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宝马7系变速箱行驶中过热报警维修案例_博睿通达自动变速箱维修

宝马7系变速箱行驶中过热报警维修案例

宝马7系变速箱 故障现象: 一辆行驶公里数约15万公里、装备3.0T的N54型发动机,搭载ZF公司生产的6HP-19TU系列6速自动变速器的11年宝马七系。车主反映该车行驶中有变速器过热的报警,同..

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宝马7系变速箱行驶中过热报警维修案例

发布时间:2019-09-03 热度:

宝马7系变速箱故障现象:
一辆行驶公里数约15万公里、装备3.0T的N54型发动机,搭载ZF公司生产的6HP-19TU系列6速自动变速器的11年宝马七系。车主反映该车行驶中有变速器过热的报警,同时车辆动力不足,加速无力。
 
宝马7系变速箱维修分析:
车辆到店之后,维修店首先进行了全车诊断,发现车辆的变速器控制模块却没有任何故障码记录。维修技师外出路试也没有重现任何变速器报警或者变速器过热的现象。但是维修技师在基本检查时发现,该车的发动机冷却系统冷却液有轻微亏损迹象、水箱很脏且有泄漏。因为整个散热系统是相辅相成的,变速器温度报警也可能是发动机散热不良导致的;而发动机水箱漏水,又很可能是因为冷凝器脏污及电子节温器性能不良导致;因此,维修人员彻底清洗了冷凝器,更换了水箱、节温器等部件。之后加入原厂冷却液,维修技师又经过反复的路试确认,车辆没有再次报警,便交给客户使用观察。然而两周之后,客户再次开车进店声称,昨天车辆故障再次出现了变速器过热的报警提示。并且客户提供了故障当时仪表信息显示屏中的报警照片
宝马7系变速箱行驶中过热报警维修案例 
根据客户的信息,维修技师再次诊断车辆,结果变速器模块中仍然没有发现存在任何的故障码。但确实在车辆的仪表报警记录中发现存在变速器过热的报警记录
宝马7系变速箱行驶中过热报警维修案例 
维修人员再次检查发动机方面,水箱水管无泄漏,液位正常,电子扇正常运转;变速器方面,检查油位正常,油质无异常,散热油管无异常弯曲、挤压、变形。看来基本的外围部件都已经排除了,难道是变速器油散热不良或变速器油热交换器上的小节温器堵塞?于是,维修技师便又更换了变速器油的热胶交换器(变速器油散热器)以及热交换器的小节温器。之后经过反复试车验证,故障现象仍然无法重现,在客户需要用车的要求下,车辆交还客户使用观察。但是,仅仅坚持了一个星期,车辆再次回厂且变速器过热警告又一次偶发出现。本次,维修人员特意询问驾驶员此车的故障环境因素与驾驶条件,客户反馈,他开车应该是柔和并没有激烈驾驶,这次报警当时是下午三四点钟,车辆反复不间断的在市区低速行驶了大约2h,当时车速40km/h左右正常行驶,肯定没有急加油、猛刹车等激烈的驾驶工况。根据以上信息,维修人员考虑到客户驾驶方面应该没有异常操作,当前已经更换了诸多发动机及变速器外部散热的相关部件,所以就怀疑可能是变速器内部的油温传感器问题,准备更换变速器模块。因为没有十足的把握,因此维修师傅也介入了该车的变速器过热报警的调查中。根据维修人员的维修过程描述,维修师傅先查阅该车的后台诊断历史数据。首先,查询发动机控制模块信息,没有任何过热报警记录;进入变速器系统后确实可以看到变速器模块没有故障码记录,但是,变速器模块的隐藏记录器中确实存在次级油温报警信息记录, 仔细梳理车辆的维修信息,确认车辆的维修历史:第一次,水箱漏水,更换水箱、节温器,清洗冷凝器;第二次变速器报警后,更换为变速器油散热的热交换器及冷却液小循环的节温器(两者为一体式部件)。那么,根据变速器油温报警时数据显示,变速器阀休的上控制模块的芯片温度是115℃,而变速器的油温则是140℃。这样就产生了一个问题,变速器油温是真实过高还是虚假过高呢?芯片温度可以肯定在变速器模块电路板上,变速器油温传感器又是安装在哪里?带着这个间题,维修师傅查阅了相关资料得知,ZF6HP系列变速器油温传感器仍然装在阀体上,阀体是液压阀体及变速器控制模块为一体式由此看来,油温传感器也装在芯片不远的地方,会不会是传感器信号有偏差?而两个温度相差近30℃,这个可能还是很有可能的。但是,油温传感器都在控制模块上集成,怎么会这一个传感器才有信号偏差?难道电路板内部有开焊、虚接或者短路?想来想去,维修师傅觉得越想越复杂了。不过不管怎样,总要先排除模块外部的电源接地不好的可能。于是便建议维修人员仔细检查变速器模块的线束针脚、电源与接地点。接下来,维修技师仔细检查了变速器模块的线束、针脚与接地等方面,均没有发现异常。
根据上面的检杳,基本上可以排除控制模块外面线束的可能。那么变速器过热的问题,是阀体还是变速器内部?这是个问题!从经验来讲,维修师傅接触过的ZF8HP系列多为虚假报警,是因为网络通信问题或虚假的转速信号导致计算油温报警;而其他品牌的自动变速器真实过热有两种原因:一是水箱冷凝器脏污,发动机过热导致的变速器散热不良;二是发动机动力不足导致的变矩器常处于打开状态持续增扭而过热。在ZF6HP系列的变速器上,维修师傅的维修经验则是零,没有任何案例经验借鉴,只能从头分析。通过实际车辆表现来讲,发动机没有过热迹象而动力充足,变速器也没有换挡方面的故障迹象,只是模块上的两个温度传感器的偏差过大。因此,维修师傅还是觉得传感器方面的可能性较大。于是,推荐维修人员先更换变速器阀体(与模块为一体式,包含变速器的控制模块)。
当然,如果故障自此消失,或许各位也不会看到这篇文章,而事实上该车在更换一块全新阀体然后又行驶了一周,变速器油温就再次出现了报警而进店维修。维修技师也十分怀疑,但经过诊断车辆并确认,该车报警信息记录中的确出现交车后里程数的油温报警信息,也就是从历史报警数据中证实了故障还在。这样一来,案例就再一次考验到维修师傅头上。得知这个不幸的消息后,维修师傅也是一阵诧异,再次调取该车变速器中隐藏的报警数据,奇怪的是故障数据显示变速器芯片温度还是和油温相差将近30℃。变速器阀体包含模块,也集成所有的传感器,更换也就意味排除模块及传感器,这样看来维修师傅只能认为显示的温度数据应该是真实的,变速器难道是真的过热了吗?那么是变速器自己产生太多的热量,还是散热出了毛病?会不会是发动机给变速器油散热用的小水循环水路工作不正常,从而影响了变速器的散热能力?从理论上讲,为变速器油散热的热胶交换器是变速器油和发动机冷却液相互交换热量的部件。在冷车时,发动机水温上升快,发动机冷却液需要给变速器油加热,使得变速器油尽快升高到工作状态;而热车后,当变速器油温高时,变速器油的热量就需要释放给发动机冷却液,使得变速器油温不能过高。之前从非ZF系列自动变速器的维修经验来讲,也确实有发动机方面散热不良导致变速器过热的案例。所以维修师傅认为,在判断变速器自身问题之前,一定要先确保发动机冷却液中为热交换器散热用的小循环水路没有问题。也就是说,不要因为发动机小循环不良,水温过高,影响了变速器油的散热,并且客户也曾经提及过,车辆是长时间低速行驶堵车后才出现的报警。考虑再三,维修师傅决定去维修现场查看此车。
到达现场后,维修师傅先进行了一系列的常规检查,检查变速器散热器油管,无弯曲变形;变速器散热器及节温器,均为全新备件。变速器油管的安装位置正确,没有插错接口的问题。检查变速器油位油质,油质颜色无异常,气味无焦瑚味道。检查发动机液位充足、冷凝器干净无堵塞,水箱、节温器为全新配件。检查拆卸发动机小循环进出水管,内部无任何水垢、堵塞迹象。但是,维修师傅却发现了一个问题,水管连接图与实际的油水热交换器都有五根管路(两根油管、三根水管),可是N54的水循环示意图中仅有两根水管,这意味着有一根水管并没有检查到位,根据上述检查分析,我们找到了连接到热交换器的第三根小循环冷却液管路。我们还发现,这根小循环的管路上居然也安装着一个特别小的节温器。之前热交换器的节温器已经更换,是不是这个小节温器有问题呢?考虑到如果发动机的小循环水路有堵塞打不开等异常,虽然不会对发动机大循环散热有影响,却很可能影响到变速器油热交换器的散热性能。因此,维修师傅建议维修技师把这根独特的带有小节温器的水管也换掉。完成上面的变速器油散热循环与发动机冷却液的小水循环检查后,接下来维修人员复位车辆准备验证故障。外出前,维修师傅还特意询间了店里是否有红外测温仪,维修师傅准备在车辆报警时检测实际的水温与油温,但遗憾的是该店的红外测温设备恰好坏了!无奈之下,只有拿诊断仪去读取模块的温度数据了。之后,我们外出测试车辆,发动机动力充足、变速器换挡平顺;保持在挡位内驾驶,车辆也没有变矩器锁止离合器滑动导致的耸车迹象。反复路试近两个小时,模拟了各种堵车、激烈驾驶,平稳驾驶、高速驾驶等各种工况,但是都没有能重现故障,并且维修师傅也一直在检测变速器油温、发动机水温,都完全在正常温度范围,没有任何过热迹象。 于是,我们只好再回到店里。维修师傅考虑到变速器能产生热量最大的部件就是变矩器了,最热的状态就是变矩器打开状态时失速测试。因为变矩器在失速测试时一直处于打开增扭的状态;此时,发动机的能量除了发动机本身及排气散热外,发动机传递给变速器的能量绝大部分都在变矩器内搅油而转化为热量,所以失速测试时会产生极大的热量。于是,我们做了一个长时间的轻失速测试(完全失速测试会极大地损伤变速器的变矩器及离合器等部件,因此采用了轻失速测试):踩住并保持制动踏板,挡位挂到前进或倒车挡内,然后轻轻地加油门到1200~1500r/min之间,并在原地状态长时间保持失速10min左右。可是,令维修师傅差异的即便变速器处于这样的极端失速制热状态,变速器的温度也没有突破140℃以上,只能到110℃左右,而水温一直维持在90℃左右。这样极端操作试车,发动机水温也正常,变速器油温只是偏高,可是故障就是不能重现。那么会不会是发动机的两个冷却小循环的节温器有间歇性打不开?看来还得先换之前怀疑的冷却小循环水管及小节温器。于是,维修师傅决定暂时先撤离。然而,事情就在维修师傅放弃测试时出现了转机:失速测试后,维修人员开车送维修师傅去地铁的路上,变速器居然报警了此时,发动机进入紧急模式,动力输出受限。于是,维修师傅赶紧连接诊断设备查看相关数据显示,当接好诊断仪进入变速器菜单后,水温92℃、发动机机油温度116℃,变速器油温报警已经消失,正从138℃向下变化。因为车辆在主干路上行驶,不方便停车,并且手头也没有红外测温仪,所以维修师傅也无法验证实际的油温及水温状态。之后车辆又继续行驶了几千米,变速器温度便下降到正常的100℃左右,再次低速模拟堵车模拟试车,变速器油温仍不能继续上升了。维修师傅也是功复考虑这个车的前后维修经历以及相关故障逻辑。同时,维修师傅也向行业内的实战专家请教了相关故障判断逻辑,我们都一致认为使用红外测温仪,确认水温和油温的关系才是故障下手的根本点。不过在第二天的时候,维修人员突然联系了维修师傅,反馈了一系列的重要信息:①已经更换之前我们怀疑的第三根发动机小循环的水管与小节温器(一体式);②维修人员借到了红外测温仪,确认故障出现时发动机水温正常,变速器油管散热温度明显高于散热水管温度;③现在已经找到故障规律方法是先原地挂挡变速器油加热到100~110℃,然后再外出低速路试,这时油温会在几十秒的短暂时间内迅速飘升30℃。并且维修人员还给维修师傅捕捉了两条关键的视频:一是车辆报警后测量水管、油管数据的视频;二是诊断仪中显示一段完整的油温上升数据变化过程并报警的视频。变速器报警,打开机盖测量变速器油的热交换器水管为71℃,而油管为99℃。询问为何外测温显示温度会比诊断仪中显示有偏差?会不会测得温度不准呢?维修人员回复,这个应该是管路橡胶外表的温度,内部液体应该会比实际高 20℃左右,我们对比了前部水管与金属的散热器,橡胶和金属部件测出的温度都有偏差;不过请放心,我们实际用手触摸三根水管和两根油管的感觉肯定是变速器油管过热,几乎不能用手握住,而发动机的小水管用手握住没有任何问题!而在视频2中,的确看到变速器油温在短时间飘升并报警的视频。通过视频,维修师傅计算了一下时间线,0~35s,车辆原地怠速从36s开始起步,短短的30s,变速器油温就从105℃飘升到了140℃以上!
维修师傅听到这些信息,看到了这两段视频,也兴奋不已。因为这些证据说明或验证了两个重要的信息:第一,更换了冷却水小循环小节温器,基本上排除了发动机的小循环不良的可能;第二,变速器油温报警时,实际检测的水循环水管温度明显低于变速器油管的温度。这也进一步说明发动机给变速器油散热的小循环没有问题,问题还是出在变速器方面。然而,第二段视频中变速器油温为何在极短的时间内上升如此剧烈?这是个非常重要的问题,维修师傅一时间也很难推理并想象根源。就算变速器真的油温高,那么就说明油温监控是准确的,变速器没有激烈驾驶怎么可能在30s的时间把变速器油从105℃加热到140℃?这需要多大的功率作用在变速器内部?想到这里,维修师傅觉得这样的变速器温度变化率简直就是一种匪夷所思,当时也是百思不得其解。
    维修师傅又再次检查验证此车,按照之前维修人员描述的方法试车,果然重现了报警。通过诊断仪数据显示确认变速器油温的确在极短的时间内出现了剧烈上升。当变速器油温过热报警后,从实际测量的三根水管、两个油管的温度来看,的确变速器油管的温度会比水管高20℃左右。所以,维修师傅也算是亲自验证了实际的故障温度信息。
看来,发动机方面应该没有问题,但是为了防止再次出现不必要的误判,本次试车维修师傅也特意邀请发动机方面的专家帮助维修师傅梳理一下发动机小水循环管路。我们经过反复对比检查确认,发动机冷却循环各个管路安装正确,接口没有错位安装。同时我们也发现N54发动机的散热循环资料确实是不准确的,而实际的冷却循环图变速器油的热交换器只有两根管路,实际车辆中则安装三根水管;之前我们单独更换的小节温器其实连接的是发动机的热水管,其实根本就不是为了变速器油进行冷却用的,而是为变速器油的加热用的水道。其真实作用就是天冷时发动机水温上升快,变速器油借助发动机冷却液的温度而快速预热,从而尽早达到工作油温。所以这个小节温器是控制变速器低温加热的;变速器油高温散热的节温器是与热交换器作为一体的节温器,而这个节温部件早在第二次进厂维修时都已经更换,所以现在可以十分肯定的是发动机给热交换器冷却的小循环也排除了。变速器油温虽然不是跳跃的突变,但是变化速度着实也不慢,会不会还是变速器模块外围线路或接地的干扰导致的?之前维修人员已经拆下了线束,检查没有异常。维修师傅听过也遇到很多接地不良导致信号不准的案例,为了排除变速器电脑的接地不实,从而引发变速器的传感器信号漂移而温度不准,我们又在车辆上加装了一根特别粗的接地大线(从车身到动力总成,确保发动机、变速器与车身接地良好)。之后,我们再次实际路试,结果变速器油温报警仍然是再次出现。因此,故障彻底锁定在变速器内部上,不再考虑任何外部系统。
    那么是什么原因导致变速器油温在低速行驶时飘升?是变速器内部阀体卡滞?是执行部件打滑导致的油温上升?还是因内部油道堵塞或者泄漏影响了散热?为此,维修师傅详细回忆了故障诸多细节并查阅了相关资料求解。
    首先,从故障的维修历史来讲,变速器方面的液压阀体包含控制模块传感器,已经更换了全新部件。囚此,变速器的控制方面、阀体内机械阀芯卡滞、电磁阀性能不良等可能性已经排除。
    然后,从报警的条件来说:显然故障是需要原地怠速或失速、再低速行驶才会出现。我们知道,变速器产生最大热量的状态就是变矩器的失速试验,此时没有动力输出,发动机输入给变速器的绝大部分能量都在变矩器中转化成了热量。然而实际的测试说明,即便变速器极端的失速操作产生大量的热量时,变速器散热系统也能顺利的散发出去不过热。反而失速后,中低速行驶中,变速器油温才会剧烈的上升。那么原地失速和中低速对比来讲,散热系统有什么差别?变速器油液流向控制方面又有何差别?维修师傅翻出了ZF6HP的散热系统油路图, 原来,变速器散热系统是与变矩器的控制直接相关。这里维修师傅反复提及变矩器是变速器中最大的制热元件,变矩器打开状态增扭是最大的制热工作模式,所以,此时必须要把变矩器油的热量散发出去。
    在原地失速时,变矩器处于打开增扭,变速器油散热油路传递线路:油底壳→油泵→主油路油压调节→变矩器压力阀WD-V上油道→变矩器锁止离合器背腔(后部油腔)→变矩器内腔→变矩器锁止离合器阀WK-V→变矩器压力阀WD-V下油道。变矩器散热油路单向阀→变速器油热交换器→润滑油路→变速器润滑机械部件→油底壳。同时主油路油压的一部分油液也会直接通过变速器润滑阀,流向变速器油热交换器,再到润滑油路。
而变速器在进入调节或闭锁状态时,变矩器锁止离合器接合,变速器油就不再流经变矩器,油路流向为油底壳→油泵→主油路油压调节→变矩器压力阀WD-V上油道(闭锁,油路截止);另一路的主油压流经:油底壳→油泵→主油路油压调节→变矩器锁止离合器阀WK-V→变矩器内腔(闭锁,油路截止);而主油路油压的一部分油液仍然会通过变速器润滑阀V流向变速器油热交换器,再到润滑油路。 变速器在这两个不同工况下,散热油路的主要区别就是:主油路油压是否通过并带走变矩器的热量。按照常规正常状态来说,应该是失速时变矩器搅油过热,而变矩器闭锁时无搅油时油温低;但是为何故障现象却偏偏发生在相反的工况下?所以,维修师傅就有理由怀疑变速器在中低速时变矩器接合时有异常的热量产生或传递转移。考虑到几次过热报警时,都是变矩器先经过了原地的失速状态,当车辆一起步温度立即飘升,那就很可能是变矩器中过热的油液回流到油底壳,快速拉升油温。因此,变矩器锁止离合器的压盘出现机械性故障,卡滞在打开位置或者压盘不平有油压泄漏。当控制模块控制变矩器压力阀和调节阀移动后,就关闭了变矩器背腔的油路,使得变矩器中过热的变矩器油反向流动变速器油底。维修师傅猜测的故障油路。同时,从产生热量的角度来讲,在变速器中低速时,产生滑动的部件也就是变矩器了,所以也可能是因为变矩器打滑导致流向油底壳的油液再次加热。 想到这里,维修师傅再次仔细查阅了整个变速器油温报警的温度变化过程,观察发动机转速与发动机的输入轴转速(涡轮转速),计算两者的滑差即为变矩器的打滑率。经过对视频一帧一帧的播放,维修师傅发现中低速时,变矩器锁止离合器居然长时间都有100~300r/min的滑差。
那么,是变矩器锁止离合器泄压,还是外部油路泄压,或是压盘卡滞导致的变矩器热油倒流?继续查阅相关油路,6HP系列变速器的实际油道设计图。如果变速器输入轴上的密封圈轻微破损或壳体上结合油路轻微泄压,或者变速器输入轴铜套磨损,变矩器打开增扭散热油路可能不受太大的影响,只要确保变矩器处于打开状态;而反过来变矩器接合时,就很可能导致接合压力不足,不能推动压盘移动而接合锁止离合器,从而关闭不严使得变矩器中大量的热油回流,也使得变矩器锁止离合器打滑率过大。 案例分析到这里,故障也就定位到了变矩器或变速器了。正在维修师傅反复琢磨各种可能性时,由于客户压力、维修效率、正确率等各方面因素,该故障也需要最短时间解决。因此在无法肯定变矩器可以解决的情况下,该车更换了变速器。当然,最后更换变速器之后,反复试车,故障彻底消失。

博睿通达自动变速箱维修交通管理局审批通过的一类汽车维修企业



宝马7系变速箱行驶中过热报警维修案例
2017年被评定为一类汽车维修企业,具有合法的自动变速箱维修资质




宝马7系变速箱维修车间
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