日产CVT失速故障常见日产CVT阀体故

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写在前面:

当前日产CVT出现较大比例的故障,主要原因是:在生产端,日产偶发性不可避免地引入了杂质(可能来自零件或装配),在设计端,由于过滤系统设计冗余度不够高,过滤系统未能及时有效过滤杂质;由于降本的考虑(或自信过度),日产未像丰田一样在阀体上使用硬质氧化技术,阀体本身耐磨能力不强,最终导致阀体故障。

现状:

日产CVT颤动故障,指向阀体总成故障,更换阀体后日产CVT打滑现象(CVT颤动故障)得以解决。

阀体故障表现:

日产CVT阀体总成中,阀芯与阀体由于异常磨损,间隙过大,导致液压控制无法达到预期,出现液力变矩器锁止离合器打滑,CVT钢带打滑。

日产CVT8钢带

阀体异常磨损事实依据:

1:冷机状态,由于变速箱油温低,粘度大,虽然间隙大,但泄漏量算小,变速箱液压控制相对稳定,打滑现象不明显。随着驾驶的进行,变速箱油温上升,由于间隙大,泄漏量加大,打滑开始明显。

2:变速箱阀体的再制造,均为基于回收的阀体,采用铰孔加阀套的工艺,进行阀体再制造。

日产CVT再制造阀体

以上两个事实依据,均指向故障日产CVT阀存在异常磨损,间隙加大事实。

阀体异常磨损原因排除:

首先,暂时排除JATCO材料问题,工艺缺陷,设计缺陷。以上明显缺陷,在高强度的变速箱台架耐久,整车耐久上,大概率能够发现。如荣威i5的CVT上市前采用等效30万公里的高强度变速箱台架测试。日产作为跨国大型车企,理论上会做此试验。

另外,暂时排除日产故意给消费者设置维修机制的观点。虽然目前看到的故障,大量出现在质保外(质保内客户投诉相对较少),客户支付高昂的变速箱维修费,受益方是日产及JATCO,以及产业链上的相关方。

设计上:故意降低部分产品设计寿命的做法,中间的度较难控制,翻车风险很大。

流程上:设置故障涉及到变速箱硬件设计部门中的多个零件,以及营销售后部门。对外,售后会告诉消费者变速箱没有问题,故障率都在合理范围。对内,四处出现的维权现象,会让营销及售后部门工作负担大,品牌推广难度大。部门理论上难以达成故意坑消费者的一致意见。

阀体异常磨损原因分析:

阀体异常磨损原因概述:

CVT变速箱液压系统对净度要求极高。JatcoCVT变速箱生产层面因为偶然因素引入杂质,液压系统本身过滤能力不足,阀体耐磨能力不强,以上三个环节共同作用导致了阀体出现一定里程后的磨损。

CVT变速箱传动组件

生产层面的问题:

生产过程中,加工出的产品,由于加工设备的原因,加工精度的原因,以及一些偶然因素,生产出的零件无法完全一致。比如正常情况下,零件加工参数,如公差,粗糙度只要在设置范围之内,即认为合格。生产层面,有以下原因导致CVT变速箱内引入杂质,造成阀体异常磨损。

1:CVT零件加工一致性差异

同一产线出来的零件表面粗糙度,公差超标,质检环节未能检出不达标零件。如:随着加工刀具的老化,一把刀具加工出的机械零件,在刀具设计寿命末期,刀具加工的齿轮毛刺可能较大,当该齿轮从质检环节流出后,甚至割坏装配工人手套的。若此种不达标零件,逃过质检,流到装配环节上,装配在CVT变速箱上,摩擦产生的碎屑进入液压系统,可能造车阀体的异常磨损。

某变速箱拆解图

2:CVT零部件生产净度

变速箱零件内部所有零件都有严格的净度要求。零件加工下线后,需要清洗保证清洁;运输到装配线过程中,需要无尘密封包装,保证不引入杂质。CVT变速箱虽然相比AT变速箱零件数量减少了20-40%,此间环节涉及的齿轮,轴承等零件仍然较多,可能涉及到不同的供应商,若未能做到严格周全管控,存在引入杂质的风险。造成阀体的异常磨损。

JatcoCVT8剖视图

相关过程可以参考再制造阀体的运输包装。

CVT8再制造阀体的运输包装

3:CVT产线装配净度

CVT变速箱产线净度要求极高,杂质的认定以丝(10微米)为单位。下图为上汽山东变速箱工厂照片。来访人员需要戴发套,鞋套,穿特定服装。一般产线制度规定,当抽检出某台变速箱净度超标,则需要同批次的变速箱全部拆解清洗重组。以此要求产线人员严格从源头上控制装配净度。此项环节主要涉及产线装配,涉及方较少,相对较易管控,但也容易出现纰漏,导致变速箱内部引入超标杂质。

设计层面:

由于CVT变速箱零件多,生产层面,CVT变速箱杂质的引入,存在诸多不可控因素。可以从设计层面做进一步保护。从结果上看,Jatco早先生产的CVT8变速箱,是出于极端自信的角度还是降本角度,在设计层面并未充分考虑变速箱杂质的引入。

1:CVT过滤系统设计

变速箱吸滤器,安装在变速箱油底壳内,起过滤作用,可以过滤变速箱中的油污杂质,从而保护变速箱油泵及变速箱的液压系统。由于CVT变速箱对液压控制要求极高(液压控制不达标可能会拉伤钢带造成不可逆的损坏),从而对变速箱油净度要求极高,因此CVT变速箱吸滤设计上比AT的吸滤要更为谨慎。

在吸滤上,丰田和上汽均采用了过滤效果较好的滤层,日产早期滤层仅含钢网,后期有加入平面打孔滤纸。日产早期的吸滤不能有效过滤杂质,则大量杂质堆积到纸滤芯中,降低纸滤芯的过滤能力,间接阀体产生磨损有关。

下图上汽荣威CVT上使用的吸滤,采用了致密的滤层。能够在吸滤端过滤细小的杂质。

下图为丰田卡罗拉CVT吸滤,中间含折叠滤纸,能过滤细小杂质又不损失过滤效率。

下图左侧未日产奇骏早期版本使用的吸滤,仅含一层钢网,只能过滤较大杂质。改良后的吸滤重新进行设计,可见平面打孔滤纸。相比上一代产品过滤效果更好,但仍不如上汽丰田吸滤产品严谨。

2:CVT阀体耐磨性能设计

通常,大扭矩的CVT变速箱,对应的液压等级会更高,厂家会考虑对阀芯往复运动的那一层液压板做使用硬质阳极氧化工艺。丰田在小扭矩CVT上使用硬质阳极氧化技术,增加阀体耐磨能力,日产在中等扭矩的CVT8上尚不使用该技术,也是日产阀体出现磨损的间接原因。

由于阳极氧化是整块板浸在电解液中进行,因此是整块板呈现深色,而不会是只有内摩擦面是深色。

阳极氧化产线

铝合金的硬质氧化膜的色泽从褐色到深褐色,灰色到黑色,由于铝合金材料的不同、加工工艺的差异而呈现区别。氧化膜层越厚,电解液温度越低,所得氧化膜层颜色越深。硬质氧化膜层硬度很高,在合金铝上可达~HV,在纯铝上可达HV,其硬度值内层大于外层,根据这一特点可用代替传统电镀硬铬工艺[1]。

硬质阳极氧化的锁芯零件

早期Jatco的阀体(包括中大扭矩的CVT8变速箱)未使用阳极氧化技术,阀体可见常规铝氧化本色。目前出现时速故障,阀体故障的日产奇骏,天籁,逍客车型,大多装载此阀体。

丰田卡罗拉上搭载的CVT变速箱阀体,目前卡罗拉上匹配的发动机为小扭矩的1.2T及1.5L发动机,扭矩等级较低,仍使用了硬质阳极氧化的阀体。

下图为新版日产CVT8变速箱使用的阀体,用上了硬质阳极氧化技术。硬质阳极氧化技术除了明面上会带来阀体的耐磨,寿命延长,耐磨带来的较小的间隙还能带来变速箱在整个使用周期液压控制的稳定,减小泄漏量,提高变速箱效率。

日产CVT阀体故障原因总结:

出现一定规模的日产变速箱阀体故障,讲得通的逻辑如下:

1:在生产端,偶发性不可避免地引入了杂质(可能来自零件或装配);

2:在设计端,由于过滤系统设计冗余度不够高,过滤系统未能及时有效过滤杂质;

3:在设计端,由于降本的考虑(或自信过度),日产未像丰田一样在阀体上使用硬质氧化技术,阀体本身耐磨能力不强,最终导致阀体故障。

这个逻辑像极了当年那个没有免疫力的美国孩子“大卫·非利普.威特”。他一出生就完全没有免疫力,科学家只能把他放在一个完全无菌的玻璃罩里生活。就在这种环境里,在一个科学小组的严密护理下,这孩子活了下来,一直长到十一岁。因为一次很小的疏忽,外界的空气被渗漏到玻璃罩里,孩子被感染,由于没有免疫力很快就死了。

希望有一天日产能坦诚说明CVT故障的自身调查结果,还消费者一个明白,让所有受日产CVT故障困扰的日产车主再也不用上街维权。而不是一句话:我日产的变速箱没问题

参考文献:

1:《硬质阳极氧化具有哪些特点》盈路通金属表面处理



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