◆文/上海 陸開顏 馬俊
一輛2 0 1 8款上汽通用雪佛蘭探界者,V I N碼為LSGXC83L9JV******,搭載2.0T發(fā)動機、GF9型9速AT自動變速器。據(jù)車主介紹,該車在發(fā)生倒擋沖擊后,再也沒有倒擋。
接車后首先連接專用診斷儀,系統(tǒng)內未存儲有任何故障碼,查看數(shù)據(jù)流,發(fā)現(xiàn)很多數(shù)據(jù)不符合標準值。變速器各單位油壓在2.5~3bar(1bar=105Pa),且踩油門踏板時,油壓未見明顯上升。正常情況下,變速器油系統(tǒng)油壓應在7bar左右,而且踩油門踏板時,油壓會上升至14bar左右。
根據(jù)該車沒有倒擋的故障現(xiàn)象,并結合數(shù)據(jù)流異常的情況進行分析,初步判斷故障點在變速器內部,而且很可能是機械故障,需要拆解變速器才能進行進一步診斷。
在解體變速器之前,先對故障車上搭載的GF9型AT自動變速器的結構、原理做一些梳理,并整理與該車故障相關的診斷要點,以提高故障排查的準確性和高效性。
GF9系列自動變速器(圖1)是由美國通用公司與美國福特公司聯(lián)合開發(fā)的,應用于通用和福特的部分車型。其型號中的字母“G”來自于英文單詞“Global”的首字母,字母“F” 來源于“Forward Wheel Drive”,數(shù)字9代表9個前進擋。GF9系列自動變速器包括9T45型、9T50型、9T60型和9T65型四種型號。發(fā)動機為1.5T的車型上搭載9T45型變速器,發(fā)動機為2.0T的車型上搭載9T50型變速器。
GF9系列自動變速器是在GF6系列變速器基礎上開發(fā)的,因此,其內部結構與GF6較為相似。GF9采用3套行星齒輪,實現(xiàn)9個前進擋和一個倒擋;由3組多片式液壓離合器與3組多片式液壓制動器對擋位進行切換控制;由一個選擇式單向離合器(SOWC)對D擋和R擋位進行選擇;選擋模式設置為P-R-N-D與M-L模式。GF9整體結構如圖2所示,內部主體結構如圖3所示。
圖1 GF9自動變速器外形
圖2 GF9自動變速器結構
圖3 GF9內部主體結構
圖4為GF9系列變速器各擋位時各離合器的工作狀態(tài),從中可以看出,與倒擋相關聯(lián)的離合器有兩個:5-7擋倒擋離合器和單向離合器(SOWC)。圖5為GF9系列變速器各擋位時各電磁閥的工作狀態(tài),從中可以看出,與倒擋相關的電磁閥有:1-2-3-4-5-6擋換擋電磁閥A(ON)、2-9擋換擋電磁閥A(OFF)、3-8擋換擋電磁閥B(OFF)、4擋換擋電磁閥D(OFF)、5-7擋換擋電磁閥E(ON)、離合器選擇電磁閥(ON)、1擋倒擋和6-7-8-9擋換擋電磁閥F(OFF)。
圖4 各擋位對應的離合器狀態(tài)
圖5 各擋位對應的換擋電磁閥狀態(tài)
單向離合器(SOWC)是GF9系列自動變速器應用的新技術,同時與倒擋相關聯(lián),所以有必要先系統(tǒng)了解它的工作原理。
單向離合器(SOWC)結構爆炸圖如圖6所示,1-R擋選擇式單向離合器如圖7所示。圖7中,中間內齒為單向離合器,圖示位置該離合器只能逆時針方向旋轉。當伺服器活塞被液壓頂起、彈簧被壓縮時,SOWC下方“T”形鋼片旋轉上翹一個角度時SOWC被雙向制動。正向止推“T”形鋼片使活動零件只能單向旋轉,逆向止推“T”形鋼片使活動零件雙向制動。
圖6 SOWC/B123456結構爆炸圖
圖7 1-R擋選擇式單向離合器結構
單向離合器SOWC伺服器如圖8所示。當液壓頂壓活塞時,彈簧被壓縮,SOWC被雙向制動,此時為R擋。
圖8 單向離合器SOWC伺服器
通過對工作原理的了解,我們可以看出GF9系列變速器沒有倒擋故障,應重點檢查: 5-7擋倒擋離合器、單向離合器(SOWC)以及與倒擋相關聯(lián)的電磁閥。由于單向離合器(SOWC)采用的是新技術,更是我們檢查重點中的重點。
對變速器進行解體后發(fā)現(xiàn),5-7擋倒擋離合器以及與倒擋相關聯(lián)的電磁閥并沒有特別異常的地方,但單向離合器(SOWC)出現(xiàn)了明顯的損壞(圖9、圖10),而這一部件與故障車的故障現(xiàn)象有非常大關聯(lián)。該車是在發(fā)生倒擋沖擊后喪失倒擋的,其原因在于:倒擋油壓調節(jié)故障,沖擊單向離合器,使其殼體破裂,出現(xiàn)液壓泄漏,表現(xiàn)出沒有倒擋的故障現(xiàn)象。
按照變速器大修方案,更換單向離合器(SOWC)等零件后裝車并試車,倒擋恢復,該車故障被徹底排除。
圖9 SOWC鋼片調節(jié)下方殼體破裂
圖10 SOWC背面B123456側活塞缸殼體破裂
GF9系列自動變速器采用了比較新的技術,在拆檢之前,系統(tǒng)學習并掌握其工作原理,對故障判斷和故障排除具有非常重要的意義,能最大程度地提高故障診斷的準確率和維修效率。