Причины выхода из строя АКПП
Владелец автомобиля обратился к экспертам в Институт Независимой Автотехнической Экспертизы с проблемой наличия рывков при переключении АКПП с 3-ей передачи на 2-ую и со 2-ой на 1-ую для проведения определения причин недостатков АКПП.
АКПП – автоматическая коробка переключения передач, элемент трансмиссии автомобиля, передающий крутящий момент от двигателя к ведущему мосту. Механизмы трансмиссии призваны обеспечивать передачу мощности от двигателя к ведущим колесам, выполняя при этом следующие основные функции:
• изменение тягового усилия и скорости движения вперед в зависимости от внешних условий движения;
• обеспечение движения задним ходом;
• торможение автомобиля и его удержание на подъеме или спуске;
• обеспечение пуска двигателя и остановки автомобиля с работающим двигателем.
В состав АКП входят четыре основных элемента: гидротрансформатор, механическая часть, система управления и насос.
Гидротрансформатор осуществляет передачу крутящего момента двигателя к входному валу коробки переключения передач. Типовой гидротрансформатор состоит из трех основных элементов:
• насосного колеса;
• турбинного колеса;
• реакторного колеса.
В состав механической части АКП современных автомобилей входят два, три или более планетарных ряда. Планетарными называют передачи, в которых одно или несколько зубчатых колес кроме относительного вращения вокруг своих осей имеют еще и переносное вращение вместе с осями. Наиболее распространённый тип планетарного ряда. Он состоит из трех основных звеньев:
• малого центрального колеса (МЦК) или солнца, которое находится в постоянном зацеплении с шестернями, называемыми сателлитами (поз. 1)
• водила (поз. 3), с установленными в нем сателлитами (поз. 4 рис3), которые могут вращаться относительно своих осей;
• большого центрального колеса (БЦК) или короны (поз. 2) , которое
находится в постоянном зацеплении с сателлитами и окружает всю конструкцию.
Специалисты станции технического обслуживания провели входную диагностику автомобиля:
1) тест с помощью дилерского сканера Star Diagnostic (диагностическое оборудование Mercedes Star Diagnostic помогает быстро находить неисправности, а также получать информацию об их устранении, что позволяет максимально быстро переходить непосредственно к устранению отказов и неисправностей.);
2) считывание ошибок в электронном блоке АКП
3) проверка уровня и состояния ATF (масло для автоматических трансимиссий)
4) произвели мойку комбинированного радиатора воздушного охлаждения двигателя и АКПП.
По окончанию входной диагностики было выявлено:
1) отсутствие ошибок в электронном блоке АКПП;
2) уровень ATF был в норме, наблюдалось изменение цвета жидкости и наличие частиц в поддоне;
3) дилерский сканер определил значение адаптации в электронном блоке АКПП тормоза В1 составляет (-20) циклов.
Общий вид корпуса автоматической трансмиссии 722.9, представленной для исследования показан на фото 1,2,3 и 4. На момент осмотра, АКП уже была разобрана, все детали прошли дефектовку и были сложены отдельно на перекатном стеллаже, откуда последовательно укладывались на верстак для осмотра.
Корпусные детали технологическую мойку не проходили, на поверхности отсутствуют механические повреждения. Наличие утечек и запотеваний ATF на данном этапе не выявлено.
На корпусе расположен блок DIRECT SELECT, который управляет клапаном MANUAL, одной из основных функций которого является выбор режима передачи крутящего момента от двигателя: P (parking), N (Neutral) - отсутствие передачи крутящего момента, R (reverse) - движение задним ходом с выбором передачи, D (Drive) – движение вперед с выбором передачи.
Выбор направления движения осуществлялся правильно, электрические разъемы системы управления не имеют повреждений и следов окисления контактов, на основании чего экспертиза не видит оснований для изучения данного блока.
Для исправной работы трансмиссии необходимо, чтобы все её элементы исправно выполняли отведенные им функции.
Передача крутящего момента от двигателя к входному валу АКП осуществляет гидротрансформатор.
Гидротрансформатор представляет собой сварную конструкцию, которая не является разборной.
При осмотре, на поверхности гидропередачи не выявлено никаких механических повреждений. Исправность работы гидротрансформатора можно определить непосредственно при работе автомобиля, либо разобрав гидротрансформатор специализированным оборудование. Однако исходя из начальных данных мы можем с уверенностью сказать, что гидротрансформатор работал исправно, так как машина находилась на ходу. Следы механических повреждений на шейке гидротрансформатора отсутствуют, присутствует характерный след от контакта с подшипником скольжения в корпусе масляного насоса.
Далее необходимо проверить исправен ли масляный насос (фото 7 и 8 ). Основная функция масляного насоса - циркуляция рабочей жидкости (ATF) и создание рабочего давления в системе. Оценить работу насоса можно измерив давление в системе при работающем двигателе. Но так как на данной модели трансмиссии гидравлических тестов не проводят, объективно оценить работу насоса можно сравнив контрольные давления. Если все контрольные давления, учитывая крайнее рабочее положение регулятора, занижены относительно требуемых (по технической документации производителя), уплотнения не повреждены, а корпусные детали не имеют утечек, то можно судить о неисправности насоса. По исходным данным диагностики отсутствуют признаки низкого давления в системе, уровень ATF был в норме, автомобиль двигался на всех передачах, что свидетельствует об исправной работе масляного насоса.
Масляный насос представлен на фото 7 и 8.
Поверхности деталей насоса не имеют повреждений, сопряженные поверхности имеют характерный рабочий вид. Основным требование к данному узлу АКП является циркуляция рабочей жидкости и поддержание рабочего давления в системе. Оценить работу насоса можно замерив, давление (проведя гидравлический тест) в гидравлической системе при работающем двигателе, однако этот тест не производится при диагностике данной трансмиссии. О работе насоса можно судить по исходным данным: уровень ATF в системе был в норме, автомобиль двигался на всех передачах, из чего можно сделать вывод, что насос выполнял свою функцию.
Для передачи крутящего момента к ведущему мосту в АКП заложено несколько передач, каждая из которых имеет свое передаточное число. (Передаточное число - отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей шестерни). В данной акпп механическая часть состоит из планетарного ряда Равинье (рисунок 11) и двух одинарных рядов шестерен планетарной передачи: передний и задний (рисунок 12).
Шестерни планетарного ряда не имеют механических повреждений и не имеют следов перегрева, конструкция планетарного ряда не повреждена.
Место контакта водила и подшипника, ограничивающего осевое перемещение сателлита, является источником образования мелких частиц (продуктов разрушения) не реагирующих на магнит. Следы перегрева и термического повреждения отсутствуют. После смещения подшипника к сателлиту, визуально поверхность водила имеет износ от трения с поверхностью подшипника. Такой характер износа указывает на снижение смазывающих свойств ATF. Экспертиза не видит оснований для проведения разрушающего метода контроля на данном этапе исследования. Выявленный характер повреждения не является причиной некачественных переключений АКПП.
Где:
1. Короткий сателлит
2. Длинный сателлит
3. Солнечное зубчатое колесо
4. Водило планетарной передачи
Где:
1. Сателлит
2. Водило планетарной передачи
3. Коронная шестерня
Система электронного управления АКП 722.9 обладает возможностью адаптации момента нарастания давления в каждой отдельно взятой муфте или тормозе. Благодаря такой функциональности появляется возможность контроля над состоянием каждого элемента управления в процессе эксплуатации без снятия и разбора АКПП. По характеру состояния пакетов фрикционных муфт и тормозом они способны выполнять свою функцию. Анализ распечатки с протокола адаптации электронного блока указывает на неисправность тормоза B1, значение адаптации которого в процессе эксплуатации автомобиля достигло (- 20 циклов). Параметр адаптации косвенно указывает на малое перемещение поршня сервопривода В1 при его запитывании и включении фрикционного тормоза. В соответствии с технической документацией (таблицей выбора управляющих элементов), при включении передачи тормоз B1 запитывается при пониженном переключении с 3-ей на 2-ую передачу и с 7-ой на 6-ю. Устные комментарии технических специалистов СТО указывают, что при таком выборе программы управления АКПП водителем в салоне на момент ее прибытии на диагностику, трансмиссия не использовала 1-ую передачу. То есть водитель испытывал некачественнее пониженные переключения с 3-ей на 2-ую и дальнейшую остановку автомобиля без выбора 1-ой передачи. Толчки с 7-ой на 6-ю могли быть неощутимы из-за меньшего крутящего момента передаваемого кинематикой по отношению к переключению с 3-ей на 2-ую. Общий вид сервопривода тормоза В1 представлен на фото.
Механические повреждения отсутствуют. Следы термического повреждения и перегрева не выявлены. На момент осмотра, стопорное кольцо возвратной пружины не расположено в пазу корпуса тормоза, а располагается под собственным весом около конической пружиной. Технический представитель СТО устно прокомментировал, что данное кольцо не было установлено при разборке и дефектовке АКПП. Паз в корпусе тормоза, возвратная пружина поршня и стопорное кольцо не имеют механических повреждений, и как результат предпосылки к перемещению стопорного кольца. Контролировать размерную группу в составе вышеописанных элементов не представляется возможным из-за отсутствия нормативно-технической документации производителя.
Экспертиза не видит оснований для проведения разрушающего метода контроля одного из элементов конструкции, но при этом необходимо акцентировать внимание на материал каждого элемента в отдельности и его взаимодействие с другими элементами. Влияние гидравлической части на выявленную неисправность будет установлено в ходе исследования гидроблока.
Так как стопорное кольцо не удерживало возвратную пружину тормоз В1, то и поршень не занимал своего крайнего положения в корпусе после отпитывания. Поршень оставался на минимальной дистанции к пакету фрикционов и при его дальнейшим использовании происходило быстрое включение тормоза В1. Переход с передачи на передачу – это всегда сложный процесс. Необходимо отпитывать один управляющий элемент и запитывать другой. В данном случае, система зафиксировала малое перемещение поршня и скорректировала управление тормозом с адаптацией ( – 20 ). По технической документации производителя требуется проведение ремонта трансмиссии с достижением такого уровня адаптации по управляющему элементу. Кольцевые уплотнения и кинематические элементы исправны. Гидравлический блок был отправлен в лабораторию для проведения исследований и определения влияния его состояние на неисправности в тормозе В1.
Институт Независимой Автотехнической Экспертизы занимается экспертизой автоматических коробок переключения передач (АКПП) и роботизированных коробок переключения передач (РКПП) автомобилей Audi, BMW, Cadillac, Chevrolet, Chrysler, Citroen, Fiat, Ford, Honda, Hyundai, Infiniti, Jaguar, Jeep, Kia, Land Rover, Lexus, Mazda, Mercedes-Benz, Mitsubishi, Nissan, Opel, Peugeot, Porsche, Renault, SEAT, Skoda, SsangYong, Subaru, Suzuki, Toyota, Volkswagen, Volvo.
Выход сцепления автомобиля из строя
Среди всевозможных неисправностей автомобиля одной из самых распространенных и непредсказуемых являются неисправности сцепления.
Очевидно, что во время езды, особенно в городском цикле, сцепление подвергается колоссальным нагрузкам. Остановки, трогания с места, постоянное переключение скоростей – все это рано или поздно приводит к выходу сцепления автомобиля из строя. При каждой смене передачи, двигатель с помощью однодискового сухого сцепления отделяется от коробки передач.
Сцепление служит для отсоединения на небольшое время двигателя от трансмиссии и последующее плавное соединение при переключении с одной передачи на другую, а также для предохранения трансмиссии от разрушающих перегрузок, а так же передавать крутящий момент от двигателя к ведущим колесам. Следовательно, оно должно выдерживать усилие, равное максимальной нагрузке (крутящему моменту) с небольшим запасом прочности. Это сделано для того, чтобы при превышении нагрузки по каким-либо причинам, сохранить в целости более дорогостоящие узлы, такие, как двигатель и трансмиссия, пожертвовав при этом сцеплением.
Перед экспертами поставили задачу провести автотехническую экспертизу выхода из строя деталей двух комплектов сцепления.
Сцепление состоит из маховика 1, диска сцепления (ведомого диска) 2 и выжимного диска сцепления (автоматический привод сцепления) 3. Во всех автомобилях с механической коробкой передач выжимной диск сцепления имеет мембранную пружину.
При осмотре первого комплекта деталей сцепления было обнаружено, что поверхность выжимного диска корзины сцепления имеет следы перегрева в виде прижогов и синий цвет пленки окислов (цвета побежалости). На поверхности выжимного диска корзины сцепления присутствует значительная выработка металла в виде кольцевых борозд расположенных по внутреннему диаметру диска, а не по всей поверхности. Это является несоответствием штатной работы узла сцепления. Выжимной диск корзины сцепления должен работать всей рабочей поверхностью равномерно. В нашем случае часть рабочей поверхности по внутреннему диаметру подвергалась большему износу, чем поверхность по внешнему диаметру диска.
В процессе эксплуатации контакт ведомого диска с поверхностью маховика и выжимного диска происходил не по всей поверхности равномерно. В связи с чем, в условиях передачи относительно высокого крутящего момента, сцепление проскальзывало и выделяло тепло, как результат – следы выработки в виде кольцевых борозд, расположенные по внутреннему диаметру выжимного диска, а не по всей поверхности.
При осмотре второго комплекта деталей сцепления было обнаружено, что на рабочей поверхности маховика, по внутреннему диаметру, присутствуют равномерно расположенные прижоги темно – синего цвета.
Эти прижоги расположены не по всей рабочей поверхности маховика, а локально по внутреннему диаметру, а это несоответствие в работе узла сцепления, так как маховик должен работать всей рабочей поверхностью.
Как видно на фото основной износ фрикционных накладок происходит по внутреннему диаметру, а не по всей поверхности, что также является несоответствием в работе исследуемого узла сцепления.
Рабочая поверхность выжимного диска корзины сцепления также имеет локальные, равномерно расположенные по внутреннему диаметру, прижоги темно – синего цвета.
Расположение прижогов на поверхности выжимного диска корзины сцепления идентичны прижогам на поверхности маховика.
При приложении к поверхности выжимного диска поверочной линейки для измерения плоскостности установлена конусность диска.
Основное несоответствие, выявленное в результате исследования данного узла сцепления, заключается в том, что поверхность выжимного диска корзины сцепления имеет конусность, и при этом локальные прижоги (основной контакт фрикционных накладок с поверхностью маховика и выжимного диска) расположены по внутреннему диаметру диска. В процессе эксплуатации контакт ведомого диска с поверхностью маховика и выжимного диска происходил не по всей поверхности. В связи с чем, в условиях передачи относительно высокого крутящего момента, сцепление могло проскальзывать и выделять тепло, как результат - следы прижогов. К тому же в момент работы сцепления, т.е. переход из выключенного состояния во включенное, тепловое расширение выжимного диска исключало полноценный контакт с поверхностью ведомого диска. Это приводит к ускоренному истиранию фрикционных накладок и локальному перегреву поверхности диска корзины сцепления и маховика.
Характер термического повреждения обоих комплектов сцепления указывает на неполный контакт рабочих поверхностей фрикционных накладок с поверхностью маховика и выжимного диска. Причиной повреждения обоих узлов сцепления, является особенность конструктивного исполнения кожуха с выжимным диском, которое выражается в неполном контакте выжимного диска корзины сцепления с фрикционными накладками ведомого диска (контакт происходит по внутреннему диаметру ведомого диска).
Повреждение обоих комплектов сцеплений демонтированных с автомобиля не является следствием нарушения правил эксплуатации и использования сцепления. Для более глубокого анализа причин отсутствия полного контакта выжимного диска корзины сцепления с ведомым диском и маховиком необходимо наличие специальной документации, которой на данном этапе исследования специалисты не располагают.
Статьи