第二节 宝来轿车底盘再维修实例
一、大众宝来轿车中、低速行驶时松加速踏板车身闯动大故障的排除
故障现象 一辆2005年款1.8L手动挡宝来轿车,装配电子节气门,已行驶9万千米,因中、低速时(30~50km/h)松加速踏板偶尔会耸车而进厂维修。
故障诊断 路试近半小时后故障出现了,当时车速大约40km/h,松加速踏板(在挡滑行)时车身很明显地耸动了一下,感觉很不舒服,但随后故障再未出现。又是一个“偶发”故障!一般这种间歇性的故障都比较不好维修,需要多次试车故障再现才好判断。回厂后分析有两种故障可能:一是发动机偶尔动力不足,如供油不畅、点火不良等,造成发动机转速下降过多,产生了较大的发动机制动;二是传动部件如离合器、变速器、差速器、万向节等磨损或松旷间隙大等,造成偶尔传动不平顺。
首先进行常规检查。发动机怠速运转很平稳,用诊断仪检查无故障码,数据流也基本正常。检查发动机和变速器的各连接与支撑部件(支架垫)也正常。再看底盘各球头、衬套也无松旷,转动左右半轴感觉间隙很小,说明差速器和内外球笼并无松旷异常。因是偶发故障,随后清洗了电子节气门,检查试换汽油泵、油泵继电器、火花塞、点火线圈、转速传感器等,故障未解决;检查离合器系统没有发现问题。
重新整理思路后怀疑电子节气门偶尔性能不良,于是试车时特别留意电子节气门开度变化情况。结果发现,正常松加速踏板在挡滑行时节气门开度先降到4.5%,停顿一下后再下降,而故障出现时节气门开度是直接下降至3%!相应的发动机转速正常时先降至1200r/min,缓一下然后慢慢降到800r/min;而故障时转速是直接降到800r/min。这时突然想到故障可能与离合器开关有关,因为以前看过一份资料对此有介绍:老款大众车没有离合器开关,易出现低速松加速板车身耸动现象,如老红旗、捷达等车;还易出现空挡滑行发动机转速偏高问题,如99新秀等。后来采用博世ME电控系统的车辆增加了离合器开关,并对其信号进行了优化处理,增加了一些控制功能,改善了车辆的操纵性和舒适性,其大致内容如下。
发动机ECU利用离合器开关信号来识别离合器是处于分离还是结合状态,若离合器分离,喷油量会短时减少,以防止换挡时发动机抖动,对装备了定速巡航功能的车辆,当离合器工作时定速功能会自动取消。①在正常加速行驶工况时,发动机控制单元为防止踩下离合器后转速上升过快,会采用减慢节气门开度的策略;如果离合器踏板开关出现故障,比如处于打开位置时、车辆加速时会有轻微耸动现象。②在松开加速踏板工况时,如果离合器踏板未踩下(即在挡滑行倒拖工况),发动机转速会先快速下降至约1200r/min,然后恢复喷油再慢速下降,这样可防止因转速下降过多过快导致的车身耸动;若踩下离合器(相当于空挡滑行),发动机转速会直接下降到怠速800r/min左右,然后才恢复喷油。
随后对发动机第066组第2区数据流进行持续监测,果然发现其8位数中代表离合器开关的第6位数字在未踩离合器时偶尔显示为1(即00000100)!此时在挡低速松加速踏板时发动机控制单元认为已踩下离合器,便将转速直接下降到800r/min左右,下降得过多就导致了车身耸动。但车速高时不明显。后来检查发现离合器开关(常闭,踩离合器时断开)触点臂开裂,压紧触点的弹力下降,所以接触不良。
故障排除 更换离合器开关。
维修总结 安装或检测制动开关与离合器开关时要特别注意如下几点。
①安装前必须检查、调整好推杆长度。方法如下:右手压下制动或离合器踏板,左手将开关顺着安装孔(注意缺口方向)推到底后松开,再缓慢将踏板完全释放,此时开关应回退4~5mm。回退得多或少都说明推杆长度需要调整,在调钮与插座平行时,一手固定开关,一手捏住推杆,向外拉推杆即可调长(可听到“咔咔”声);而在推杆被压缩约5mm后继续向内压缩(阻力会变大,也有“咔咔”声)即可调短。
②只有在推杆被压缩4~5mm后才可安装开关或旋转调钮,否则推杆上拨动开关触点的塑料件会断落。所以安装开关时踏板不要踩下,将开关顺安装孔推到底后顺时针旋转45°即可。
③同理,检测开关通断时应先将推杆压缩4~5mm后将调钮逆时针旋转45°再进行。
二、大众新宝来1.4T轿车最高挡位只有3挡故障的排除
故障现象 一辆大众新宝来轿车,行驶74350km。该车因无法行驶抛锚,在综合修理厂将变速器的离合器片、阀体、飞轮分解均没查看出任何问题,而将该车辆拖到本站进行维修。
故障诊断 接车发现该车变速器上的所有附件均拆开检修过,唯独变速器内部没有打开。由于没有第一时间看见故障特征,只好将变速器的所有附件组装上还原当时的故障现象。当变速器安装完毕以后启动着车的一瞬间能听见“咔咔”的声音。挡位P灯闪烁。读取02变速器故障显示“离合器2意外接合”偶发性故障。根据经验分析,出现这些故障可能的问题如下。
①离合器问题。
②滑阀箱故障。
③滑阀箱软件版本不对。
④飞轮问题。
⑤变速器离合器安装间隙不对。
将变速器的离合器进行分解,按照维修手册上的标准进行调整安装。试车发现离合器2意外接合的故障消失。路试车辆时发现“咔咔”声音依然存在,而且每升一个挡位耸车非常严重。该车还出现一个更有特点的故障,每次启动着车以后,都有一声很清脆的声音,类似于起动机与飞轮摩擦的声音。以上所有产生的故障怀疑是飞轮和变速器阀体都存在的问题。将变速器飞轮与阀体同时更换。安装完以后进行基本设置路试车辆,发现声音的问题解决了,但新的故障又出现了。该车路试发现最高挡位只能升到3挡,利用手动模式切换挡位,只有挡位显示5、6、7,而实际车速并没有提升,仍然只有3挡。查看该车控制单元软件,如图3-3所示。
图3-3 变速器电控系统版本信息
怀疑是后换上去的阀体的版本过低导致该车只能升到3挡。于是对比该车旧控制单元的版本号及软件型号(图3-4)。
图3-4 新旧版本控制单元对比
将新控制单元的软件版本刷新成老版本的,路试车辆,故障依旧。
利用引导读取数据进行对比发现,如图3-5所示,5组1区是变速器输入转速传感器G641检测的飞轮的转速信号;5组2区是变速器控制单元通过CAN总线检测的G28转速信号。
图3-5 数据流对比
通过对比正常车辆与故障车辆的两组信号发现,故障车辆的两组信号差异在51r/min,故障指向飞轮。由于飞轮是新换上的备件,不存在质量问题,分析其原理,将变速器上的G641传感器人为地拆掉,使变速器控制单元利用CAN通信的G28信号作为代替值。路试车辆可以正常升到7挡。将飞轮拆下与旧件对比发现,新飞轮齿数为132齿,旧飞轮齿数为129齿。
故障排除 换上129齿飞轮,故障排除。
三、大众新宝来自动变速器锁止离合器抖动故障的排除
故障现象 一辆2010年款新宝来,装备1.8T发动机、09G变速器。车辆加速时,在50~80km/h换挡期间有显示的耸车现象,在制动减速降挡时该现象也较明显。
故障诊断 使用VAS5052A检测发动机控制单元、自动变速器控制单元均未存储故障码,测量自动变速器控制单元到各传感器的导线,电阻值接近0,属于正常。利用引导功能导航进行:①发动机控制单元与可变进气歧管翻板匹配;②节气门控制单元匹配;③强制降挡开关匹配;④使用T10173调整多功能开关F125;⑤读取变速器各数据组均在范围之内;⑥读取发动机控制单元数据组01-08-32,数据为“0.0%、0.0%”;⑦对变速器进行动态匹配,启动值共计做了3次,故障没有排除。
用VAS5052A进行网关列表检测,结果正常,没有任何故障码。仔细分析上述检测方法,发现该检测方法存在问题,运用引导性功能,数据反应滞后,不能正确检测到故障出现时的瞬间响应数据。即当故障出现时,数据由于变化滞后,在屏幕上显示数据正常;而当数据显示异常时,车辆运行正常。因此,这种瞬间的间歇性故障,不能用引导性功能进行数据检测分析。
用VAS5052A动态监测相关项目数据流,如表3-1所示。故障出现时,02-08-004数据组的第4区实际挡位是4S或5S,即只有在4S或5S时才会出现故障。02-08-004数据组第4区显示在4S或5S挡位时,观测02-08-006数据组第4区(变矩器锁止离合器滑脱数),当出现故障时,滑脱数有时出现100~500r/min,有时出现80~190r/min,滑脱数变化急剧。正常的变矩器锁止离合器滑脱数应是渐变的,这是问题的关键所在。在故障出现时,观察电动机转速表指针也会随着滑脱数的变化而上下跳动。根据以上分析,故障是在4S和5S状态,变矩器锁止离合器引起的抖动故障。
表3-1 相关数据流
在现象分析过程中,有同事认为不是变矩器的问题,依据是发动机的动力经过一变矩器传到变速器,如果是变矩器的问题,那么应该在各个挡位上都会抖动;现在抖动现象只发生在4挡、5挡,因此肯定不是变矩器的问题。我认为这种分析判断是不全面的,是对于变矩器动态控制过程不清楚。发动机动力是经过变矩器传到变速器,是毫无疑问的,但是,进一步分析变矩器的动态控制过程,便会得知问题的原因。
从理论上讲,09G自动变速器前进1~6挡,每个挡位都是H、S、M三个状态。从表1可以看出,1挡1H、1S、1M;2挡有2H、2S、2M状态等。H指变矩器液力耦合状态,即变速器锁止离合器完全打开;S指变矩器锁止离合器控制状态,即变矩器锁止离合器由N91电磁阀占空比控制锁止的过渡过程;M指变矩器锁止离合器锁止关闭状态,即变矩器锁止离合器完全接合。从实际控制过程看,虽然理论上每个挡位都有H、S、M三个状态,但实际的车辆正常驾驶过程中,H、S、M三个状态不是在每个挡位都出现。
在正常驾驶车辆过程中,我们在数据流上读不到1S、1M和2S、2M,因为此时车辆是在起步状态,负荷非常大。从发动机传到变矩器泵轮的转速和涡轮的转速大,即滑脱数太大,自动变速器控制单元不会发出控制锁止离合器锁止的指令,所以实际运行过程中读不到1挡、2挡和S和M状态。同理,3挡也是负荷非常大的状态,在正常驾驶情况下,也读不到S和M,在特殊试车情况下,3挡可能出现S和M。这就是为什么该车正常驾驶过程中1挡、2挡、3挡感觉不到幸运的故障现象。当车辆运行到4挡和5挡时,此时车速越来越快,负荷相对起步状态大大减小,泵轮转速和油轮转速的滑转数相对减小,此时自动变速器控制单元发出锁止离合器锁止的指令,以占空比信号控制N91电磁阀逐渐加大滑阀箱锁止离合器油路的油压。从而实现锁止的过渡过程。在4S和5S状态过渡过程较长,以实现平顺性,避免冲击;而该车故障现象正是发生在4S和5S状态。当车辆运行到6挡时,由于车辆已调整运行,在数据流上可以看出当升至6挡,由6H状态迅速进入6M锁止离合器关闭状态,中间的6S状态一闪而过,即变矩器锁止离合器的占空比控制锁止的过渡过程,非常短暂,这也是为什么在6挡上几乎感觉不到抖动现象的原因。
通过以上综合分析,确认是变矩器锁止离合器导致故障发生。
故障排除 更换变距器、ATF滤网、油底壳垫、ATF油,试车故障排除。
维修总结 09G变速器应用范围很广,搭载于迈腾、速腾、新宝来、斯柯达、途安、POLO劲情、劲取、POLOcross、新甲壳虫、奥迪TT等车型。本案例比较具有代表性,再回顾一遍故障检测、诊断过程:①正常驾驶车辆检测分析;②在故障出现的瞬间,观察发动机转速表指针上下跳动;③使用VAS5050进入004和006数据组进行数据检测分析,重点观测第3和第4区;④004数据组第4区显示4S或5S挡位时,读取006数据组第4区,发生故障时滑脱数有时出现100~500r/min,有时出现80~190r/min。通过以上四个步骤检查,可断定变矩器内的锁止离合器存在故障。
四、大众宝来轿车发动机怠速在720~760r/min快速波动故障的排除
故障现象 一辆2007年产宝来1.8T轿车,行驶里程13万千米。用户反映该车发动机车速在720~760r/min快速波动。
故障诊断 维修人员查看发动机数据流,如图3-6所示,怠速负荷率在30%~33%变化,节气门开度在2.7%~3.1%变化,喷油量保持2.7ms不变,空气流量在3.5~4g/s变化,燃油修正量在−10%附近变化。
图3-6 怠速波动时的数据流
分析以上的数据,从混合气状态上来看,混合气在调整前是偏稀的,这可能是由于喷油器堵塞所致。但燃油修正量并未超出修正上限,说明发动机控制单元可以通过增加喷油量,来补偿由于喷油堵塞而减少喷油量。这样看来怠速的波动与混合气状态的关系不大。从负荷率上来看,它虽然偏高且有波动,但并未超出正常范围(上限35%)。所以从这2个方面看,它们都不是引起发动机怠速波动的原因。
排除以上因素后可明显地看出,发动机怠速波动的唯一原因是节气门开度在不停地变化。根据发动机的控制原理,怠速运转时,如果负荷率处于正常范围内,那么节气门开度只会依据发动机内部负载的变化而改变。但此时实际情况是发动机未被添加任何内部负载,那么,节气门开度为何会自行变化呢?
查看55组4区,数据显示为1111,它反映出此刻发动机存在额外的内部负载,这与实际情况不符。查看各内部负载传感器的状态,发现转向助力压力开关始终处于接通状态,而此时并未转动转向盘,显然这是错误的。这样便解释了产生故障的原因,即发动机控制单元收到了额外负载信号后加大了节气门的开度,但由于发动机实际上是空载的,所以怠速迅速偏离了设定值。发动机控制单元发现怠速偏高后,立即减小节气门开度,但负载信号并未取消,于是还得再加大开度。这样节气门反复不断地做着开大、减小的动作,故障现象便表现出来。
故障排除 更换转向助力泵压力开关,清洗喷油器,故障排除。