当我打开transmission的油盒(这个车的transmission设计得很别扭,油盒不是平放在底部的,而是斜在一边。千斤顶在下面顶,都不知支持在好,而且很不稳定。),放油的时候,看到几块破碎的塑料渣子,颜色是灰白色。当时心想大概是哪个塑料连接件坏了,没太在意。等全部打开,取出中心轴和所有部件,才知道这些塑料小碎片,就是造成transmission停摆的根本原因。
去掉油盘后,先看到的是油泵的吸油头和滤网。滤网的后面,是和油盘大小相当的阀箱,阀箱侧面有几个机械联动,小轴经过油封伸到transmission外壳的外面,和换档的cable 连接。另有一根小轴也是通到外边,是用来协调油门加速时降档位的。很小心地松开固定阀箱的螺丝,用螺丝刀撬动阀箱与机体的结合面以及定位处。仔细记下每一个有管路,弹簧,钢球(阀门)的位置,然后取出阀箱,放到一边。对阀箱的打开、清洗和换件,咱从来没干过;要对着指导书,一步一步地做。先放下。
阀箱拿掉后,transmission的中心部件,也就是主轴就清楚地显现了。当然,这不是一根贯穿的轴,而是分了不同的节段,但是是在一条直线上的。中心轴的不同部位上,有像碗状的金属圈,外面被钢带包着,钢带里侧是耐磨材料。这大概就是人们所说的drum 和bend, 我猜。看到两组离合器,和多年前在车床齿轮箱里看到的差不多,就是小了些。虽然同称为离合器,但这种齿轮箱里的离合器与手排档车发动机与齿轮箱之间的离合器,是大不相同的,特别是在构造上。这种离合器,是由十几片到二十片左右的两组摩擦片组成。这些摩擦片分别固定在主动轴和从动轴上,彼此相连,第一片是属于主动轴的,第二片是属于从动轴的,以此类推。当一个外力(机械的或液压的)压迫这些摩擦片时,他们之间就形成一体,从而把动力从主动轴传到从动轴。而一旦外力消失,摩擦片之间相互松动,从动轴就不转了。人们常说离合器烧了,就是指摩擦片磨损过量,再大的压力也不能使它们紧密相接。像自动车transmission, 如果传播动力的这组离合器磨损过度,你把油门踩多大也没用,因为两组摩擦片不能紧密结合了。再一种工况是外力抓紧从动轴,不让它转,结果是主动轴通过摩擦片空转。我们在红灯时踩下刹车,就是这种状况。所以,对离合器来说,除正常磨损,太多的停车和飞快加速,都是不利于延长寿命的。
因为我猜想问题是出在离合器磨损上,所以我首先就关注了离合器。但出乎我意料的是,离合器片上看不见有过度磨损或过热的痕迹,相对于20万公里的行程,磨损应该是正常范围的。从一侧压紧摩擦片,主动轴从动轴间没有滑动,说明尽管摩擦片旧了,但停摆的原因不是出于离合器。那问题会出在哪?检查drum和bend,说不定bend的耐磨材料磨光了,就像brake 的shoes会磨掉一样。不同的是,齿轮箱里的bend,是在drum 的外面。我看bend上的耐磨材料还在,drum 上也没有被磨出深沟;就是说,它们的磨损也是在正常范围。奇怪了呀,难道真是起控制作用的阀箱出了问题,这是我最不愿意看到的结果,因为修阀箱我最没有把握。
突然想起放油时看到了人几个塑料小碎片, 或说小渣子。到目前为止,还没看见任何塑料元件。可能它们是车坏的原因,可它们在哪,起什么作用?直到我把主轴一件一件地拆下来,才恍然大悟。
不知这里有多少朋友知道行星齿轮(Planetary Gear)系统和原理。70年代,我在燕山安装德国波尔齐克超大型氨气压缩机时,就接触到行星齿轮变速系统。要把1500转/分的电机转速上升到14000转/分的离心压缩转速,同时要求同轴线传动,只有行星齿轮系统能达到这样的要求。还有一点,就是行星系统可以做到无级变速:在主动轴转速不变的条件下,通过对系统的控制,可以在从动轴上得到任何速度。在自动波的transmission系统中,就运用这个技术。通过液压和机械控制,在同一条轴线上,改变输出轴的转速和扭矩。在实际应用中,设计者还把多个行星齿轮系统串联起来,使系统更易于控制,使转速的变化更平稳。像我的车,就是两个系统组成的。
行星齿轮系统是由一个位于中心的太阳轮、围着太阳轮的一个支架,支架上有自由旋转的三个(或四个)行星轮(行星轮们和太阳轮啮合)、行星轮支架外围的内齿环轮这三部分组成的(行星齿轮和这个环轮内齿也啮合)。当外围的环轮被固定不转时,载有行星轮的支架的转速和太阳轮转速之比,,就是太阳轮齿数和环轮齿数的比值再加一,而且是同方向的。在这种工况下,慢慢松开对环轮的张紧,让它有部分自由运动,行星齿轮架的转速就会降低。这个过程反过来,就是无级变速增速的简单道理。另一方面,如果抓住行星轮的支架不让转,那么,从环轮输出的转速就是齿数比的倒数,而且是反方向的。(可以简单假设,倒车就是这么来的)。如果把两三个行星齿轮装置串联起来,让一个系统的输出再成为另一个系统的输入,加上机械和液压的制动、松开等不同控制模式,就会产生让人眼花缭乱的多种效果,自动transmission 就是具体的应用。
说到这,大家可以想象,假如这种组合中作为动力输入/输出端的一个太阳轮碎了,transmission一定会停摆。 事实就是如此:当我拿出行星齿轮架时,发现被行星齿轮环抱的太阳轮轴上,空空如也:太阳轮不见了!我想,应该是被彻底打碎了;我看到的那些塑料渣,就是破碎的齿轮。这是我唯一一次看到汽车上的行星齿轮系统,不知道是不是所有的车都是如此。第一让我不敢相信的是用的是塑料(有人说塑料寿命更长,还降低噪音);更不敢相信的是它的尺寸:尽管从行星轮的位置,可以估计到太阳轮的大小:但收到预定的大修kit后,我还是大吃一惊:全新的太阳轮----直径不到20毫米,不如我的大拇指粗!对比每个车轮的轴直径和所用材料,太阳轮的这种设计,真是匪夷所思。人们总说这个车种的transmission是垃圾,问题多多,难道就是对此而言?别的车是什么样,不得而知。
问题找到了,再往下的工作就没有很大的压力了。换掉了行星齿轮系统的所有齿轮,离合器摩擦片,主要的轴承,油封等。检查清洗、更换零件都是照着葫芦画瓢,对控制阀箱也是如此,只是那些弹簧,钢珠(阀)和柱塞等,要一一确定是放在了应该的位置上,是件很细致的活。但比起在中国修机器时的刮瓦研磨,测间隙调位置等细活,就省事多了。全是标准件,放进去后定位就行。重要的是每个螺丝都要按力矩拧紧,特别是起锁定作用的bend,太紧会烧,太松会滑。专业书上有调整方法和力矩要求,认真按规定执行就是了。所以,除去等零件,从拆到完工试车,三个工作日而已。我是个新手菜鸟,自干自学,用了三天。我猜专业店那些工匠们,卸、修、装,最多需要一天半的时间。可他们收取工钱 之高,肯定超出了标准工时,不可谓不黑。
试车后,对kickdown做了调整,也是唯一的调整。到2006年因为碰撞致使车报废(其实是很小的损伤,但保险公司说修理费会超过车的价值,坚持要报废。拿BC省这个唯一的官办保险,真是一点办法也没有),六年中,这个修理过的transmission没有出过任何问题。所以说修理还是成功的。为什么当初要什么担风险修它?三个原因: 一是外边修太贵,超过自己能接受的范围;二是这个车的状态实在很好,里外像新的一样,运转正常,实在舍不得,也不应该丢掉;三是自己的好奇心和修理爱好。这辈子修理过太多的东东了,汽车上大概就这个transmission还没干过。我想,大概所有的喜爱DIY的人,都是出于这三个原因,借此回答上次质疑的哪位朋友。同时,最根本的其实是经济考量:不是所用的人都能做到超过10万迈就换新的。而且这十万迈也只是个大概的提法,车一定在10万时发生质的变化?由于科技的发展和工艺水准的提高,现代的车辆,10万迈真的不再是寿命的限制了。
这篇回忆文章到此结束。原想只是聊几句拖车远道回家的故事,没想到罗罗嗦嗦地扯出了三篇。谢谢大家阅读。另外,因为是十几年前发生的事,有些记忆也可能有误,但大致不会出格,请大家理解,再谢!