浅谈自动变速器阀体磨损检查方法

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    浅谈自动变速器阀体磨损检查方法
    文/江西万通  阚建辉
    自动变速器结构复杂，集机械、液压，电控系统于一体，对大多维修者来讲，最难掌握而又关键的部分就是阀体的维修，随着自动变速器维修行业竞争越来越激烈的形式发展，阀体维修这一专业性极强的领域也逐渐发展起来。
    自动变速器阀体维修行业发展经历了三个阶段，即更新全新阀体、直接使用旧阀体、翻新旧阀体。更新全新阀体的方法现在大部分4S店和部分自动变速器专修厂还在使用，缺点是价格昂贵，车主很难接受。当一款变速器进入大规模维修期时，旧阀件开始大量出现，修理厂可以从旧件中挑选成色较好的旧阀体，替换有问题的阀体，但返工的几率确是很高，原因是某一特定的变速器中，阀体失效部件也是有规律的，主要集中在由脉宽调制信号控制的锁止控制油路、调节主油压的主调压阀和增压阀套。实施前两种方法的修理工主要是因为对自动变速器阀体诊断技术掌握甚少，凭感觉猜测问题出在阀体上，更换后试车故障消除，庆幸完事大吉，如果故障依然存在，则转变为疑难杂症，很难排除。利用翻新阀体的办法，找到易损部件进行更换处理，维修成本大概只有更换阀体总成的十分之一，最为重要的是从根本上解除了由设计缺陷带来的故障隐患。
    翻新旧阀体的前提是要精通阀体诊断技术，本文主要介绍一些简单而又易实现的阀体磨损检查方法，即目测法、真空测试法、湿气测试法。
    一、目测法
    目测法包括简单的肉眼观察、使用手电筒的灯光测试法和利用钩子、镊子来摇动滑阀的摇摆测试法。
    目测法是经验测试法，实施之前确认阀体已清洗干净，然后要知道哪些阀体最需要检查，磨损量较大的阀体应该是那些运动频繁的滑阀，基本思路是：仔细检查由脉冲调制电磁阀驱动的那些滑阀，追踪每条由电磁阀出发的油路，检查和这些油路作用的每个滑阀，然后再查看控制系统油压的调压阀，最后检查换档阀和手动阀。
    用简单的肉眼观察需要对阀体以下部位关注，即阀体表面、阀孔、阀套内壁。所有的滑阀都受到偏载、弹簧力、和杂物污染物的影响，当液压作用于滑阀面或杆部的一侧就会产生偏载，偏载产生的磨损表现为可观察到的磨痕或表面变色的区域，另外有些滑阀在与阀孔的摩擦中会被烧灼，表面有印记留下，有些滑阀的表面电镀层会由于磨损而脱落，尤其是在滑阀控制圆柱的边缘区域。因越来越多的滑阀都开始有阳极电镀层，其耐磨性增加，但相应的阀孔表面则容易被滑阀磨损，磨损后的内壁有变色区域，在这些变色区域会出现一些闪亮的磨损点和划痕。阀套内壁也是经常出现磨损的地方，因为阀套内的滑阀不断做往返运动。
    灯光测试法一般应用在当滑阀和阀孔配合间隙大大超出正常值时，用手电筒来检测是否有光线通过较大间隙。手电筒最好用蓝色光的，便于观察。
    摇摆测试法是指当滑阀处于其工作位置时测量其实际摆动量，当摆动量过大或看到ATF从滑阀周围被挤出，说明磨损量大。所谓‘工作位置’指当滑阀在液压的推动下，其一个或多个控制圆柱正在打开油路或离开油路板阀孔的支撑时，即最大磨损受载位置。作时将定位滑阀于工作位置，用挑针挑动阀来回摆动，观察是否有明显的摆动量。
    滑阀失效的另一种情况是由于滑阀不断的往复运动导致其弯曲变形，光用肉眼很难检测出弯曲程度，可以找一个软管连接在滑阀上，将滑阀插入阀孔内来回移动，然后将阀转1/4圈，再来回移动它，如果阀有卡滞说明这个阀已弯曲变形。
    二、真空测试法
    真空测试法就是利用真空泵对封闭的油路抽真空，来检测其滑阀和阀孔是否磨损，此方法简单巧妙、投入成本低，能定量地检测滑阀和阀孔的磨损程度。
    真空测试法需要的工具和设备有真空泵、真空压力表、连接头和节流孔、滤网、泡沫板、湿气测试板、橡胶吸头，连接关系如图 1所示。
    图1 真空测试设备连接示意图
    真空泵可以选用各种各样的，但泵的真空容量，即单位时间的空气抽出量必须达到85L/min,容量太小会影响其测量的准确性，还要注意其运行的稳定性，廉价的真空泵运行时真空压力往往不稳，会看见真空表指针来回抖动。在真空表和真空泵之间需要安装一个可调的节流孔，是为了校验真空表用的，以防止由于不同真空泵或不同测试时间而得到前后不一致的测试数据。滤网的作用有二，一是防止ATF吸入真空泵，影响其寿命；二是防止阀体内颗粒杂质真空表，影响测量精度。泡沫板的作用是封闭阀板的反面，而阀体的正面封闭使用的是湿气测试板，此板可以自己制作，选用透明塑料板，大小尺寸并不十分严格。橡胶吸头作用有二，一是套在吸管前对真空泵校验，作用二是某些阀体（如大众01M/01N）测试点是一个个小的节流孔，在这种情况下就不需要湿气测试板来封闭油路了，只需要用这个小橡胶吸头放在阀体的节流孔上抽真空即可。
    真空测试数据的评判标准如表1所示
    表1  真空测试数据的评判标准
    真空测试值
    只涉及1个控制圆情况/inHg
    同时涉及2个控制圆情况/inHg
    OEM新件标准
    23及更高
    22及更高
    良好
    2022
    1921
    有磨损，液压控制力降低
    1719
    1618
    严重磨损
    16及更低
    15及更低
    如果达到“严重磨损”状态，就需要在这个地方修复或更换阀板总成。比较模糊的状态是表中“有磨损”这一项，这种情况表明此处已经有磨损，目前的故障现象可能和它有部分关系，也可能目前没有明显的故障现象，这时就需要决定是否需要修复或更换了，很大程度上这和变速器的保修期有关系，如果保修一年或更长，这些隐患很可能在保修期到来前就会来麻烦你，使你花费额外的成本，如果只保证装车能用，往往可以忽略有磨损的地方，只要它引发的故障现象不太明显。
    影响真空测试的因素有真空泵的真空容量、测试板是否压紧、测试点涉及滑阀的一个控制圆还是两个控制圆等。可以使用一个夹子或者汽缸来代替手工固定测试板，这样就不必每次都费劲地按住测试板了，而且得到的数据也稳定很多，如果是用橡胶吸头来测试阀板上的小节流孔，就要确保橡胶头的开口完全对上了小节流孔，有时候经常发生这样的情况，橡胶吸头只是对上了阀板上小节流孔的一部分，这样你得到的数据就会前后不一致，还有时，对橡胶吸头用力过大，橡胶头实际已经被弯折，导致其吸气通道被部分堵上，这时会得到超出正常的真空读数，因此需要反复多次测量以保证前后数据一致。测试点涉及滑阀一个控制圆还是两个控制圆将直接关系到真空数据的评判标准。如图2所示，如果在图中A点抽真空，这时检测的只是一个控制圆与阀孔的配合关系，如果在B、C、D这些位置抽真空，在测试点两侧的滑阀控制圆和阀孔部分都和测试结果有关系，因此实际上这是在同时测试2个控制圆的状况（当然，在C点测的时候需要将D点堵上，反之在D点测时也要将C点堵上）。
    图2  测试点涉及一个还是两个控制圆
    以大众01M/O1N阀体为例确定真空测试点。在所有电控阀体中有两种滑阀最易磨损，一种是控制工作油压的滑阀，主要指主调压阀、增压调节阀和电磁控制阀，另外一种就是与锁止相关的阀，即锁止作用阀和锁止增压阀套，因为它们的运动频率最高。图3和图4标注了01M/01N阀板正反面所有需要的测试点，表2则列出了各测试点相关的油路名称和主要故障现象，其中带星号的地方是实践证明容易出现磨损实效的油路。
    图3  大众01M/01N阀板的正面真空测试点
    图4 大众01M/01N阀板的反面真空测试点
    表2  大众01M/01N阀体各测试点的油路名称和相应故障现象
    油路编号
    油路名称
    故障现象
    310L
    换挡电磁阀供给油路
    没有换挡
    310L5
    TCC电磁阀供给油路
    TCC锁止故障
    *341L
    TCC增压阀套
    TCC锁止故障
    *335U
    TCC作用阀
    TCC打滑
    *301L
    作用在主调压阀上的电磁阀调节阀信号
    换挡冲击
    320L
    作用在主调压阀上的降压油路（在P位置时起作用）
    高主油压、入档冲击、D位怠速时发动机熄火
    *303U
    作用在主调压阀上的增压信号
    换挡疲软
    340U
    主调压阀上的平衡油路
    D位或R为时主油压过高，发动机熄火，换挡冲击，变矩器故障
    302U
    增压调节阀上的主油路入口（测量时需移动阀的位置以封闭测量油路）
    升档时发动机空转（出现空挡）
    *309U
    增压调节阀的平衡油路
    换挡冲击、主油压过高
    301L2
    电磁阀调节阀油路（测量时需移动阀的位置）
    换挡问题
    305L
    电磁阀调节阀的平衡油路
    换挡问题
    339U
    变矩器调节阀平衡油路
    变矩器压力过高
    23换挡正时阀，端塞
    23换挡问题
    34换挡正时阀，端塞
    34换挡问题
    B2控制阀，端塞
    换挡问题
    对几个滑阀端塞（俗称堵头）的检测也很重要。导致堵塞泄露的原因有两个，一是换挡阀来回运动，不断在端塞产生作用力；另一方面，原厂使用的塑料材质容易老化变形。这些端塞的泄露会直接影响变速器的换挡品质，所以在里程数较高的阀体中需要对这些端塞进行检查。
    另外一个很重要的测试内容是对5各换挡电磁阀的密封性测试。通常电磁阀的测试需要昂贵的专用电磁阀测试仪，在这里我们可以真空测试法对换挡电磁阀进行简单而有效的检测（当然仅限于电磁阀的机械磨损方面），在这块阀体中，换挡电磁阀的故障率较高，最主要的问题在于换挡电磁内的一个单向阀出现磨损，导致电磁阀无法很好地密封油路，现在我们可以创作性地使用简单易行的真空测试法来测试这些换挡电磁阀内阀球的状态。在图  中我们可以看到上方一排有5各小节流孔，即310L、310L2、310L3、310L4、310L6，它们分别对应5个换挡电磁阀的供油通道，对这里抽真空，反复多做几次，如果发现真空读数低或不稳定，就说明电磁阀内的阀体状态不佳，就需要更换电磁阀了。
    三、湿气测试法
    湿气测试法（Wet Air Test）基本原理是在油路中加入ATF，然后用调节到较低压力的压缩气来吹动油路中的ATF，如果滑阀因磨损导致配合间隙过大，ATF就会漏过滑阀而大量被吹出。与真空法相比，它的成本更低，但缺点是它只是一种定性的、带有主管色彩的测试法，需要一定的实际经验进行判断，而不能定量测量，对刚开始学习的人来说有一定难度，因为即便滑阀与阀体在正常的配合间隙下，高压气体也最终会将ATF从油道中吹出，那怎样判断什么样的泄露是正常的，说明样的泄露是不正常的呢？在这里只做简单介绍。
    湿气测试法需要的工具和设备有打气泵、空气头、湿气测试板、测试点维修资料。测试前需要将空气压力调整到合适大小，气压过高会导致当你还没有看清的时候，油已被高压气吹得到处都是了，一般压力调到0.210.42MPa。空气头则需要一个控制良好，带橡胶头的即可。湿气测试板的作用是测试时封闭测试口，保证压缩空气不从油路开口的其它地方漏走，同时也不能把泄露口给堵? Ｏ喙匚拮柿匣岣嫠吣隳睦锸潜冉先菀资У牡胤剑母鲇吐房诳梢越惺馐浴Ｍ?带有“Wet  A ir  Test”标记的地方就是可以将ATF滴入，然后用压缩气吹得地方。
    图5  ZF4HP14主调压阀孔的湿气测试
    根据泄露状态大致分为三种情况。一是当泄漏点只看到ATF的痕迹，但是没有流动，表明油路通常是好的；二是ATF开始有渗出了，表明有可能处于好与不好的临界状态；三是看到油较快地流出，或者伴随着气泡涌出，表明油路已经有问题了。