Иногда причину поломки АКП проще найти в постели?
Сегодняшний материал не имеет никакой связи с интимной стороной человеческой жизни. Но одно негласное правило, которое современное общество сформировало для этого типа отношений, почему-то у нас нашло применение в автосервисе. Если точнее: при ремонте автоматических трансмиссий. Интересно? И нам тоже. Тогда поговорим.
Предприятий, занимающихся ремонтом АКП, на нашем рынке предостаточно. Это независимые автосервисы широкого профиля, у которых услуга по ремонту АКП является одной из многих в перечне, и специализированные техцентры по ремонту автоматических трансмиссий. Дилерские центры не в счет – их вклад в это дело составляет совершенно мизерную часть. Cегодняшний разговор обращен к мастерским, для которых ремонт АКП является главным и единственным ремеслом. Там работают самые опытные специалисты, обладающие всем необходимым инструментарием и профессиональной информацией. Часто автомобиль с серьезной проблемой «автомата» после долгих мытарств «исцеляется» именно в таких заведениях автосервиса на радость владельцу. Руководители специализированных центров педантично ведут архивные истории ремонтов. Это позволяет им проводить различные анализы с полезными для деятельности предприятия выводами. С результатом одной из таких работ мы намерены сегодня познакомиться.
Читатель наверняка знаком с автосервисом ООО «Automatic Transmission Group» по нашим регулярным публикациям. Директор техцентра, Владимир Дроздовский, недавно провел выборочное исследование ремонтов трансмиссий, прошедших через предприятие. Результат получился парадоксальным – целый ряд агрегатов вышел из строя по причинам, никак не связанным с самими АКП или их ремонтом. Результатами этой полезной работы он поделился с редакцией. Эта информация и легла в основу нашего сегодняшнего материала.
Это страшное слово «соосность»
Когда агрегат после ремонта выходит из строя повторно, то вроде бы все ясно – нерадивые механики что-то сделали не так. Однако случаи, о которых мы намерены говорить сегодня, оказались намного сложнее. АКП, возвращающиеся повторно в ремонтную мастерскую, имели поломки, аналогичные тем, что были выявлены при первичных обращениях. Это касалось износов деталей насосов, а также выходов из строя элементов гидродинамического трансформатора (сокращенно «гидротрансформатор»), и даже деталей двигателя – мембран (в иностранных источниках «drive plate» – приводная пластина).
Необходимо пояснить, что в устройстве двигателя внутреннего сгорания для снижения неравномерности вращения коленчатого вала применяется специальная деталь – маховик, обладающий значительным моментом инерции. Кроме того, маховик обеспечивает передачу крутящего момента от двигателя к коробке передач и крутящего момента стартера на коленчатый вал двигателя при запуске мотора. При установке АКП, оснащенной гидротрансформатором, использовать тяжелый маховик нецелесообразно в связи с достаточной инерционной массой самого гидротрансформатора. Поэтому для передачи крутящего момента от мотора к коробке передач используют тонкую мембрану (приводную пластину), толщина которой у разных моделей колеблется около 2 мм (см. рис. 1).
В такой конструктивной конфигурации одной опорой гидротрансформатора становится коленчатый вал двигателя, а второй – подшипник скольжения (иногда качения) АКП. Гидротрансформатор через мембрану жестко сочленен с коленчатым валом двигателя, а его центровку выполняет специальный элемент, называемый пилотом. С противоположной стороны гидротрансформатор своей ступицей опирается на подшипник коробки передач. Работоспособность такой конструкции возможна лишь при точной соосности коленчатого вала двигателя и подшипника коробки передач. Это обеспечивается центровочными штифтами. Они при сборке агрегата точно (от 0,06 до 0,08 мм) фиксируют два элемента сочленения (картер двигателя и корпус коробки), обеспечивая заданные параметры сососности. Вот этот пограничный стык двух устройств силового агрегата и стал зоной повышенного внимания специалистов по ремонту АКП. Эта «нейтральная» территория вызвала у ремонтников подозрения в причастности к системным поломкам автоматических трансмиссий. А нейтральна она потому, что не входит в зону контроля ни мотористов, ни коробочников. Каждая группа специалистов отвечает лишь за исправность своих агрегатов, но не ответственна за их «сожительство».
Специалисты предположили, что несоосность между подшипником ступицы гидротрансформатора АКП и осью коленчатого вала двигателя могут приводить к поломкам при исправности каждого в отдельности агрегата. Для проверки данного предположения была разработана специальная методика. Суть ее сводится к следующему. На коленчатый вал двигателя со стороны мембраны устанавливается индикатор часового типа с ценой деления 0,01 мм. К картеру двигателя крепится часть корпуса АКП (обычно картер гидротрансформатора), по которому при сборке центруется насос коробки передач. Проворачивая коленвал с закрепленным на нем индикатором, снимаются показания биения вала относительно центрирующей поверхности насоса АКП. На новом двигателе этот показатель находится в пределах 0,06.0,08 мм. В процессе эксплуатации эта величина может увеличиться до 0,10.0,15 мм, а предельно допустимым значением считается 0,20 мм.
В технической литературе производителей указываются следующие параметры для контроля (индикатор фиксируется на картере двигателя, места измерений см. на рис. 1).
1. Биение мембраны двигателя в районе отверстий крепления гидротрансформатора (максимально допустимое значение 0,20 мм).
2. Биение ступицы гидротрансформатора в районе рабочей поверхности подшипника (максимально допустимое значение 0,20 мм).
3. Торцевое биение коленчатого вала двигателя (максимально допустимое значение 0,20 мм).
Дополнительно, для оценки зазора в коренных подшипниках коленчатого вала, измерения производятся в радиальном направлении («качание»). Для этого индикатор фиксируется на картере двигателя, а к торцу коленчатого вала прикладываются значительные усилия в радиальных направлениях.
По указанной методике были получены результаты замеров, которые, на взгляд авторов исследования, дали возможность специалистам сделать полезные практические выводы. Итак, смотрим таблицу.
Теперь постараемся кратко прокомментировать каждый показанный случай.
1. Автомобиль Audi S6, поступивший в ремонт с разрушенной мембраной, из-за неквалифицированного вмешательства специалистов неизвестного профиля. Следует обратить внимание на первый столбец таблицы, где говорится о наличие центровочных штифтов. В данном агрегате их не оказалось вовсе. Как считают конструкторы, отсутствие этих деталей позволяет в момент крепления коробки к двигателю «уводить» АКП, а соответственно, и ее ось до 0,5 мм от заложенных в конструкцию величин. А этого более чем достаточно, чтобы осевые напряжения, возникающие при таком смещении, порвали тонкую мембрану автоматической трансмиссии Audi S6. Что и случилось. Пробег до поломки составил 250 км.
2. Автомобиль Hyndai Terracan попал в зону внимания исследователей как образец, подчеркивающий, что отсутствие смещения оси вала от штатного положения в силовом агрегате является залогом долголетия трансмиссии. Данное ТС имело огромный пробег и попало в ремонтную зону по причине незначительных утечек гидравлической жидкости, что присуще всем АКП с подобным пробегом. А выявленный увеличенный торцевой зазор коленвала не играет существенной роли в жизни автоматической трансмиссии и на эксплуатацию автомобиля негативно не влияет.
3. Далее в таблице значится Ford Focus. С его АКП все предельно просто. Значительная величина «качания» коленчатого вала привела к разрушению мембраны двигателя. Главная причина случившегося состоит в значительном естественном износе коренных подшипников коленвала двигателя. Такой исход предохранил весь силовой агрегат от гораздо больших повреждений.
4. АКП Lexus RX 300 была доставлена в техцентр без автомобиля. Специалисты провели ремонт и вернули ее владельцу. И дальше об этом агрегате и автомобиле ничего не было слышно в течение года. Как оказалось, в дальнейшем весь год она благополучно работала. Но затем эта АКП вновь попала в техцентр с проблемой течи жидкости из нее. Агрегат был разобран и осмотрен. Специалисты обнаружили разрушение подшипника скольжения (втулки) насоса коробки передач. По информации хозяина автомобиля, сразу после ремонта АКП он заменил низ двигателя (шорт-блок). На вопрос: «производились ли какие-либо механические работы на этом двигателе?» был получен отрицательный ответ. Ремонтники починили агрегат и передали его владельцу. Однако через месяц уже хорошо знакомый господин вновь появился в дверях техцентра. И опять по поводу течи трансмиссионной жидкости из АКП его автомобиля. Разборка агрегата показала разрушение ступицы гидротрансформатора (трещина в основании). Эта деталь выходит из строя настолько редко, что за всю многолетнюю историю работы предприятия такого случая не встречалось. Опрос коллег из других автосервисов по этому поводу также ни к чему не привел – никто не встречал в своей практике подобного случая. А на вопрос к автовладельцу о каких-либо работах с двигателем последовал традиционно отрицательный ответ. Теперь директор технического центра потребовал доставить ему проблемный автомобиль для исследования, в ином случае он от ремонта отказывался. Автомобиль доставили в автосервис и подняли на подъемнике. Осмотр нижней части двигателя показал очевидные следы ремонтных работ. Были заметны новые уплотнители поддона, сальник коленчатого вала и другие признаки вмешательства в агрегат. На расспросы коробочников о характере проведенного ремонта звучали неубедительные размытые пояснения, из которых понять что-то было невозможно.
Далее ремонтники промерили соосности силового агрегата. Чудовищное «качание» коленчатого вала и значительная величина «несоосности по центровочной поверхности насоса» прояснили ситуацию. Владелец автомобиля со словами: «Я буду с этим разбираться!» забрал авто из автосервиса. На этом история о замученной АКП закончилась, но по отношению к двигателю она имела интересное продолжение. Мир ведь тесен. Особенно авторемонтный. Коллеги рассказали, как происходил «ремонт» мотора проблемного авто. «Мастера» на нем меняли коренные подшипники без снятия коленвала. «Метода», в общем-то, известная, но в описанном случае она показательна. Почему данная «метода», как говорят, «не прошла» – расскажем ниже. Пробег между ремонтами составил 620 км.
5. Suzuki Grand Vitara. История автомобиля такова. На нем был произведен ремонт двигателя. После этого через 450 км произошел отказ в работе АКП. Владелец авто обратился к исполнителям моторного ремонта с претензией. Мотористы, как водится, отреагировали в том смысле, что к АКП их действия не имели никакого отношения. И автомобиль был доставлен к специалистам по ремонту АКП. Разобрав агрегат и промерив все осевые биения элементов трансмиссии, агрегатчики везде получили допустимые показатели, кроме одного – «несоосность по центровочной поверхности насоса». Она имела значительную величину. В агрегате были разрушены мембрана и пилот гидротрансформатора. Специалистам, до ремонта самой коробки передач, предстояло провести работу по восстановлению соосности пары «двигатель – АКП». А это объемная кропотливая работа. Двигатель демонтировали с автомобиля и удалили центрирующие штифты. Сочленив с ним картер коробки, выставили практически нулевое биение оси коленвала относительно центровочной поверхности насоса АКП. И потом были развернуты новые центрирующие отверстия для крепления коробки к картеру двигателя и изготовлены новые штифты для посадки. После замены вышедших из строя деталей, сборки и монтажа агрегат был установлен на автомобиль. К сожалению, такой ремонт делают индивидуальным совмещением двигателя и АКП. И потом уже заменить один агрегат не представляется возможным, только парой. В дальнейшем автомобиль на площадке автосервиса более не появлялся. Но сценарий мог развиваться и по-другому. Например, если бы владелец автомобиля купил «бэушную» коробку и установил ее на автомобиль без проведения показанной работы. При таком исходе он бы мог до конца своих дней каждые 300-500 км пробега менять ее на другую по тем же причинам.
6. Поехали по таблице дальше. Следующий образец ремонта представлен автомобилем Toyota Land Cruizer. Разборка и дефектовка деталей АКП показали сильное разрушение гидравлического насоса. При достаточно щадящих результатах ряда измерений величина «несоосности по центровочной поверхности насоса» существенно выбивается из общего ряда. По характеру деформации мембраны видно, что она подвергалась значительным нагрузкам. Это отразилось на величине осевого биения мембраны двигателя. Но надежность мембраны тяжелого автомобиля удержала другие узлы от дальнейшего разрушения. А вот насос не выдержал. И в этом случае наверняка не обошлось без участия механиков-мотористов. Но, как и всегда в таких случаях, на вопрос коробочников к автовладельцу о факте двигательного ремонта на его авто специалисты получили отрицательный ответ.
7. Следующий наш экспонат Suzuki Grand Vitara по своим параметрам осевых смещений идентичен образцу № 5 в таблице. Значения почти всех характеристик осевых биений соответствуют норме, кроме одной – «несо-осности по центровочной поверхности насоса». Она здесь гораздо выше. Но повреждения АКП те же. И причина та же – последствия глубокого моторного ремонта. Пробег после ремонта двигателя составил 450 км.
8. Лимузин «Чайка ГАЗ-13» в этом ряду кажется образцом старины глубокой. Но и он – носитель автоматической трансмиссии, реагирует на «глубокий» ремонт двигателя совершенно так же, как и самые свежие образцы автопрома. Массивная мембрана тяжелого ТС выдержала существенные осевые биения, но насос – нет. И пал жертвой моторного вмешательства.
Что можно сказать после краткого разбора причин и следствия поломок каждой АКП? У них у всех есть что-то общее, но имеются и различия. Поговорим об этом.
Как мы видим, самые значительные поломки, и это становится понятно из последней колонки таблицы измерений, случались в связи с существенными отклонениями в «соосности центровочной поверхности насоса» гидротрансформатора. Силовые агрегаты различных автомобилей на это реагируют по-разному, но дело всегда заканчивается серьезным ремонтом АКП.
Теперь про неписаные законы гендерных отношений. Как понятно из сегодняшней работы, факт ремонта двигателей на автомобилях с вышедшими из строя АКП владельцами автомобилей всегда категорически отрицался. Почему? Или – для чего? Факт настолько удивительный, что пришлось задать этот вопрос Владимиру Дроздовскому. Тот даже не сказал, а воскликнул: «Не знаю! Они (автовладельцы) так упорно молчат, как будто я их расспрашивал об интимной жизни! Такое молчание стоило нашему предприятию больших временных и финансовых потерь. Кому это нужно?». Остается только предположить, что пострадавших автовладельцев сбивал с толку термин «постель».
А что в постели?
В самом деле, соосность валов в силовом агрегате задана и выполнена с очень высокой точностью. Гидротрансформатор опирается и центрируется по отверстию в заднем фланце коленвала одной стороной и вращается в подшипнике скольжения (втулке) корпуса АКП с другой стороны. Очевидно, любое несовпадение осей коленвала и корпуса АКП приведет к перекосу гидротрансформатора и как минимум выходу его втулки из строя. Если перекос осей большой, то пострадает и насос АКП, который приводится ступицей гидротрансформатора.
Напротив, в двигателе коленчатый вал лежит сразу на четырех (у V-образной «шестерки»), пяти (у рядной «четверки» и V-образной «восьмерки») или даже семи (у рядной «шестерки») подшипниках. Такая многоопорная конструкция и носит то самое название «постель», которое вызывает замешательство у иного владельца автомобиля. Но факт остается фактом: чтобы коленчатый вал вращался свободно, требуется чрезвычайно высокая точность обработки всех опор в блоке цилиндров – обычно все погрешности в диаметре и отклонении от общей оси в постели коленвала не должны превышать 0,01 мм. Иначе вал заклинит, и двигатель не поедет.
Но в эксплуатации случается, что подшипники коленвала повреждены – задраны или перегреты. Тогда опоры в постели «разъезжаются», т.е. их оси отклоняются от общей исходной оси, отверстия становятся овальными и к тому же большего диаметра за счет износа. Поскольку все механики знают, что кривая постель – это «мертвый» мотор, а блок цилиндров весьма недешев, чтобы можно было его просто так заменить, то прилагают все силы для ремонта постелей. И вот здесь начинаются «чудеса».
Что делать, если постели кривые? Очевидно, надо заново расточить их отверстия на специальном станке. Но как это сделать, если отверстия изношены, а их конечный диаметр расточки должен стать меньше исходного? Все просто – надо «занизить» крышки постелей, т.е. обработать их по плоскости разъема. Тогда крышки на блоке «осядут», а размер постелей уменьшится как раз на величину припуска на обработку.
Сказано – сделано. То есть осажено и расточено, значит, блок спасен. Но что за ось у постелей получилась в результате? Она несколько изменила свое положение. Уехала, так сказать. И уехала она в строго определенную сторону – к верхней части блока. Что совершенно закономерно, стоит только нарисовать схему обработки на бумаге. А уехала на сколько? Если при расточке «не заморачи-ваться» с положением оси, а делать «как получится», то ерунда, совсем на чуть-чуть – ровно на половину припуска на обработку. Если с крышек опор было снято, допустим, 0,5 мм, то и припуск был около 0,5 мм, тогда смещение оси составит примерно 0,25 мм. Всего и делов-то.
Но постели коленвала не просто уехали, они стали несоосны с коробкой передач, которая точно центрируется по блоку с помощью специальных центрирующих втулок. Вместе с постелями вверх «отъехала» и мембрана гидротрансформатора. Одновременно возник перекос гидротрансформатора во втулке. И теперь не только втулке, но и, возможно, насосу АКП жить осталось только те самые несколько сотен километров...
Именно так обычно и растачивают постели. Почему? Потому что «ловить» ось, чтобы обеспечить самый минимальный увод ее вверх (не более 0,03 мм), долго и дорого – гораздо дешевле и быстрее срезать с крышек блока побольше, с запасом, а потом попасть в середину получившегося припуска. Все равно никто не поймет – проверить-то нечем! Да и просят обычно сделать работу как можно дешевле. Поэтому здесь все делается в точности как просят – дешево и «сердито». «Мы вам коробку не чинили» – вот стандартный ответ расточников-ремонтников на справедливые претензии к качеству расточки постелей при поломке АКП.
А что же делать? Понятно что – или менять сразу блок цилиндров при повреждении постелей, или искать ремонтников, которые сделают расточку постелей грамотно. Но все это не «по-нашему» – дорого. Поэтому коробки передач, «умершие» якобы случайно, «своей смертью», через сотню-другую километров пробега после ремонта постелей в блоке цилиндров, будут неизбежно попадаться и в будущем.
Итог. Во всех рассмотренных случаях всегда, в той или иной мере, происходит разрушение насоса АКП. Справедливости ради надо сказать, что разрушение насоса происходит и из-за дефектов в самой коробке передач. Однако никакие дефекты в АКП не могут привести к разрушению мембраны двигателя и поломкам пилота и ступицы гидротрансформатора. Таким образом, указанные разрушения (мембраны и гидротрансформатора) всегда связаны с несоосностью двигателя и АКП и (или) избыточным перемещением коленчатого вала двигателя в радиальной плоскости. Вот такие постельные дела...
