀上,它会在主调压阀上产生一个向下的、朝弹簧作用的压力,并且和作用在主调压阀平衡端的平衡油压一起,来抵消作用在主调压阀上的向上作用的弹簧力和增压信号压力。之所以不把这个电磁阀调节信号直接设计在主调压阀的顶端,是因为大众公司在设计这个阀体时充分考虑到了平衡的因素。由于手控阀的位置变化,在主调压阀顶部连接到手控阀的那两个油路中的平衡压会被打开或关闭。如果没有作用在主调压阀底部的这个电磁阀调节信号,那主调压阀随着手控阀位置的变化会出现没有向下的平衡作用力的情况。此时增压信号压和弹簧力一起将主调压阀向上推,可能会产生主油压调节失控的情况。因此,这个向下作用的电磁阀调节信号压起到了一个备用的平衡压力的作用,不论手控阀处于什么位置,主调压阀上总有作用方向相反的力存在,以此来避免主油压的调制失控。另一方面,如果主调压阀孔在油路通道处出现漏油,增压信号和主油压会从这里泄漏,引起基线平衡油压的降低,甚至没有主油压增压。
由图1可知,在主调压阀平衡端的磨损还会影响到K1 离合器油路,这会导致1-2 或2-3 换挡冲击。因此油压的控制至关重要。值得一提的是有些维修人员喜欢调节增压阀后的棘齿端塞来调整压力, 这样做有时能消除一些眼前的故障现象,但改变了这个端塞的位置或更换了这个弹簧,往往就改变了OEM 原厂的压力规范。虽然能临时调整油压,但由于没有找到故障根源(比如阀体内部的磨损和漏油), 所以往往会产生其它一些新的故障现象,导致变速器的返修。
故障二:倒挡压力过大和倒挡冲击
大众的这款阀体没有单独的倒挡增压阀,这也是它在设计上的一个特点。一般的变速器中, 倒挡信号需要通过推动倒挡增压阀来增大信号压力,从而推动主调压阀以增大倒挡时的主油压。而在01M/01N 阀体中,EPC 信号是唯一推动增压阀的通道,而且它推动增压阀是用来降低倒挡增压信号的。由图1可知,如果没有EPC 电磁阀信号的作用,增压阀在弹簧力的作用下会处于最上方的位置,而这个位置正是产生最大增压信号的位置。在倒挡时,EPC 信号不是起增压作用,而是相反,将增压阀往下推,起到了降低和调节倒挡信号压的作用。所以,如果增压阀孔的顶部出现磨损漏油,EPC对增压阀往下的推力会被降低,从而导致倒挡压力过高和倒挡冲击的产生。
故障三:啮合延迟。
有时在发动机启动后,车辆并不能马上开动,在继续加大油门一段时间后, 车辆才突然开动。发动机刚启动时,主调压阀还没开始压缩弹簧,处于图1中的最上方位置。随着发动机带动油泵转动,主油压开始上升,在正常情况下,作用在主调压阀平衡端上的主油压应该很快能克服弹簧力,推动主调压阀到其平衡位置。但是如果油泵太弱,或油路内部渗漏,这样主油压便不能及时上升到一定的强度来推动主调压阀,处于非平衡位置的主调压阀同时堵住了变矩器的供油通道,由于变矩器内没有足够的油压使其运行,因而此时车辆无法开动。在一段时间的延迟后,尤其是增大油门后,油泵加速转动,主油压终于达到了能够推动主调压阀到其平衡位置的强度,这时变矩器供油通道才打开,变矩器才开始达到足够的工作油压,使车辆得以开动。然而,如果啮合延迟仅仅造成一点启动时间上的延迟,只要驾驶者耐心一些就行了。更严重的问题在于延迟的这段时间内,由于变速器内的润滑油也是来自于变矩器,主调压阀在滞留在非平衡位置的同时也切断了润滑油路。这时离合器摩擦片、杯士和齿轮都在润滑不足的情况下运转,时间长了,就造成了离合器和齿轮的过早失效,因而也缩短了变速器的使用寿命。
故障四:怠速时发动机熄火
怠速时,发动机转速最慢,油泵的力量也最弱。如果主调压阀孔存在漏油,损失了必须的油泵容量,主油压便不足以推动主调压阀到其正常的平衡位置。于是变矩器的供油通道受到部分的阻碍,虽然此时变矩器内已充满油,但没有足够的锁止释放油压将锁止离合器从其锁止位置完全释放。因此锁止离合器拖住了发动机的转动,有时虽然锁止离合器没有完全锁住变矩器前罩壳,但对发动机产生了足够大的阻力,使发动机熄火。
从以上的分析可以看到,01M/01N 阀体内故障现象和问题根源并非经常是一一对应的关系,不同阀孔位置的磨损有时会产生看上去相同的表象,这使修复这款变速器更具挑战性。看来,深入理解阀体内部是提高变速器维修质量、降低维修成本的必行之路。也为那些能真正善于学习、从技术上胜出的高手们提供了一个别人难以拷贝的竞争优势。