УДК 62-235.1/.58
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЧИН ОТКАЗОВ И НЕИСПРАВНОСТЕЙ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИХ ТРАНСМИССИЙ ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ
RESEARCH INTO THE CAUSES FAILURES AND FAULTS HYDROMECHANICAL TRANSMISSION OF CARS
Разговоров К.И. (АНО «Экспертно - правовой центр», г.Москва, РФ)
Razgovorov K.I. (ANO "Expert - Legal Center", Moscow, Russia)
Рассмотрены основные причины отказов гидромеханических автоматических коробок переключения передач (АКПП) по результатам исследований в рамках независимых автотехнических эксперти.
The main causes of failure hydromechanical automatic gearboxes (automatic transmission) on the results of research in the framework independent auto-technical expertise.
Ключевые слова: гидромеханические автоматические трансмиссии, причины отказов и неисправностей, автотехническая экспертиза.
Key words: hydromechanical automatic transmission, the reasons for failure and faults, auto-technical expertise.
Гидромеханические конструкции автоматических коробок переменных передач (АКПП) начали массово применяться в 60-е на дорогих и тяжелых лимузинах и автомобилях представительского класса. Согласно принятой инженерной терминологии, «автоматической коробкой передач» именуется только планетарная часть узла, непосредственно осуществляющая переключение передач, которая вместе с гидротрансформатором (ГТР) образует автоматическую передачу. Также в отечественной литературе, для обозначения данного трансмиссионного агрегата используется термин гидромеханическая передача (ГМП) — например, применительно к автомобилям «Чайка» и автобусам ЛиАЗ-677, такое название отражает способность к автоматизированному переключению передач, а также конструктивную особенность — сочетание гидравлических и механических элементов. За долгие годы эволюции ГМП АКПП количество передач увеличилось с 4-х до 8-ми за счет применения двух пар планетарных передач. Применение информационных технологий и электроники в конструкциях АКПП преобразовали ее в очень сложный электро-гидро-механический узел. Следует отметить,что процесс усовершенствования АКПП не уменьшает количество проблем в их эксплуатации.
На основании изучения вопроса об эксплуатационной надежности ГМП АКПП автором статьи установлено, что причинами отказов и неисправностей могут быть производственные дефекты, нарушение технологии ремонта и правил эксплуатации. Типичные причины отказов и неисправностей ГМП АКПП в российских условиях эксплуатации представлены в табл.1.
Таблица 1 - Анализ данных по отказам и неисправностям ГМП АКПП
|
№ п/п |
Транспортного средства |
Пробег, км. |
Тип трансмиссии |
Обнаруженные неисправности |
Вид дефекта |
Причина |
|
1 |
«Фольксваген Туарег» |
61266 |
8-ми ступенчатая гидромеханическая |
Износ фрикционных дисков, трещина трубки масляной магистрали охлаждения АКПП |
производственный |
Брак при производстве деталей (трубки) |
|
2 |
«Рено Сценик» |
198203 |
4-х ступенчатая гидромеханическая |
Трещины на поверхности крепления шпилек ГТР, разрушение масляного насоса, износ накладки тормозной ленты 1-2 передачи, следы износа на тормозном барабане 1-2 передачи, заклинил вал сателлитов дифференциала, износ фрикционных дисков. |
Смешанный (производственный и эксплуатационный) |
Нарушение технологии ремонта (отсутствие надлежащей дефектовки и уточнение полного объема ремонтных работ) |
|
3 |
«Ауди Q7» |
111012 |
8-ми ступенчатая гидромеханическая |
Износ: Фрикционных дисков, втулки суппорта насоса, деталей гидротрансформатора, (муфты, фрикционной накладки, насосного и турбинного колес) |
эксплуатационный |
Несоблюдение правил по эксплуатации (контроль и поддержание необходимого уровня масла) |
К основным причинам возникновения неисправностей ГМП АКПП следует отнести низкий уровень масла, а также отсутствие четких указаний по регламентной его замене.
Слишком низкий уровень масла в AКПП опасен тем, что насос вместе с маслом начинает захватывать воздух. В результате образуется воздушно-масляная “эмульсия”, которая хорошо сжимается и имеет низкую теплоемкость и теплопроводность. Масло теряет важнейшие из своих свойств и становится сжимаемым. Следствием этого является снижение давления в гидравлической системе управления, возникают сбои в ее работе, уменьшается отвод тепла из АКПП, ухудшается смазка трущихся элементов. Наступает преждевременный и агрессивный износ деталей АКПП, низкое давление масла препятствует полному сжатию дисков фрикционов. Результат тот же — пробуксовка дисков относительно друг друга и их сгорание. Продукты износа попадают и засоряют блок клапанов и ГТР.
В практике ремонта и эксплуатации АКПП имеют место различные случаи возникновения дефектов (табл.1). Так в автомобиле «Фольксваген Туарег» произошла утечка жидкости через трубку масляной магистрали, которая имеет трещину (рис. 1).
Рисунок 1- Трещина на трубке системы охлаждения АКПП
АКПП данного автомобиля подверглось агрессивному износу и температурному перегреву. Фрикционные диски АКПП имеют следы температурного перегрева и износа (рис. 2).
Рисунок 2- Фрикционные диски АКПП со следами износа и перегрева
Пакет фрикционов состоит из частей, показанных на рис. 2. Входной крутящий момент передаётся с барабана на ведущие диски. Ведомые диски поддерживаются втулкой, которая передаёт выходной крутящий момент. Поршень приводится в действие давлением масла. Двигаясь под давлением масла, поршень посредством конического диска плотно прижимает ведущие диски пакета к ведомым. Заставляя их вращаться как единое целое и осуществляя передачу крутящего момента от барабана к втулке. Как только давление масла падает, поршень перемещается влево, ведущие и ведомые диски разжимаются, крутящий момент через пакет больше не передаётся.
Недостаточная смазка привела к задирам втулки суппорта насоса (рис.3). Многие детали при недостаточном изучении их дефектов не были тщательно исследованы и отдефектованы (табл.1). Так в случае с автомобилем «Рено Сценик» многие дефектные детали были обратно установлены в АКПП, что привело к повторному ее отказу и заклиниванию через 50 км пробега.
Так и в случае с автомобилем «Ауди Q7» (табл.1), преждевременный износ деталей ГТР произошел из-за отсутствия плановой замены масла и контроля его необходимого уровня.
Рисунок 3 - Износ и задиры втулки суппорта насоса АТF
Анализируя дефекты деталей АКПП можно заключить, что природа их возникновения очевидна из-за проблем с давлением масла и как следствие – пробуксовка, износ, перегрев и заклинивание ее деталей. Это и явилось основной причиной неисправностей ГМП АКПП.
В результате исследования причин отказов ГМП АКПП были выявлены три основных типичных типа их отказов: производственный дефект; нарушение технологии ремонта; несоблюдение правил эксплуатации.