0AM双离合变速器机电单元蓄能器座断裂故障的解决方法

2022-09-20 09:17苏文绪李伟贾伟红顾正辉李建国
汽车与驾驶维修(维修版) 2022年8期
关键词:底座螺栓变速器

文:苏文绪、李伟、贾伟红、顾正辉、李建国

在本刊2022年第1期刊登的《0AM双离合变速器机电单元蓄能器座断裂故障分析》一文中,对0AM双离合变速器机电单元(下文简称“0AM机电单元”)的机械部分蓄能器底座断裂进行了分析。本文则针对该故障分析一下蓄能器底座的维修方法和改进方法,以及蓄能器内部故障所造成的车辆故障。

1.蓄能器底座断裂的原因分析

按照《0AM双离合变速器机电单元蓄能器座断裂故障分析》中的分析,机电单元蓄能器底座的损坏多数是从底座根部产生断裂,从而造成系统压力损失(图1),车辆无法行驶、报故障码并被迫停止。而造成机电单元蓄能器座断裂的原因有以下几点。

图1 蓄能器座断裂位置

(1)温度。巨大的温差导致内部产生胀缩应力,加剧根部断裂。

(2)振动和冲击。蓄能器为水平方向安装,其一端悬空,内部活塞往返运动导致蓄能器重心不断变化,再加上自身和液压油的质量,都增加了侧壁与底面连接处产生的径向扭转力和轴向的拉伸力。

(3)应力。由于蓄能器座的铝合金材质,及其底面、内壁、内螺纹和端面经过钻、铣、切削等加工工艺,形成了应力集中区。

(4)压力。蓄能器的最高压力可达6 MPa以上,巨大的压力会通过螺纹间隙进入外壁,蓄能器的外壳接触,会严重破坏铝合金的金属结构。

(5)结构。由于设计缺陷,在底座受力最大的一侧没有任何辅助支撑和加固结构。在强大的应力作用下,底座不断承受各种冲击、剪切、拉伸、扭转和胀缩,不可避免地发生了断裂。

(6)材料。铝合金材质虽然硬度高但脆性大,容易产生累积性结构破坏,进而超过材料的疲劳强度而发生断裂。

2.蓄能器底座断裂解决方案

经过分析,通过更换蓄能器底座材料并重新加工,让它能承受高温、振动、冲击、应力及压力等恶劣情况而不断裂,就能够保证0AM机电单元中的蓄能器部位油压无泄漏,彻底解决0AM蓄能器座断裂导致的油路板报废问题。而且这样这样解决后,变速器不会再出现同类故障,从而降低该款变速器机电单元的维修成本。具体步骤如下。

(1)仔细测量底座,按照加工尺寸余量重新加工材料为45#钢的金属座,金属座壁厚为2.50 mm,加工过程中切削路径、零件加工精度完全按照原底座的工艺进行。在机械加工时,离合器位置传感器与蓄压器座丝扣本体距离太近,所以一定要保留0.25 mm的加工余量,从而有效避开传感器位置。最后按照原底座位置加工固定底座的螺栓孔和密封圈安装位置(图2)。

图2 重新加工的钢制蓄能器座

(2)将0AM机电单元油路板上蓄能器断裂损坏部分切除,切割线打磨圆滑、平整(图3)。

图3 将蓄能器座断裂损坏部分切除

(3)在0AM机电单元组装时,先将切割后的油路板放入阀体外壳的壳体内,再将重新加工的钢制强化底座安装在切割后的油路板上(图4)。油路连接处加装密封圈防止漏油,利用原底座底部的螺栓孔,用螺栓将钢制强化底座与油路板固定在一起,螺栓力矩为8 N·m+90°(图5)。

图4 将重新加工的蓄能器座安装在油路板上

图5 将蓄能器座与油路板紧固在一起

(4)将蓄能器安装到钢制强化底座上(图6)。

图6 将蓄能器安装在底座上

(5)将固定压板安装到油路板上(图7),用以压紧强化安装座边缘。固定压板采用紧固螺栓加以紧固,形成二次保护,螺栓力矩为8 N·m+90°。至此完成修复。

图7 安装固定压板

将修复好的0AM机电单元装车并试车,一切正常。经长期跟踪多辆该故障车辆,修复后一年内未再出现蓄能器底座断裂问题,该故障彻底解决。此方法已申请实用新型发明专利并通过审核(专利号:202123211955.6)。

3.蓄能器背压不足引起的故障分析

在针对蓄能器相关故障研究时发现了一个问题,就是蓄能器内部压力的大小,可以引发车辆一个明显的故障。故障现象为:车辆熄火半小时以后再起动,换挡后车辆无法行驶,车辆仪表板上的挡位指示灯闪烁或缺失,熄火后再重新起动,换挡无法行驶故障消失。

查看资料发现,此车在熄火后一段时间内,为了减少阀体内部压力,变速器控制单元会发出释放油压的指令。各挡位推杆泄油,使阀体内的压力下降,保护阀体内部所有零部件,防止其长时间承受高压而损坏。车辆起动后,系统再重新建立油压。

在研究蓄能器座断裂问题的过程中,通过测量每个蓄能器背压发现,良好的蓄能器背压较高,不会出现换挡不行驶的故障。而蓄能器性能较差的则背压较低,容易导致换挡不行驶的故障。在更换良好的蓄能器后,此故障解除。

分析故障原因,由于蓄能器在车辆行驶进程中,蓄能器内的弹簧不断被压缩和释放,其性能不断下降,背压也在不断减小。车辆停止后,为了保护变速器内部零件,变速器控制单元发出指令,将系统内的压力释放。车辆再次起动时,系统需要重新建立压力,而想要达到正常的工作压力需要一定的时间,并且初期产生的压力都被蓄能器吸收。蓄能器的背压越低,吸收的系统压力越多,而系统油压没有达到标准工作油压时,车辆如果换入行驶挡位,挡位推杆无法到达指定位置,所以车辆无法行驶。

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