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      2. 豐田紅杉維修變速器后發動機故障燈時常亮起

        一輛該車搭載了5.7 L V8發動機,同時匹配日本愛信公司早期生產的型號為A340F (30-40LE)四輪驅動型4擋變速器的2002年進口美規版豐田紅杉運動型多功能車。據用戶描述:該車近期耗油量劇增,且明顯感覺發動機

        一輛該車搭載了5.7 L V8發動機,同時匹配日本愛信公司早期生產的型號為A340F (30-40LE)四輪驅動型4擋變速器的2002年進口美規版豐田紅杉運動型多功能車。據用戶描述:該車近期耗油量劇增,且明顯感覺發動機噪聲大,要達到較高車速必須依靠高發動機轉速才能實現。
            檢查分析:首先連接故障診斷儀進行電控系統檢測:結果發動機與自動變速器電控系統故障存儲器中均沒有故障碼記錄。通過實際道路試驗發現,該變速器在升擋期間僅完成2次升擋過程。也就是說,沒有升到超速4擋,變速器根本就沒有4擋的動力傳遞過程。雖然在試車時,通過數據流確實檢測到變速器控制單元已經發出了4擋指令(A和B2個換擋電磁閥的狀態),且故障診斷儀也已經顯示換到了4擋,但實際上變速器并沒有真正執行4擋(發動機轉速與實際車速嚴重不成比例)。
            該變速器換擋桿在轉向柱上,有P、R、 N、D、2和L共6個擋位。其中,換擋桿“2”位置應該是1、2兩個低速擋和3擋直接擋。因此在試車時,當通過提高發動機轉速將車速提升至80~100 km/h時,恒定加速踏板位置,將換擋桿由“D”擋位換至“2”擋位,此時觀察發動機轉速是否有上升變化,以及車輛是否有發動機制動效果(如有變化,說明變速器完成的是4-3擋的降擋過程)。隨后,再將換擋桿由“2”擋位推至“D”擋位,觀察發動機轉速是否有跌落現象(有跌落現象說明有4擋)。
            如此反復拉推換擋桿,發動機轉速及車速并沒有明顯變化,說明故障就是自動變速器沒有超速4擋。由于變速器控制單元發出了4擋指令,那么故障一定來自變速器內部的執行部分。
            由于1、2和3擋都正常存在,說明問題不在換擋電磁閥身上,因為一個換擋電磁閥故障會影響到2個擋位,所以不必考慮電磁閥。因此對于傳統辛普森式4擋變速器來說,造成變速器沒有超速4擋的原因有:3-4擋換擋閥被關閉(卡滯)、4擋油路堵塞以及4擋元件不參與或超速行星排不能分離等。不管問題出現在哪兒,大體上就應該存在2種可能:閥體或變速器內部故障。
            按照先簡后難的檢修步驟,先檢查閥體中的3-4擋換擋閥是否存在卡滯。當拆下油底殼后發現,其內部的磁鐵上吸附大量的鐵屑(圖1)??磥砗唵蔚夭鸾鈾z查閥體是不夠了,只能解體變速器。
         
            解體變速器后很快就發現了問題所在,原來是超速行星排整個卡死不能分離。從損壞程度上看,并不是因潤滑不良燒損的,而是先有一個平面滾針軸承的滾針掉下來,使行星排損壞并卡死(圖2),太陽輪、齒圈及行星齒輪都有掉齒損壞現象。也就是說,這個超速行星排在所有擋位始終傳遞的是1:1的傳動比。
         
            正常情況1、 2、 3和R擋時,超速行星排確實是1:1傳動狀態(靠C0離合器將太陽輪和行星架連在一起),變速器傳動比的變化是靠后面的辛普森行星排來實現的。而進入超速4擋后,超速行星排是分開的,即太陽輪被超速擋制動器B0鎖死,行星架輸入齒圈則超速輸出(行星齒輪傳遞原理),后面的辛普森行星排則保持1:1傳動狀態(圖3)。由于超速行星排不能分離,因此不會影響1、2、3和R擋,只會影響到超速4擋。
            由此看來,該變速器的故障就是由于超速行星排卡死不能分離而導致超速4擋失效的,超速擋制動器B0由于不能有效抱死太陽輪也燒損了。維修人員更換所有損壞部件并清洗冷卻控制系統及液壓系統,同時維修變矩器裝車后試車,超速4擋一切正常,故障得以排除。
            交車后沒幾天,用戶反映變速器運行很正常,但發動機故障指示燈會時不時點亮。故障燈點亮后,并不影響變速器和發動機的正常工作。
            該車再次返廠,維修人員利用故障診斷儀進行檢測,在變速器控制單元讀出一個“P0770----換擋電磁閥E線路不良”的故障代碼(圖4)。維修人員以為是變速器插接器接觸不良導致,但通過檢查和測量,線路及電磁閥一切正常。查找相關資料發現,該變速器并沒有“E”電磁閥,只有2個換擋電磁閥A和B、1個變矩器鎖止離合器控制電磁閥(TCC)電磁閥和1個主油壓電磁閥(EPC)。與同行交流,有人判斷該故障碼應該是一個假碼,無需理會;有人說可能閥體存在故障。但后來替換閥體后,發動機故障燈還時不時點亮,同時該故障碼再次出現,這說明故障不在閥體方面。
         
        該車能夠正常使用并且跑過一次長途,說明變速器本身應該沒有問題,那么為什么發動機故障燈會時不時點亮呢?而且沒有維修變速器之前,是沒有這個問題的,顯然這個故障代碼是“修”出來的。發動機故障燈點亮原因很好理解,變速器控制單元記錄P0770故障代碼后,要求發動機點亮故障燈(發動機與變速器共用一個故障燈)。
            查詢豐田系統車型維修資料,對豐田P0770原始故障的解釋并非“換擋電磁閥E線路故障”,而是提供了“TCC變矩器鎖止離合器控制電磁閥線路不良”的信息。
            得知P0770故障代碼確切的解釋含義后,故障范圍一下縮小許多,檢測目標也隨之清晰。如果變速器控制單元在超速4擋時發出相應的閉鎖指令,那么問題則有可能在TCC電磁閥、相關線路或油路以及變矩器閉鎖裝置本身等。由于這款傳統型4擋變速器的數據流無法直接從故障診斷儀中讀出,因此維修人員在TCC電磁閥線路中串聯一個試燈,從而證明變速器控制單元輸出是有效可靠的。
            排除變速器控制單元的控制問題后,維修人員解體變矩器,檢查TCC電磁閥是否存在閉鎖不良現象。檢查發現,鎖止摩擦片與變矩器前蓋(鎖止盤)之間僅在外部邊緣形成有效接觸,且鎖止盤已經形成很深的溝槽(圖5)。
         
            接觸面積那么小,閉鎖控制肯定存在摩擦不足而打滑的現象,難怪會被控制單元記錄P0770的故障代碼。但是變矩器鎖止離合器為什么會出現這種情況?變矩器本身并沒有變形,那么大的接觸面積,為何只有那么一小塊在接觸摩擦?
            維修人員通過仔細分析認為,鎖止摩擦片與鎖止盤外部邊緣的局部接觸摩擦,應該是變矩器自身旋轉形成了過大的離心力(外部邊緣液體的離心力最大),從而迫使鎖止盤前移(其實也就僅僅是外部邊緣在離心力的作用下移動接觸)。所以,一定是閉鎖油路出現了問題。因為自動變速器控制單元對TCC電磁閥發出相應指令,但TCC鎖止閥切換的油路并未發生改變(注意:并不是TCC電磁閥沒有動作,前面的檢查和更換閥體足以證明這一點)。也就是說,變矩器內的液壓油路依然還是出現在變扭器閉鎖離合器活塞的前端,即閉鎖釋放腔,而真正的閉鎖腔沒有閉鎖油壓??磥硪匦陆怏w變速器,重點查找變矩器的供油油路和閉鎖油路。
            故障排除:通過檢查發現,這是一起嚴重的人為故障。在之前的維修中,維修人員在解決沒有超速4擋故障時更換的輸入軸(超速擋行星排),與原車的相比短了一大截(見圖6)。這說明在之前的維修中,維修人員不夠細心。他們只關注了齒輪齒數、輸入軸齒數等信息,而忽略了軸的長短尺寸。最后,維修人員重新更換一根輸入軸后,故障徹底排除。
         
            總結:該案例在維修后出現的新故障值得我們反思:一是故障代碼P0770在診斷設備中的解釋讓大家的維修診斷思路偏離了真正的故障軌道;二是維修人員在實際工作中既要思路開拓,更要心細,否則“修”出來的故障會給我們帶來更多更大的麻煩。
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