AW55-50/51自动变速器2-3及3-2换挡故障分析　
　　如果你在维修爱信的AW55-50SN时遇到2-3打滑(发动机瞬时空转),或者3-2降挡冲击问题,那你已经成为很多遇到这个问题的人们中的一员了。如果你还没有遇到此问题,可能你很快就会遇到了,这是AW55-50SN变速器的一个通病,在装有这种变速器的很多车型上,比如NISSAN、VOLVO、SAAB、GM、SATURN、RENAULT以及OPEL等都已遇到此问题,这些变速器开始出现此故障时虽然并未达到很高的里程数,但都已不算很新了。虽然这款变速器被用在各种车型上时会有各种细微变化,比如轴、离合器鼓、变扭器、阀体和电脑的校验程序等,但2-3/3-2换挡问题在各种车型上都会出现,并可能伴随有P或者P0745故障码。笔者根据多年的维修经验,认为应该从以下几方面解决此例故障。
　　一、分析2-3及3-2时的动力传动路线
　　2-3换挡的执行需要B4制动带的作用和B5制动离合器的释放在时间上要做到正确的配合。B4制动带的作用可以被理解为自行完成的,因为离合器鼓的转动和伺服行程是在同一方向的。离合器片的转动对于B5离合器的作用或释放正时性没有任何影响。因此,2-3换挡的正时性需要做到离合器转动速度的改变率能和离合器的释放达到匹配。
　　3-2降挡时,B4制动带释放,并且B5离合器作用。在有些情况下,比如不踩油门滑行或者在转弯操作时,轴会驱动4-5离合器鼓(B4制动带表面)。这种在离合器鼓上扭矩载荷的变化意味着要保持离合器鼓的接合需要大小不同的制动带作用力。制动带的释放时间可能在某一载荷下完全正确,但当载荷变化时,它可能会变得过早或过晚。而且当由于电脑、电磁阀和滑阀之间的时间差异使B4在释放时B5的作用出现一定的延后,这时问题会变得更加突出,这时变速器基本会处于空挡状态,导致3-2降挡时出现冲击。
　　一种的修复方法是当变速器还在车上时,将伺服销行程调整到2.41~2.79mm,或者更新伺服缓冲弹簧。这或许可以减轻换挡故障的程度或故障发生频率,但总的来说它不会是100%的成功。VOLVO曾建议更新伺服器和盖子(VOLVO技术通报#43-37,2-25-03)。
　　二、检测油压
　　这款变速器所有的油路都有压力检测口可供检查(见图1和图2)。在将变速器从车上拆下前,可以利用这些油压检测口来进行故障分析。
　　第1步利用压力表测量B4伺服油路口,并将测得的压力值和C1离合器的进行比较。在3挡时这2个压力值应该是相同的,其差别不应超过10PSl。如果B4油压低于C1,说明伺服供油管的O形密封圈可能有泄漏。如果C1油压更低,就肯定有问题了,因为C1是输入离合器。这里的油压不正常会造成入挡延迟和换挡空转打滑的故障。
　　第2步是检查B-5离合器油路口。检查它所需要B5释放和B4作用的时间。如果油压在低值上有延迟或者压力值为O,这就是阀体有问题或者电磁阀有控制问题。这里需要注意的是:变速器壳上有一个27mm的螺母。不要把它误认为一个油压检测口,它实际上是B4制动带的固定点。
　　最后要检测的是SLT油路口。SLT油压是随扭矩变化的主油路增压。它必须对发动机载荷进行反应,就好像和空气流量传感器(MAF)信号连接在一起似的。要确保输出油压没有停留在某一油压水平上,如果油压不变化,则说明SLT电磁阀或者其所作用的滑阀被磨损或者被污染。
　　此外,还要检查输入和输出速度传感器是否受污染,它们的线束是否工作正常,空气流量传感器(MAF)是否受污染,以及电池及接地情况。
　　三、检测阀体
　　检测阀体时,在某些地方可以使用湿气或真空测试法,但有些地方只能使用目测法。阀体上大多数的磨损区域都不在滑阀上,因为滑阀通常都已镀膜,基本都是阀孔磨损,因此需要对阀孔进行仔细检查。检查前先要将阀体彻底清洗,然后利用手电筒进行光照测试。并利用放大镜来进行观察。引起2-3打滑、SLT油压漏失或者3-2冲击的磨损部位往往在阀孔上只表现为轻微的半月形的磨光区域。B4释放阀孔只需在弹簧一侧有一个非常轻微的磨损台阶就足以引起上述的故障现象。
　　这款阀体使用了大量的油路来对2-3和3-2换挡进行控制。所有相关的滑阀必须逐个检查,它们涉及到的各油路及滑阀的端塞必须不能存在交叉泄漏。B4释放阀孔在弹簧端的磨损以及B4阀孔上的端塞要特别注意,轻微的磨损就会使该滑阀活动不畅(见图3)。
　　在互换阀体零件时要特别小心,不同版本的阀体在某些零件上是不一样的。比如B5控制阀在有些版本的AW55-50阀体上有一个回位弹簧,而有些版本则没有。而隔离垫也会随阀体版本而有略微变化,使用不对版的隔离垫就会产生2-3故障。如果隔离垫位置没放好,会阻塞开关电磁阀的供油节流孔,因此也会引发故障。
摘自：　　
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全刊杂志赏析网 2015求40/50装载机行星式动力换挡变速器操纵阀的改进设计？？_离合器_百科问答
求40/50装载机行星式动力换挡变速器操纵阀的改进设计？？
提问者:罗彬棋
1问题的提出 目前国产40/50装载机大多配用行星式动力换挡变速器，其“双变”由双涡轮4元件变矩器和2进1退行星式变速箱构成。该变速器有超越离合器自动对变矩器的I、Ⅱ涡轮进行动力整合输出，使变矩器能实现轻载和重载2种工况的自动切换。实际上此种变速器具有4进2退的挡位，可简化变速操纵结构，只用1个变速手柄即可实现所有换挡和换向操作。该变速器结构已定型多年，结构简单、维修方便、配件充裕，相对于电液控制变速器在价格上有较大竞争力，所以该变速器在今后相当长一段时间内仍是市场配套的主流产品。 目前国产变速器故障率较高、换挡品质不佳，有待提高，而作为传动系统核心控制部件的变速操纵阀性能的改善对提高变速器的换挡品质起到关键作用。现有变速操纵阀存在的主要问题是：(1)换挡瞬间液压冲击大；(2)弹簧疲劳失效引起换挡滞后；(3)节流小孔堵塞无压力；(4)外漏。国内生产厂家多年来在原产品的基础上作了大量探索改进工作，但对压力调制特性的改善始终不甚理想。 图1 改进型变带操纵阀系统原理图 2变速操纵阀的改进设计 在对大量故障进行分析研究的基础上，借鉴国外先进产品技术，结合国内配用变速器的实际情况，从改善压力调制特性人手，对现有产品结构进行了重大改进，开发研制了新型变速操纵阀，其液
(1)将原调压元件改由主压力阀和压力平稳结合阀2部份组成。其中主压力阀的作用是限定换挡压力和压力超调量，而压力平稳结合阀则对升压过压系统原理图如图1所示。该阀主要改进点如下：程进行调制，以达到平稳结合的目的。 压力平稳结合阀在换挡时离合器油缸升压过程中所起的压力调制作用分析如下：如图2所示，换挡瞬间，在离合器充油过程中，Pg腔和离合器油缸相连，油压迅速下降，减压阀芯1在弹簧4作用下处于左端位置。此时，C1腔通过减压阀芯1上的径向孔5与回油腔E相通。当离合器油缸充油结束后调压开始，此时Pg腔压力开始上升，压力油通过节流小孔2进入滑阀3的右端，由于油液通过节流小孔2产生压力损失，所以当Pg腔油压升高时，减压阀芯1克服弹簧4的作用力右移，C1腔和回油腔E之问的通道逐渐关小，直至关闭。这时C1腔和回油腔E不通，当C1和Pg压力达到相等，由于滑阀3右端作用面积比减压阀芯1作用面积大，所以进入滑阀3右端的压力油推动滑阀3逐渐左移压缩弹簧4，使其作用在减压阀芯1的右端，推动减压阀芯1左移，直到C1腔和回油腔E又接通，但开口很小，C1压力基本上不降低。随着Pg压力进一步升高，Pg推动减压阀芯1右移，直到关闭C1腔和回油腔E之间的通道，使滑阀3右端压力升高，滑阀3、弹簧4、减压阀芯1一起向左移动，又使C1和回油腔E接通。接连不断的动作过程使得压力缓慢升高，这就是压力的调制过程。待Pg压力增大到一定值时，滑阀3克服弹簧4作用力左移至限位面S，同时减压阀芯1克服弹簧4作用力右移，直到减压阀芯1右侧端面碰到滑阀3内孔端面，压力调制过程结束。最终Pg压力跃升至主压力阀设定压力。通过台架对比考核试验，压力调制性能得到了根本改进，通过光线示波器测得的压力调制曲线(接模拟油缸测试)如图3所示。在离合器油缸充油过程中，离合器结合过程通常分为3个阶段：①快速充油阶段(图3中a-b)。该阶段要求结合速度尽可能快，以快速起步和减少换挡时功率损失的时间，液压系统需要为离合器提供足够的流量。当快速充油阶段结束后，则所需要的流量很小(理论上为零)。②缓冲升压阶段(图3中b-c)。从离合器摩擦片刚被压紧到完全接合且摩滑终止为止，此阶段要放慢结合速度，以获得平稳起步或换挡。③阶跃升压阶段(图3中c-d)。从上阶段末开始至油缸油压急剧升到系统油压为止，时间极短。通常工程机械主、从动摩擦离合器结合完成需要0.8～0.9MPa压力。从图3分析，原阀图3b(调压结构为单弹簧)和原阀图3c(调压结构为双弹簧)的b-c段几乎没有斜率，导致离合器结合时间过短，造成换挡冲击大，且图3c的c-d段阶跃升压时间过长；而改进型产品图3a的压力调制特性则完全符合离合器油缸升压要求。 (2)如图4所示，主压力阀采用溢流阀芯2内套小调压柱塞1的结构，适当增大溢流阀芯2的外径尺寸，液流通过能力得到增强，使得小流量与大流量之问压力超调量降低；而小调压柱塞的结构又便于调压弹簧的设计，使弹簧疲劳设计寿命高达100万次以上。原产品调压弹簧始终处于高、低应力变化过程中(弹簧力变化区域较宽)，弹簧又是双向受压，按理论校核原弹簧疲劳寿命只有将近10万次(受原调压结构及安装空间的限制)，市场反映在使用一段时间后调压弹簧疲劳失效，引起换挡滞后，甚至出现弹簧疲劳断裂。 (3)将节流片由阀体底面移到阀体顶面，维修时装拆较方便，只需拧下图2R―R视图中的节流螺塞6即可。传动系统中的啮合齿轮较多，造成油液清洁度较难控制，而节流孔直径一般在0.8～1mm之间，一旦堵塞，往往造成压力过低或无压力。原变速操纵阀节流片安装在阀体底面，维修时拆装较麻烦，需要将变速操纵阀整体拆卸。 (4)在挡位阀阀杆头部增设防尘罩，较好地解决了整机喷涂过程和露天作业因粉尘及杂质较多造成的二次污染，较好地解决了外漏故障。 经台架模拟试验及装机试验，变速操纵阀的压力调制特性及变速器换挡品质得到明显改善，换挡瞬间无明显压力冲击及滞后现象，较好地解决了原阀存在的主要问题，同时安装尺寸不变，可直接在40/50装载机行星式动力换挡变速箱上安装使用。该结构原理同样适用于其它变速操纵阀的技术改进，具有推广价值。 图2 压力平稳结合阀结构图 图3 压力调制曲线(试验流量120L/min) 图4 主压力阀结构图
回答者:樊欣岩
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