宝马、路虎6HP—XX系列变速器常见重点故障研究(二)

1、宝马、路虎6hpxx系列变速器常见重点故 障研究（二）德国zf公司生产的6hp系列六挡自动变速器最早 于2d01年在宝马车系上得到应用，而真正在各高端车型中 得到大量应用是在2003年以后。随着汽车技术及自动变速 器技术的发展，六挡自动变速器已不能满足一些高端车型使 用要求，因此到了 2d08年宝马开始陆续使用德国zf公司生 产的8hp a挡变速器。同时其他高端品牌车型也在陆续使用 德国zf公司生产的新型八挡变速器。从最早宝马装有6hp六挡变速器到今天已持续使用十余 年了，从整个汽车后市场维修中来看这款六挡变速器也早已 进入维修阶段。特别是2006年以前第一代6hp系列变速器 的问题要远远多于

2、2006年以后更新型第二代6hp产品。从 当前的市场故障类别总结中可以看出换挡品质故障的比例 占据最高位置，而从部件问题中来看，早期的电子液压模块 故障又占据了一定的市场份额，剩下的就是变扭器tcc闭锁 故障、电子挂挡杆故障以及其他机械故障等。本文就该款变 速器常见重点故障加以评估。（接上期）开始试车时变速器升降挡一切正常，我们原以为此次维 修非常成功，但是通过长时间试车后，在运行中变速器故障 灯又亮了，并且锁在3挡上，随即读取故障内容却读出了关 于4f83-离合器c监控和4f85-离合器e监控的故障码。清 除故障码，反复试车并总结出故障现象出现的规律：利用手 动模式试车，变速器所有挡位均正常

3、，在自动模式下正常大 小油门加速1到6挡的换挡过程也很正常，只有当变速器执 行在4挡、5挡或6挡时，重新加油门（注：小油门和大油 门加速均没有问题）后就会出现打滑现象，并且故障灯点亮 后锁挡。通过反复试验说明变速器的4、5、6挡上的压力还 存在问题，同时故障码出现的几率也有所不同，4f85-离合 器e监控的故障码出现的次数要远远多于4f83-离合器c监 控的故障码，而e恰恰又是4、5、6挡的公用元件，由此说 明关于e的控制方面出现的故障因素较大。电子液压模块是全新的，不应该存在问题，基本可以排除。终端元件e和c本身没有烧损，直接打压均能正常运作, 大家在进行变速器大修时一般先给元件自身进行打压

4、试验（验证活塞密封性能），然后在未安装电子液压模块前再次 给各元件打压试验（不仅是元件本身还有油路，一般采用压 缩空气）。如果此时能够听到元件的动作声音，一般认为变 速器机械部分是正常的。专业修理厂用打压机以液压的形式 给终端元件进行液压测试，以证明元件及其油路密封性的好 坏，但是这种测试的结果与真正的标准还存在很大的差距， 即通过此项试验后我们还不能判断变速器机械方面的成功 几率是否可以达到百分之百。从过去的压缩空气试验到当今 的油压试验，维修变得更为方便（抬上抬下的次数确实少 了），但这种实验对精度的要求还不够，这是因为机械元件 本身的密封性与温度有很大的关系，同时在进行加压试验时 变速器

5、所有转动元件都处于静止状态，而不是动态测试。在 测试时我们不能因为活塞动作或有响声就认为油路及元件 的密封性达到了要求。通过以上分析，可以先把两端（供油 源一电子液压模块和执行终端一离合器或制动器）排除，剩 下的是中间环节，极有可能是中间油路的泄漏量超出泄漏标 准。我们对变速器总成进行二次全面细致地检查，没有急于 去彻底解体变速器，而是先将电子液压模块拆下来，通过资 料找到各元件的供油油路（图6、图7）。通过实物大家可以 了解到，元件离合器b、制动器c和d的供油油路均有密封 可靠的橡胶导管，而离合器a和e直接通过机械端面接触， 因此会有微量的泄漏。从实际故障现象及故障码含义来看， 我们应有针对

6、性地对c和e进行检测。利用压缩空气进行试 验，打进去的压缩空气能够使离合器和制动器活塞正常动 作，因为c的供油非常直接，所以根本听不到压缩空气的泄 漏声。而e就不同了，虽然可以听到活塞“怦怦”的动作声 音，但同时也存在着压缩空气的泄漏声。修理人员一般听到 活塞动作声音就会认为该油路密封性可靠，为了进一步满足 测试要求，接下来我们又利用打压机给所有的元件进行打压 对比试验，通过实验结果证明c和d的保压时间最长（泄漏 量最小），其次是a和b,而最差的就是e。问题越来越明晰, 接下来重点查找e的整个供油环节。再次准备解体变速器，为了更细致地查找问题所在，我 们在解体变速器前进行了输入轴偏摆量的检查如

7、图8所示。 如果偏摆量过大会影响变扭器的tcc闭锁油压，同时也会影 响到e的供油。多次测量得到平均值均超过了 0.3mm以上， 这说明输入轴与导轮轴之间的定位轴套应该存在磨损。解体后重点检查e和c（图9、图10）, c与d于一体（俗 称c/d双面鼓），其供油方式及活塞都没有磨损，因此首先 确定c及油路是没有问题的。在独立检查e时确实发现其油 路泄漏量比较大，而活塞能够运作。在zf6hp系列变速器的 设计中，e的供油油路的密封一侧是靠特氟龙密封环密封， 另外一侧是利用轴套的密封（图11）,而轴套则被安装在导 轮轴上。输入轴本身一般不存在磨损，而真正容易磨损的是 轴套，所以接下来是轴与轴套间的密封

8、间隙检测。由于轴套（铝套）磨损得非常均匀，一般直观上是看不 出来的，容易被大家忽略。虽然轴与轴套间的配合间隙，没 有发动机活塞与缸筒间的配合间隙那么精密，但是间隙过大 则会直接影响到e的工作过程。在检测轴与轴套间配合间隙时，由于没有太小的内径百 分表，只是粗略地用卡尺进行了多次铝套内径的测量，同时 利用外径千分尺进行了轴的直径测量（图12）,最后得到的 配合间隙已经超过0. 35mm,因此说明问题在于导轮轴上的轴 套。我们到专业机件加工厂加工了两个铜套（该变速器导轮 轴上有两个铝套），在安装轴套时确定配合间隙，然后测量 时得到e供油处的铜套与轴之间的配合间隙在0.06 0. 10mm,而前端的

9、定位铜套与输入轴间的间隙在0. 10 0. 15mm左右。再次直接给e施加压缩空气试验时（图13）, 很容易把活塞打起来而且泄漏量极小，重新组装变速器并装 复试车。通过大小油门反复进行道路试验，故障现象及故障 提示没有再出现，至此故障彻底排除。当前很多zf6hp变速器的轴套形成磨损，主要原因在于轴与轴套间的 润滑，并非润滑压力不足或润滑油路存在问题，目前各厂家 对atf使用做出了严格的规定，即atf终身免维护不需要更 换。如果及时更换atf,做好变速器的养护工作，轴套就不 会过早磨损，从而提升变速器的使用寿命。该案例的二次返修告诉我们，新型自动变速器的故障诊 断思路和机械部件的精检尤为重要。传

10、统的检测过程已经不 能说明一切，电控系统对信息的计算越来越精确，而且对控 制要求越来越高，因此传统维修势必成为历史，改变传统维 修思维，重新树立正确和科学的观念是我们这一代汽修人的 必备条件。维修小结：通过以上两个案例，我们对今后的同样故障 维修有了十足的信心，即针对6hp系列变速器3挡换4挡打 滑后的锁挡和电控系统记录关于e打滑的故障码时，可以总 结出合理的检修手段：首先，不要急于更换任何部件，从直 观的地方入手，先确定e整个油路的密封情况，检查定子轴 轴套是否存在磨损并形成泄漏；其次，在确保机械方面没有 任何问题的情况下，再考虑更换电子液压控制模块。这样， 不仅使故障的判断及检修过程变得简

11、单，而且更利于一次性 修复成功。四、变扭器tcc锁止颤抖故障zf6hp系列变速器也像早期5hp19变速器那样，变扭器 tcc锁止不良的故障很常见。但是在实际维修中却不像维修 5hp19变速器的变扭器那样简单，通常是用更换全新变扭器 总成的方法来解决。这主要有两个原因导致：6hp变扭器 在内部结构上发生很大改变，需要专用工具才能进行维修； 在设计中低速挡位tcc参与工作过程，工作频率高，这对 tcc摩擦片的材质提出更高要求。在国内知名专业厂中，维 修人员维修这款变扭器时选用美国sonnax公司生产的改良 件解决了 tcc颤抖故障。6hp变速器tcc锁止不良的故障现 象一般出现在维修前，有时也出现

12、在维修后，具体情况及故 障原因查询过程，我们通过两个实际案例来说明。第一种情况是车辆在使用中逐渐暴露出来的故障现象， 总结如下：故障现象：大多数装有6hp系列变速器的车辆，由于长 时间没有更换专用atf而导致在后期的使用中出现中低速小 负荷时车身连续耸动的现象。故障码：在实际维修检测中电控系统故障存储器并无任 何故障记忆。检修结果：最终在读取变速器动态数据时，发现tcc数 据变化波动较大，故障原因为变扭器tcc锁止不良引起的颤 抖。解决方案：更换全新变扭器总成，或在维修变扭器时更 换tcc锁止摩擦片（sonnax公司提供的改良型替换件，图 14）o案例一故障现象：一辆2006年的宝马5系使用6

13、hpi9变速器, 目前行驶里程大约在120000 km,从未保养过变速器。该车 行驶100000km以后，出现了车速在40-90km/h时稍快加油 门车身抖动的现象，同时发动机转速表偶尔在2500 r/min 左右摆动；车速在5060km/h时发动机转速表在1500 r/min 摆动；车速在7080km/h时故障现象没有以上区间内严重, 当车速超过100 km/h时基本正常；另外当车辆匀速行驶时 变速器挡杆右侧有明显的“咳咳”声，车速在3540km/h时这种声音最为明显。故障诊断与排除：首先进行相关检测，由于电控系统故障存储器中并未记录任何故障码，于是决定通过路试并结合 故障时的动态数据，来判

14、断出故障部位及故障原因。在试车 时发现故障现象确实像我们过去维修大众奥迪车系所用5hp19变速器那样，由于变扭器锁止离合器故障而形成的耸 车现象。根据实际故障现象及对动态数据的分析，我们认为 故障部位极有可能来自变扭器锁止离合器的整个控制范围±o对于大众奥迪系列的5hp19变速器的变扭器锁止离合器故障，我们还会有下一步的判断方法，而6hp19变速器与5hp19变速器完全不一样，它是机电液控集成控制的，即它的电子与液压控制单元集成一体。我们无法通过人为控制的 形式来进行下一步的判断，因此故障原因就不能百分之百地 确定下来。一般在5hp19变速器当中，这种故障直接更换变 扭器即可解决，但

15、是对于6hp19变速器我们不能轻举妄动， 只能把故障原因及故障范围确定在电子及液压控制功能下 降导致tcc控制功能下降、tcc电磁阀功能、tcc控制阀功 能、变扭器tcc锁止离合器本身等。根据以上的分析，我们并没有把变速器从车上抬下来， 而是先从电液控单元入手，在拆卸时发现atf的质量不佳但 是不至于烧片，于是简单地清洁了阀体并更换了专用atf及 滤清器。装车后开始试车时正常，后来热车后再试时（特别 是恒定一个小油门状态时）又出现了耸动的故障现象，只是 比之前减轻了许多。此时，还是不能直接确定故障点到底在 哪里，根据维修5hp19的经验决定更换变扭器。将变速器从车上抬下来后我们没有直接更换变扭

16、器，而 决定将变扭器（图1 5）切开看一下其锁止离合器装置再做 决定。当我们把变扭器切开后却发现锁止离合器摩擦片完好 无损，而且油封及密封固也柔润无硬化，于是只更换了变扭 器内的油封及密封圈，重新恢复变扭器的焊接再次装车试 车。试车后结果没有任何变化，此时维修陷入僵局。故障现 象及故障特征很明显，就是变扭器锁止离合器控制范 障，难道是电液控单元的故障或变扭器自身故障？是更换全 新电子液压控制单元还是更换全新变扭器？毕竟维修存在 一定的风险性，我们不可能把两大装置都换掉。由于旧的变扭器找不到问题，而电液压控制单元操作上 比较简单，我们连续更换了两块电液压控制单元总成，虽然 换挡时都存在一些轻微故

17、障，但是原有的故障现象依然存 在，这基本说明故障原因不是在电液控制方面，所以只能更 换全新变扭器。更换全新变扭器后进行长时间试车，故障彻底排除。应该是原车变扭器tcc锁止摩擦片表面的摩擦系数达不到要 求，从而导致tcc作用调节时滑差转速波动较大并形成摩擦 不良的现象。第二种情况虽然出现在维修后，但是早在维修前就有问 题了，只不过有更严重的问题把它掩盖了。故障现象：变速器大修后3挡换4挡有异响，变扭器tcc闭锁在小 负荷作用下有颤抖。涉及型号：6hp全系列。故障原因：摩擦系数。解决方案：更换升级的改良型atf。案例二故障现象：一辆2003年款进口奥迪a8轿车，搭载使用 v84. 2升发动机，同时

18、配备型号为6h p-26a （大众命名09e） 型6速全时四驱变速器（图16）。初次进厂车速在3080km/h 匀速加速行驶时有连续的耸车现象，同时车速在30-40km/h 左右时（3挡换4挡）变速器内部偶尔出现响声。故障诊断与排除：连接诊断仪并未发现电控系统存有任 何故障记忆，于是进行路试并通过动态数据来寻找故障范 围。根据实际现象和数据流的波动变化，我们很快发现变扭 器tcc闭锁数据（发动机转速减去输入轴转速得到的tcc滑 移量）动作幅度较大，而且随着故障现象的出现数据变化频 率也随之变化，同时发现故障出现在变扭器的tcc调控过程。 因此我们直接把故障范围锁定在该变速器的变扭器闭锁离 合器

19、控制系统。而车速在30-40km/h左右时的换挡响声不明 显而且是偶发性的，因此重点应放在故障现象上的检修。路试后进厂进行相关检查时发现atf当中有水，并检查出变速器内进水可能是冷却器导致的。在这种情况下我们按 照大修标准解体了变速器，由于考虑到09e变扭器的再次维 修在质量上难以保证，所以直接更换了全新变扭器和变速器 大修包（有个别组摩擦片有轻微脱落现象），为了一次性作 业成功，把电子液压控制单元（图17）也一并换掉。装车后 利用专用电脑对电子控制单元进行了编程，然后更换该变速 器专用atf并进行路试，结果经过短时间的路试学习，变速 器工作基本正常而且换挡质量非常好，但唯独3挡换4挡的 换挡

20、点上会出现“吱”的一声响，而且声音会随着节气门开 度的加大而加大，经过反复路试响声都依然存在。当变速器 达到一定温度时（90100°c）,如果车辆在爬坡状态下行驶 小油门操作会有轻微的耸车感觉，不过油门稍微加大点或进 行大油门操作，这种感觉就没有了，而且人一般体会不到。接下来，我们把检修重点放在响声方面，大家过去在维 修01m、01n 4挡变速器的时候经常在维修后出现2挡换3 挡有“吱”的响声，类似橡胶部件之间摩擦声，后来发现响 声来自3/4挡离合器的摩擦片上，其主要原因在于摩擦片本 身的质量，还有atf摩擦系数的要求（由于该组摩擦片的工 作直径尺寸最小，摩擦面积也最小，由于摩擦系数

21、的原因当 实现一定的摩擦力矩时就会产生响声）。因此我们只要选择 好原厂摩擦片及专用有质量保证的atf后，这种响声也随之 消失。难道09e这种6挡变速器也像01m、01n4挡变速器存 在相同类似的问题9通过比较在声音上还存在差异，但现象 及接合点有很多类似的地方，比如在09e变速器中3挡时参 与的元件有离合器a和b,而4挡时是a和e,很显然值得 怀疑的就是e,而e又恰恰是那组工作直径接触面积最小的 4/5/6挡离合器，它不就相当于01n 4挡自动变速器中的k3 离合器吗？这样考虑到所用的材料来自zf原厂，基本不会 存在质量问题，而atf也是zf六挡专用。此时分析不出来 原因到底在何处。表1为换挡执行元件工作分配表。再次通过路试来确认该变速器在维修后的感觉非常良 好，仔细去体会tcc作用调节时还有极其轻微的耸动，但是 在3挡换4挡的时候有一个响声，但跟01n变速器2挡换3 挡的声音还略有差异，而且通过不同节气门开度来试车都明 显感觉发动机加速良好，所以基本可判定出问题的根源与发 动机动力无关。人为通过手动换挡并延迟换4挡时确实没有 任何声音的