各大变速器厂家在6档自动变速器上都开始采用离合器的平衡活塞的设计,尤其在宝马6HP系列的变速器中,几乎每一个离合器都采用了平衡活塞的设计。变速器厂家为何要这样设计呢?如前所述,这主要还是为了提高变速器换档的速度以和双离合器变速器进行竞争。为了提高离合器的作用速度,这些新款变速器不再是当离合器需要作用时才开始充油,而是在其不作用时离合器的主活塞腔内就已经建立了油压,这样在离合器需要接合的时候,只要再增加油压即可,无需等待供油充满整个离合器活塞腔。但是活塞腔内的油在离合器旋转时会产生额外的离心力,提前推动作用活塞从而引发离合器的提早接合。正因为这种考虑,所以在设计时加入了活塞中的活塞—平衡活塞,让平衡活塞腔里也充入一定的油压,使其平衡主活塞腔里的油压,抵消其额外的离心力。此外,平衡活塞里的油压在离合器作用时还可以起到一个缓冲作用,相当于一个蓄能器,以使换档过程更平稳。
在宝马6HP系列的变速器中,与此平衡活塞的油压相关的换档故障很常见。如果我们遇到换档故障,或者看到某个离合器的摩擦片有损坏,我们先从离合器本身开始查起。图2-18~图2-22显示了A、B、C、D、E各离合器的分解图,特别需要注意各离合器的作用活塞、平衡活塞、密封圈以及离合器鼓,查看是否有泄漏。
图2-18 6HP26的A离合器
图2-19 6HP26的B离合器
图2-20 6HP26的C离合器
图2-21 6HP26的D离合器
图2-22 6HP26的E离合器
检查各离合器时,除了以上提到的位置外,还要特别注意离合器上的各个铜套,见图2-23。在维修6HP系列变速器时,往往在更换了磨损的各个铜套后,换档就正常了。其原因就在于此处的铜套不仅用于定位离合器鼓的轴,还起到密封作用。当有些铜套磨损后,作用活塞的油压或者平衡活塞里的油压就会泄漏,于是造成换档故障。
在检查完后离合器后,接下来要搞清楚油压是从哪里进入各离合器的。离合器油压的控制来自于阀体,但是在阀体与离合器之间还有油路通道,它们是油泵的油路通道和壳体的油路通道,这部分也要进行检查,通常用液体打压机或者压缩空气来进行测试这些油路通道是否有泄漏点。图2-24显示了中心支撑鼓的进油孔,其中3号口就是D离合器的平衡活塞油路通道。往上追溯,此油路来自于壳体的油道。图2-25可以看到对应于图2-24中的四个油路通道在变速器壳体上的来源。而A、E离合器的供油则来自于油泵(图2-26)和变速器壳体(图2-24)。这些通道都需要分别进行气压或液压的测试。因此要正确诊断故障根源,必须搞清楚各离合器的油路在变速器内的来龙去脉,这样才可以系统地对变速器故障根源进行追踪。
图2-23 ZF6HP26中的常见失效铜套
图2-24 B、C、D离合器的供油孔
图2-25 壳体上的油路通道
在变速器的壳体上(图2-27),要注意油泵通道处的桥形油封,在更换此油封时需要注意原厂有好几种不同的版本,要确保使用正确高度的油封,其安装位置也随着版本不同而变化。壳体上对应B、C、D离合器油路的四个管状油封在更换时也要确保使用最新的版本。这些壳体上的油封如出现泄压,会立刻影响到离合器的工作油压。
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图2-26 油泵上的油路通道
图2-27 壳体上的油封
各离合器油路的最终来源是阀体,如果离合器各油路都工作正常,那么接下来就要检查阀体油路了。首先要直到哪个离合器的油路是从阀体的哪个供油孔流出的。图2-28显示了ZF6HP阀体上的离合器供油位置。
图2-28 ZF6HP阀体上的离合器供油位置
那么在阀体内,哪些油路是和离合器的平衡油路相关的呢?我们需要知道ZF6HP的设计使用了润滑油路来为离合器的平衡活塞油路供油的。从图2-29可以看到,阀体内的润滑油路是由润滑控制阀来进行调节的。润滑调节阀是6HP系列阀体中的常见故障点之一,其阀孔容易被滑阀磨损,使润滑油压从滑阀的两端泄压,从而降低了润滑油压,其产生的后果主要有两类:一类是变速器内的润滑油压不足,导致变速器内的行星轮、铜套由于过热提早失效,另一个后果就是离合器的平衡活塞的油压受到影响,破坏了离合器内作用活塞和平衡活塞的正时性,从而在换档中产生打滑或冲击,这一点很多人并不知晓。因此下次你在检查离合器时发现铜套由于过热而失效,往往需要对阀体中的润滑控制阀进行检查。润滑控制阀的位置如图2-30所示。除了目测检查外,最可靠的方法还是对其进行真空测试法,在图2-31中指定的位置进行真空测试,如果真空压低于16inHg(1inHg=3386.39Pa),则需要对此处使用改良阀和铰孔修复,否则就需要更换阀体。
图2-29 6HP26的锁止油路
对于润滑油路,除了最重要的润滑控制阀外,还需要追溯其上游的各油路,主要涉及锁止释放调压阀、主调压阀。特别需要指出的是,电磁阀的供油也会对各油路,包括润滑油路的输出产生影响。因此在检查6HP阀体时,要注意上游的电磁阀调制阀和主调压阀的检查。从图2-29可以看到,电磁阀如要调制出正常的油压,首先需要得到正常的供油,而这个供油则由电磁阀调压阀来控制。图2-30中的电磁阀调压阀是阀体中最常失效的部位,不仅阀孔和阀芯容易磨损,其后部的端塞也容易被阀芯撞变形而产生看不见的泄压。可以如图2-32中的位置来对其进行真空测试,如果真空压低于14inHg,则需要对此处使用改良阀和铰孔修复,否则就需要更换阀体。
图2-30 宝马ZF6HP19/26阀体中的常见故障点
图2-31 润滑控制阀的真空检测位置
图2-32 电磁阀调压阀的真空测试位置
最后,主调压阀是阀体中最重要的控制阀,它的性能直接影响到所有的油路,会产生各种换档故障,包括入档延迟、无倒档、换档冲击、换档打滑、主油压不稳定等。可以如图2-33中的位置来对其进行真空测试,如果真空压低于14inHg,则需要对此处使用改良阀和铰孔修复,否则就需要更换阀体。
图2-33 主调压阀的真空测试位置
以上介绍了查找换档故障的思路,根据离合器的油路,从其终点即离合器开始,顺着油路的来源往上游倒查,经过油泵和壳体,最终查到阀体的油路,然后是电磁阀,最后是变速器电控单元。顺着这个思路,你一定能找到故障的根源。
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