當我打開transmission的油盒(這個車的transmission設計得很別扭,油盒不是平放在底部的,而是斜在一邊。千斤頂在下麵頂,都不知支持在好,而且很不穩定。),放油的時候,看到幾塊破碎的塑料渣子,顏色是灰白色。當時心想大概是哪個塑料連接件壞了,沒太在意。等全部打開,取出中心軸和所有部件,才知道這些塑料小碎片,就是造成transmission停擺的根本原因。
去掉油盤後,先看到的是油泵的吸油頭和濾網。濾網的後麵,是和油盤大小相當的閥箱,閥箱側麵有幾個機械聯動,小軸經過油封伸到transmission外殼的外麵,和換檔的cable 連接。另有一根小軸也是通到外邊,是用來協調油門加速時降檔位的。很小心地鬆開固定閥箱的螺絲,用螺絲刀撬動閥箱與機體的結合麵以及定位處。仔細記下每一個有管路,彈簧,鋼球(閥門)的位置,然後取出閥箱,放到一邊。對閥箱的打開、清洗和換件,咱從來沒幹過;要對著指導書,一步一步地做。現在先放下。
閥箱拿掉後,transmission的中心部件,也就是主軸就清楚地顯現了。當然,這不是一根貫穿的軸,而是分了不同的節段,但是是在一條直線上的。中心軸的不同部位上,有像碗狀的金屬圈,外麵被鋼帶包著,鋼帶裏側是耐磨材料。這大概就是人們所說的drum 和bend, 我猜。看到兩組離合器,和多年前在車床齒輪箱裏看到的差不多,就是小了些。雖然同稱為離合器,但這種齒輪箱裏的離合器與手排檔車發動機與齒輪箱之間的離合器,是大不相同的,特別是在構造上。這種離合器,是由十幾片到二十片左右的兩組摩擦片組成。這些摩擦片分別固定在主動軸和從動軸上,彼此相連,第一片是屬於主動軸的,第二片是屬於從動軸的,以此類推。當一個外力(機械的或液壓的)壓迫這些摩擦片時,他們之間就形成一體,從而把動力從主動軸傳到從動軸。而一旦外力消失,摩擦片之間相互鬆動,從動軸就不轉了。人們常說離合器燒了,就是指摩擦片磨損過量,再大的壓力也不能使它們緊密相接。像自動車transmission, 如果傳播動力的這組離合器磨損過度,你把油門踩多大也沒用,因為兩組摩擦片不能緊密結合了。再一種工況是外力抓緊從動軸,不讓它轉,結果是主動軸通過摩擦片空轉。我們在紅燈時踩下刹車,就是這種狀況。所以,對自動車transmission的離合器來說,除正常磨損,太多的停車和飛快加速,都是不利於延長壽命的。
因為我猜想問題是出在離合器磨損上,所以我首先就關注了離合器。但出乎我意料的是,離合器片上看不見有過度磨損或過熱的痕跡,相對於20萬公裏的行程,磨損應該是正常範圍的。從一側壓緊摩擦片,主動軸從動軸間沒有滑動,說明盡管摩擦片舊了,但停擺的原因不是出於離合器。那問題會出在哪?檢查drum和bend,說不定bend的耐磨材料磨光了,就像brake 的shoes會磨掉一樣。不同的是,齒輪箱裏的bend,是在drum 的外麵。我看bend上的耐磨材料還在,drum 上也沒有被磨出深溝;就是說,它們的磨損也是在正常範圍。奇怪了呀,難道真是起控製作用的閥箱出了問題,這是我最不願意看到的結果,因為修閥箱我最沒有把握。
突然想起放油時看到了人幾個塑料小碎片, 或說小渣子。到目前為止,還沒看見任何塑料元件。可能它們是車壞的原因,可它們在哪,起什麽作用?直到我把主軸一件一件地拆下來,才恍然大悟。
不知這裏有多少朋友知道行星齒輪(Planetary Gear)係統和原理。70年代,我在燕山安裝德國波爾齊克超大型氨氣壓縮機時,就接觸到行星齒輪變速係統。要把1500轉/分的電機轉速上升到14000轉/分的離心壓縮轉速,同時要求同軸線傳動,隻有行星齒輪係統能達到這樣的要求。還有一點,就是行星係統可以做到無級變速:在主動軸轉速不變的條件下,通過對係統的控製,可以在從動軸上得到任何速度。在自動波的transmission係統中,就運用這個技術。通過液壓和機械控製,在同一條軸線上,改變輸出軸的轉速和扭矩。在實際應用中,設計者還把多個行星齒輪係統串聯起來,使係統更易於控製,使轉速的變化更平穩。像我的車,就是由兩個係統組成的。
行星齒輪係統是由一個位於中心的太陽輪、圍著太陽輪的一個支架,支架上有自由旋轉的三個(或四個)行星輪(行星輪們和太陽輪齧合)、行星輪支架外圍的內齒環輪這三部分組成的(行星齒輪和這個環輪內齒也齧合)。當外圍的環輪被固定不轉時,載有行星輪的支架的轉速和太陽輪轉速之比,,就是太陽輪齒數和環輪齒數的比值再加一,而且是同方向的。在這種工況下,慢慢鬆開對環輪的張緊,讓它有部分自由運動,行星齒輪架的轉速就會降低。這個過程反過來,就是無級變速增速的簡單道理。另一方麵,如果抓住行星輪的支架不讓轉,那麽,從環輪輸出的轉速就是齒數比的倒數,而且是反方向的。(可以簡單假設,倒車就是這麽來的)。如果把兩三個行星齒輪裝置串聯起來,讓一個係統的輸出再成為另一個係統的輸入,加上機械和液壓的製動、鬆開等不同控製模式,就會產生讓人眼花繚亂的多種效果,自動transmission 就是具體的應用。
說到這,大家可以想象,假如這種組合中作為動力輸入/輸出端的一個太陽輪碎了,transmission一定會停擺。 事實就是如此:當我拿出行星齒輪架時,發現被行星齒輪環抱的太陽輪軸上,空空如也:太陽輪不見了!我想,應該是被徹底打碎了;我看到的那些塑料渣,就是破碎的齒輪。這是我唯一一次看到汽車上的行星齒輪係統,不知道是不是所有的車都是如此。第一讓我不敢相信的是用的是塑料(有人說塑料壽命更長,還降低噪音);更不敢相信的是它的尺寸:盡管從行星輪的位置,可以估計到太陽輪的大小:但收到預定的大修kit後,我還是大吃一驚:全新的太陽輪----直徑不到20毫米,不如我的大拇指粗!對比每個車輪的軸直徑和所用材料,太陽輪的這種設計,真是匪夷所思。人們總說這個車種的transmission是垃圾,問題多多,難道就是對此而言?別的車是什麽樣,不得而知。
問題找到了,再往下的工作就沒有很大的壓力了。換掉了行星齒輪係統的所有齒輪,離合器摩擦片,主要的軸承,油封等。檢查清洗、更換零件都是照著葫蘆畫瓢,對控製閥箱也是如此,隻是那些彈簧,鋼珠(閥)和柱塞等,要一一確定是放在了應該的位置上,是件很細致的活。但比起在中國修機器時的刮瓦研磨,測間隙調位置等細活,就省事多了。全是標準件,放進去後定位就行。重要的是每個螺絲都要按力矩擰緊,特別是起鎖定作用的bend,太緊會燒,太鬆會滑。專業書上有調整方法和力矩要求,認真按規定執行就是了。所以,除去等零件,從拆到完工試車,三個工作日而已。我是個新手菜鳥,自幹自學,用了三天。我猜專業店那些工匠們,卸、修、裝,最多需要一天半的時間。可他們收取工錢 之高,肯定超出了標準工時,不可謂不黑。
試車後,對kickdown做了調整,也是唯一的調整。到2006年因為碰撞致使車報廢(其實是很小的損傷,但保險公司說修理費會超過車的價值,堅持要報廢。拿BC省這個唯一的官辦保險,真是一點辦法也沒有),六年中,這個修理過的transmission沒有出過任何問題。所以說修理還是成功的。為什麽當初要什麽擔風險修它?三個原因: 一是外邊修太貴,超過自己能接受的範圍;二是這個車的狀態實在很好,裏外像新的一樣,運轉正常,實在舍不得,也不應該丟掉;三是自己的好奇心和修理愛好。這輩子修理過太多的東東了,汽車上大概就這個transmission還沒幹過。我想,大概所有的喜愛DIY的人,都是出於這三個原因,借此回答上次質疑的哪位朋友。同時,最根本的其實是經濟考量:不是所用的人都能做到超過10萬邁就換新的。而且這十萬邁也隻是個大概的提法,車一定在10萬時發生質的變化?由於科技的發展和工藝水準的提高,現代的車輛,10萬邁真的不再是壽命的限製了。
這篇回憶文章到此結束。原想隻是聊幾句拖車遠道回家的故事,沒想到羅羅嗦嗦地扯出了三篇。謝謝大家閱讀。另外,因為是十幾年前發生的事,有些記憶也可能有誤,但大致不會出格,請大家理解,再謝!