自动变速器的阀体检测技术
——真空法(上)

◆文/上海 齐明

一、测试油路的封闭

自动变速器的阀体真空测试法是利用真空泵对封闭的油路抽真空以检测其滑阀和阀孔是否磨损的一种方法。当我们把待测油道在油路板面上的开口封闭住时，如果由于滑阀与阀孔磨损而导致配合间隙过大，油道内就不能达到很好的真空度，这可以定量的在连接到真空泵上的真空压力表上显示出来。这个方法很巧妙，在测量磨损量时，抽真空要比打压空气来的精确灵敏的多，眼睛不易观察到的磨损往往可以很清楚的通过真空读数反映出来，操作简单直观，而且设备投入成本很低，所有部件都可以在市场上买到，特别适用于变速器专修厂一线的维修技师。真空测试法和以往普遍使用的湿气测试法(将在以后章节介绍)相比，最大的好处就是能定量地检测滑阀和阀孔的磨损程度，而这正是大多数变速器维修技师在阀体检验中最需要的东西。

要很好地使用真空测试法，首先必须了解其测试原理。这就需要测试人员首先弄清楚要测的是哪个油路，以及这个油路是否可以用真空法来检测。原则上，所有能封闭的油路都能进行真空测试。但是有些油路内部有穿透的开口，从油路板外部无法封闭该油路进行真空测试，那么我们就需要想办法把待测油路进行封闭。这些问题我们将在本文的后面部分加以详述。总之，在进行真空测试前，一定要确保待测油路已经被封闭了，这样才能对其抽真空。

封闭油路的工具很简单，一般我们需要一块密度较大的泡沫垫，一块SONNAX湿气测试板，橡皮吸头，以及空气枪头。图1所示为一块在国外引擎翻新工厂里使用的泡沫垫，它的密度比较大，比我们一般看到的泡沫垫要硬一些，其引擎翻新过程也是用来真空检测引擎阀门磨损程度的。现在我们把它用在变速器阀体的真空检测中，用它来密封油路板开口的那一侧。如图1所示，我们可以将阀板放在这个泡沫上，那些有穿透开口的地方就会被封闭住了。

图1 用来封闭油路板侧面的泡沫垫

此外，为我们还需要根据测试油路的开口形状而选择使用空气枪手柄、橡皮吸头、以及索奈克斯的湿气测试板(图2)。SONNAX湿气测试板原来是用在湿气测试上的，现在也同样用在真空测试上，我们用它来封闭油路板上待测油路的开口。如图1所示，阀体的反面由泡沫垫来封闭，而正面则用这块板来封闭。这个湿气测试板可以自制，而SONNAX的真空测试套装也包含了这个测试板以及橡皮吸头和泡沫垫等附件。这里要注意的是用测试板封闭待测油路时要确保只覆盖目前需要测试的油路，不要将测试板同时盖住相邻的2个或3个油路，这样可能会影响测试结果，因此可能需要根据实际情况来摆放测试板的位置，如果自制的测试板面积太大，则不容易做到只覆盖单个油路。

图2 封闭油路的其他工具

二、真空测试设备的制作和校验

对于许多一线的维修技师来说，昂贵的阀体检测仪往往在实际工作中利用率不高。一般来说，阀体测试仪是测试阀体最权威的设备，但它的两个缺点使其无法被广泛应用：第一，阀体测试仪价格昂贵，而且每种阀体都需要配备专用的阀体测试板，成本不菲，一般是小型修理厂无法承受的；第二，也是最主要的原因，阀体测试仪将阀体作为一个总成来测试，如果要确认阀体内具体的失效部位，则往往需要操作人员从综合的测试数据中具体分析，这是一般一线修理工所难以做到的。实际上在国外成熟的专业变速器翻新厂内，虽然阀体测试仪作为最终的阀体检验设备，但是一线的维修技师基本上还是依靠简单易行的湿气测试法或更为精确的真空测试法来检测阀体上某些易损部位的。当然，其前提条件是维修技师要知道需要测试哪些地方。幸运的是，在SONNAX提供的很多阀体维修资料里都明确指出了真空或湿气测试点，这对于维修技师来说提供了很大的便利。

图3 自制的真空测试设备

真空测试法最大的好处不仅是精确，而且设备投入成本小，所有的部件都可以从市场上购得，只需花些时间将它们连接到一起就可以了。图3所示为一个典型的阀体真空测试设备，它包括一台真空泵、一个真空压力表，一个T型连接头和一个带调节口的连接管，塑料软管，以及一个滤网。图4所示为整个真空测试设备的连接示意图。

图4 真空测试设备的连接示意图

1.真空泵

我们可以使用各种各样的真空泵，但要有效使用真空测试法。泵的真空容量，即单位时间的空气抽出量必须达到3CFM(cu ft/min，美国单位)，相当于85L/min。这是一个选用真空泵时的关键指标，真空容量太小的泵会影响测量的准确性。图3中所示的是美国SPX公司的ROBINAIR品牌的真空泵，质量可靠且稳定性很好。国内市场上也可以买到很廉价的小型真空泵，但选购时要特别注意泵的空气抽出量，否则得到的真空测试数据会与本文给出的数据标准不符，反而会浪费很多时间和精力。此外，我们还要注意其运行的稳定性，廉价的真空泵在运行时真空压力往往不稳，真空表上的指针容易出现来回抖动的现象。

2.真空压力表

真空压力表是需要自行购买的，真空泵上不带真空表，但是真空泵上都有一个或两个接口来连接真空表。需要注意的是真空表的精度很重要，因此建议购买品质较好的真空表。图5所示为一个美制的真空表，其量程是-30inHg（英寸汞柱，1inHg＝3.39kPa）汞柱。如果可以购买到这种刻度的真空表，那在比较测试数据时就最为方便了。如果无法购买这种刻度的真空表，也可以使用使用的量程为-0.1MPa的真空表。30inHg就相当于0.1MPa的压力，如果要换算20inHg的话，只需用0.1MPa乘以2/3就可以了。

图5 量程为-30inHg汞柱的真空压力表

3.连接头和节流孔

真空泵上连接真空表的接头口径一般为1/2inch或1/4inch。维修技师需要到五金店里按照真空泵上接口的大小来购买一些连接头。从图3可以看出，真空表并不直接连接在泵上，这时因为需要在真空表与真空泵之间安装一个可调的节流孔，这个可调节流孔是为了校验真空泵用的，以防止由于不同真空泵或者不同测试时间而得到前后不一致的测试数据。这个可调节流孔在五金商店也能买到，不需要自制。此外，还需在五金店购买一个T型接头来连接真空表。真空表可以旋转连接到T型头上，不用的时候可以将真空表拆下。在连接这些接头的时候，要注意密封性。

三、真空测试套装

图6所示为一套可直接购买的真空测试套装(Sonnax#VACTEST-01K)，使用时将它连接到一个真空泵上即可。使用时将图6中的湿气测试板盖于要测试部位的上方，由真空泵抽气即可。真空测试法的原理如图7所示，通过真空测试板把包含1或2个滑阀工作面的油路隔离或密封起来，然后从滑阀工作面和阀孔之间抽取空气。抽出的空气由真空压力表来测量，真空表的数值与滑阀工作面和阀孔之间的间隙或磨损量成正比。真空表的数值越高，抽走的空气量就越小，意味着滑阀和阀体之间的间隙或磨损越小。

四、真空测试设备的标定

图6 真空测试仪

图7 真空测试原理

有些初学者感觉真空测试法的数值也不很准确，大多数原因其实是在使用真空测试仪时没有对其进行标定，因此测量得出的数字往往没有参考意义。因此要想正确使用真空测试法，每次在使用真空测试仪时必须对其进行标定(比如每天早上)。操作步骤很简单，不到1min即可完成。具体步骤如下：

1.如图9中的“A”所示，将测试软管从“TEST”接头处连至“CAL”接头处；

2.打开电子真空泵(图8中的“B”)；

3.调整“PUMP”阀门，直至真空表读数为5(图8中的“C”)；

4.用手指封住测试台侧面面板上的的小孔(图8中的“D”)；

5.调整“BLEED”阀门直至真空表读数为25(图8中的“E”)；

6.重复步骤3,4,5,直至真空表读数始终能达到5和25inch汞柱。

测试台现在已经标定好了，它的测试结果将是前后一致、可重复的。现在可以将测试软管从“CAL”接头处断开，并插入至湿气测试板上的压入式接头(如图7和图8所示)。

图8 真空测试设备的标定

五、真空测试数据的评判标准

真空测试数据的评判标准是一个关键点，什么样的数据说明阀体状态良好，什么样的数据表明阀体已严重磨损，这里我们只能给出一个指导意见，因为其实并无绝对的标准数据。得到的真空数据实际上有很多影响因素，在对数据进行评判前，首先要分析一下这些影响因素，然后数据才会有意义，否则数据也会“骗人”的。

1.所使用的真空泵的真空容量

这里可以使用不同真空容量的真空泵，但是我们资料中给出的标准数据是以3CFM(85L/min)的真空泵作为基础的。不同的真空泵会给出略微不同的测试数据，可以用新阀体的真空测量数据作为数据的参照。

2.所使用的测试板是否压紧

如果使用湿气测试板，会发现有时测试板被压紧的程度也会影响真空读数。原因很简单，因为油路板的表面并非完全平整的，尤其是当要覆盖的开口区域越大，就越容易出现这样的问题。当维修技师注意到这个情况后，就会发现其实有很多方法可以解决这个问题。比如，可以使用一个夹子或者一个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，而且所得到的数据也稳定的多。此外，还可以用前面介绍的那种密度较大的泡沫垫来代替硬的湿气测试板，可以剪一小块这样的泡沫垫，将真空吸管上的橡皮吸头取下，直接将真空吸管穿过这个泡沫垫，将这小块泡沫垫压在油路板上进行测试，就不必用力压它了，它会在真空的作用下自行缩进，气密程度很高，所测得的真空数据也很稳定。解决方法不一而足，这里就看维修技师的创作力了。

如果是用橡皮吸头来测试阀板上的小节流孔，就要确保橡皮头的开口是否完全对上了小节流孔。有时候经常发生这样的情况，橡皮吸头只对上了阀板上小节流孔的一部分，这样得到的数据就会前后不一致。有时对橡皮吸头用力过大，橡皮头实际上已经被弯折，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，维修技师往往需要反复多次地测量以确保数据前后一致。

3.测试点涉及滑阀的一个控制圆还是两个控制圆

测试点涉及滑阀的一个控制圆还是两个控制圆这一点很重要，这直接关系到真空数据的评判标准。如图9所示，如果在图中的A点抽真空，这时检测的只是一个控制圆与阀孔的配合情况，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，这2种情况的评判标准是不一样的(当然，在C点测的时候需要将D点堵上，反之在测D点时也要将C堵上)。具体数据如图10所示。

图9 测试点涉及到一个还是两个控制圆

图10 真空测试数据的评判标准

图10列出的标准非常重要，有了这个参照标准，所测试的真空测量数据才有意义。而且需要根据测试点的具体情况来使用不同的标准。使用阀体不需要都达到OEM新件标准，只要测试数据能处于表中“良好”这一状态就可以了，如果是表中“严重磨损” 的状态，就需要对这个地方进行修复了。如果没有能力修复，或者目前还没有现成的修复方案，便需要更换整个阀体总成了。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，也可能目前没有很明显的故障现象，这时就需要自己来决定是否需要进行修复或更换了。这在很大程度上与提供的变速器保修期有关，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。如果只保装车能用，往往可以忽略这些有磨损的地方，只要它引发的故障现象不太明显。

4.其他影响因素

还有一些其他影响真空读数的因素需要考虑，比如是否做了装置的校验工作，测试环境温度和气压也有关系，比如测试位置在高原，得出的真空读数也会有所变化。此外，待测阀体上的液体也会影响真空读数，测试人员需要将阀体上的ATF油或者清洗的煤油吹干净后再进行测试。

以上内容已经详细介绍了真空测试法的普遍使用方法，依据这些信息，相信读者已经完全可以建立起自己的真空测试设备和测试标准了。下期内容，我们将会结合几个的常见阀体案例来进一步介绍真空测试法的具体应用。

(未完待续)