大眾公司生產(chǎn)的AG4系列01M和01N自動變速器的內部結構、控制原理基本類似。01M變速器主要配用在一汽大眾的捷達、寶來橋車上,01N變速器主要配用在上汽大眾的俊杰、帕薩特橋車上。一汽大眾與上汽大眾的車型在我國市場上占有相當大的份額。因此維修01M和01N變速器較多,遇到的故障現(xiàn)象也較有特點,比如換檔品質不良,沒有前進檔或倒檔,最后更換5個開關電磁閥后,一般故障就會得以排除。但是這樣做,有時候勢必會“冤枉”一部分電磁閥,這樣就使維修成本上升,也給車主增加了經(jīng)濟負擔。下面以01M為例,簡單介紹一下它們的工作原理。
大眾公司生產(chǎn)的01M變速器為4速變速器,采用拉維娜式行星輪機構,共有三個離合器K1、K2和K3,兩個制動器B1、B2以及單向離合器F。表1為不同檔位的換檔執(zhí)行元件工作表。動力傳遞路線如圖1所示。



01M自動變速器共有5個開關電磁閥,分別是N88、N89、N90、N92、N94,同時還有兩個線性電磁閥N91、N93,其中N88電磁閥控制離合器K1工作,N89電磁閥控制制動器B2工作,N90電磁閥控制K3離合器工作,N92電磁閥為換檔時間控制閥,用來改善換檔品質,N94為K1離合器壓力保持電磁閥也是用來改善換檔品質。N91為變矩器鎖止控制電磁閥,N93為主油壓調節(jié)電磁閥,如圖2所示。

5個開關電磁閥結構原理都一樣,都為常開式即斷電時泄油孔打開。當電磁閥通電時,內部線圈產(chǎn)生吸力,它會將線圈下部的鋼球吸上來,從而堵住電磁閥的泄油孔,這樣開關電磁閥就起到泄油和保壓的作用。開關電磁閥的小鋼球外部鍍一層銅,其目的是使密封性能更好。可不要小瞧這個小鋼球,由于它的變形會使電磁閥發(fā)卡,由于它的鍍銅層磨損會造成電磁閥密封不嚴,這樣給變速器造成各種各樣的故障,小鋼球的損壞程度與電磁閥的工作頻率有關。表2是在實車中采集的數(shù)據(jù),通過此表會很清楚地看到5個開關電磁閥的工作狀態(tài)。

由于由P/N位入D位或R位電磁閥的工作頻率由人為決定,所以先考慮變速器在D位時,由D1檔升入D4檔,再從D4檔降到D1檔時,這一個工作循環(huán)中各個開關電磁閥的工作頻率。其中N88為2次由1到0或0到1的轉換,N89為6次,N90為2次,N92為13次,N94為8次。由于N92電磁閥為換檔時間控制閥,N94為離合器K1壓力保持電磁閥,它們都是用來改善換檔品質的,所以它們的工作頻率最高,分別為13次和8次,而電磁閥N88、N90為換檔電磁閥,都是不通電時所控制的執(zhí)行元件工作,所以它們的工作頻率最低,均為2次。但是這樣的數(shù)據(jù)統(tǒng)計還是不很完整,因為P位、R位或N位也有電磁閥工作,那么數(shù)據(jù)如何接近完整呢?以上統(tǒng)計的是D位,而每次入D位時,都是由P位或N位進入D位,停車時都要從D位再進入N位或P位,且N位或P位電磁閥的工作狀態(tài)是一樣的。而變速器位于R位是沒有規(guī)律的,所以暫且忽略R位的電磁閥工作狀態(tài)。那么由電磁閥的工作狀態(tài)表可知,N88和N90電磁閥在P/N位時為1, N88電磁閥在由P/N位向D位轉換時狀態(tài)發(fā)生變化,那么在變速器運行的工作循環(huán)中(指汽車在P/N位起動,在D位從D1檔升入D4檔再降入Dl檔,最后回到P/N位滅車),N88電磁閥多了4次,N90電磁閥多了2次,即N88為6次,N90為4尖。由以上的數(shù)據(jù)可以得出這樣的一個結論,最容易損壞的電磁閥是N92和N94,所以每次檢測電磁閥時,一定要用電磁閥檢測儀檢測這兩個電磁閥,而N90的壽命可能是它們的3倍多,所以發(fā)現(xiàn)N90電磁閥出現(xiàn)問題后,千萬不要忘記檢查N92和N94電磁閥。
下面結合油路圖,舉幾個01M和OIN常見的故障案例,具體分析一下由于開關電磁閥損壞引發(fā)的自動變速器各種故障。
實例1車輛信息及故障現(xiàn)象:一輛2003年寶來1. 8T轎車,配用01M自動變速器,行駛里程約14萬kM,該車由于前進檔延遲、倒檔沖擊,來廠維修。接車后進行試車,確實如車主所述的一樣。
初步分析:該車入倒檔沖擊,原因可能是主油壓高。因為當主油壓較高時,由于倒檔傳遞轉矩較大,所以需要油壓較高,這時沖擊主要表現(xiàn)在倒檔上,而前進檔不明顯,但至少不會延遲,這樣分析顯然與故障車不符。那么暫不考慮主油壓的問題,通過01M的倒檔油路圖,先簡單分析一下倒檔沖擊的可能原因,然后再試圖找出前進檔延遲的原因。
01M自動變速器倒檔的工作元件是K2離合器和B1制動器,輸入軸通過K2離合器將動力傳遞到前排大太陽輪,B1制動器將行星架制動,這樣齒圈將會形成減速反向輸出即倒檔。
先看一下離合器K2的油壓是如何建立的,來自油泵的油壓經(jīng)主油壓調節(jié)閥調節(jié)后送往手動閥,然后從手動閥出來后往上走,該油路經(jīng)過一個單向閥(導通)和單向閥旁通道進入離合器K2。在這條油路中,有一點值得注意,那就是由手動閥到離合器K2的油經(jīng)過一個單向閥和一個單向閥旁通道,且該單向閥在離合器K2進油時是打開的,那么離合器K2必然充油時間很短。這是不是倒檔沖擊的原因呢?很顯然不是,因為當初廠家是這樣設計的,倒檔工作時,需要的工作元件是離合器K2和制動器B1,如果制動器B1油壓建立緩慢,而離合器K2油壓建立再快,也不會沖擊。因為在行星排中,只有一個工作元件作為動力輸入,而其他工作元件沒有動力輸入或制動時,動力是無法傳遞的。再看這個單向閥,當離合器K2釋放時,這個單向閥便截止,使離合器K2的釋放速度變慢。那為什么要這樣做呢?因為當變速桿進入R位倒車后,很可能進入D位前行,當進入D位時,由于離合器K1工作,而K2沒有完全釋放,在這個瞬間形成3檔,然后變成1檔,很顯然這樣提高了起步時的舒適性與平穩(wěn)性。從離合器K2的進油油路中看不出問題,那么,再分析一下制動器B1的進油油路。來自油泵的油經(jīng)過主油壓調節(jié)后送往手動閥,然后從手動閥出來后往下走,再經(jīng)過一個有鋼球的三通閥(此時鋼球將左邊的油道堵死),油從三通閥的上端走,再通過K1換檔閥,油通過B1供給閥旁邊的阻尼孔進入制動器B1。那么變速桿由P/N位進入R位,除了離合器B1的緩沖裝置外,這個阻尼孔也起到了很大的作用。如果再有一條和這個阻尼孔并聯(lián)的油道打開,那么這個阻尼孔的作用就沒有了,這樣便會形成倒檔沖擊。通過油路圖發(fā)現(xiàn),當B1供給閥位置在中間時,它會打開一條去往制動器B1的油道,從而短接了這個阻尼孔。那么,先假設B1供給閥位置在中間。其所對應的R位油路圖,如圖3所示。

再分析一下D1檔,當變速桿位于D位時,汽車從D1檔起步,D1檔的工作元件是K1離合器和單向離合器F。輸入軸將動力通過離合器K1傳遞到后排小太陽輪,單向離合器制止行星架逆時針旋轉,外齒圈減速同向輸出形成Dl檔。下面來看一下K1離合器是如何進油的。當變速桿位于D位并踩住制動踏板時,這時電磁閥N88斷電,N92電磁閥通電,由于N88電磁閥斷電泄壓,K1換檔閥位于下側,N92電磁閥通電不泄壓,從而在BI供給閥下部形成壓力推動其上行到最上端。來自油泵的油經(jīng)主油壓調節(jié)閥調節(jié)后到手動閥,手動閥右端出來的油經(jīng)過K1換檔閥到K1供油泄油轉換閥,再到K1協(xié)調閥右邊的單向閥(此時打開),最終進入離合器K1。為什么此條油路未經(jīng)K1協(xié)調閥呢?再看N92電磁閥控制的B1供給閥,來自油泵的油依然經(jīng)過調壓后到手動閥,從手動閥的下端出來后到B1供給閥的右上端,此時B1供給閥位于上端,所以該油從B1供給閥的右上端進入,再從B1供給閥的左上端出來,進入K1協(xié)調閥的左端,使K1協(xié)調閥右移,從而切斷由K1協(xié)調閥到離合器K1的油路,當松開制動踏板時,N92電磁閥斷電,從而切斷去往K1協(xié)調閥左端的油路,使到K1離合器的油路還通過K1協(xié)調閥,因此增加了K1離合器的供油量。原來假設BI供給閥位置在中間,那么它勢必會引起K1協(xié)調閥右移,由此影響到K1離合器的進油量,由于離合器的密封環(huán)存在一定的泄漏量,如果只通過那個單向閥供油給K1離合器,肯定會造成K1離合器壓力下降。為驗證此結論,再仔細看一下該車的爬行情況,依據(jù)經(jīng)驗判斷,發(fā)現(xiàn)此車爬行確實無力。
而該車還有一個更重要的故障,就是入前進檔延遲,那是否由于N88電磁閥鋼球發(fā)卡,造成N88電磁閥泄油量小,使K1換檔閥位置偏上,從而影響了去往離合器K1的進油壓力,造成入D位延遲。分析到此,拆下電磁閥N88, N92,發(fā)現(xiàn)這兩個電磁閥的鋼球嚴重失圓,在電磁閥內運動也不靈活。由此得出以下結論:由于N88和N92電磁閥鋼球在電磁閥內發(fā)卡,造成其泄油量下降,從而引起K1換檔閥和B1供給閥位置靠中間,造成該車的故障。更換電磁閥后,路試該車一切正常。圖4是根據(jù)故障畫出的油路圖。

實例2車輛信息及故障現(xiàn)象:一輛桑塔納俊杰轎車,配用OIN自動變速器,該車行駛里程12萬多kM,由于只有手動1檔,而沒有R位和D位,于是進廠維修。
故障分析:接車后,對該車進行路試,發(fā)現(xiàn)該車故障確實如車主所述,只有手動1檔,其他檔位無任何反應,且無故障碼。依據(jù)此車的傳動路線,不好懷疑各個執(zhí)行元件,因為D位無反應,手動1檔走車,可能時單向離合器打滑。在手動1檔時,制動器B1替代單向離合器工作,而在R位時,制動器BI也工作,但是R位不走車,看來不像是單向離合器損壞,故障可能還是在油路方面。是不是手動閥位置不對呢?檢查后也沒有發(fā)現(xiàn)任何異常。由于D位不走車,那么K1肯定不工作。因為當N88斷電后,離合器K1工作。此前分析過,如果N88電磁閥卡死,造成K1換檔閥上移,從而使K1離合器無法進油,而沒有D位的前進檔。看來這條思路有可能正確,那么在N88電磁閥卡死不泄油的情況下分析一下R位和手動1檔。