Комплексная автотехническая и металловедческая экспертиза по определению причины выхода из строя АКПП

105037, г. Москва, Измайловский проезд, д. 11, стр.2.
тел. +7 (495) 234-78-05; +7 (495) 764-27-21
www.avtotehexpert.ru, е-mail: avtotehexpert@mail.ru

ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПЕЦИАЛИСТА

№ ... /15

24.09.2015 г. в ООО «ЭКЦ «Автотранспорт» по заявке от ... было проведено автотехническое и металловедческое исследование автомобиля Toyota Camry, идентификационный номер (VIN): ... , государственный регистрационный знак ... .

На разрешение исследования поставлены вопросы:
1. Имеются ли неисправности в автоматической коробке передач Автомобиля?
2. Какова причина возникновения имеющихся неисправностей автоматической коробки передач Автомобиля:
- производственный дефект (недостаток);
- нарушение правил эксплуатации Автомобиля;
- действие третьих лиц или непреодолимой силы;
- иные причины.
3. Совпадает ли состав металла втулки дифференциала с металлом, который наклёпан (путём наволакивания) на валу привода?

Исследования поручено специалисту ... , имеющему высшее техническое образование по специальности инженер-автомеханик, квалификацию автотехнического эксперта по специальности «Исследование технического состояния транспортных средств», «Исследование транспортных средств в целях определения стоимости восстановительного ремонта и остаточной стоимости», полученных в Российском Федеральном Центре Судебной Экспертизы при Министерстве Юстиции РФ и в Московском автодорожном институте (МАДИ), имеющему сертификат автотехнического эксперта 1-й категории, стаж работы по специальности 22 года, стаж экспертной работы 13 лет и специалисту ... , имеющей высшее техническое образование (Волгоградский политехнический институт – специальность инженер-металлург), доцент кафедры металловедения и термообработки МАДИ, автотехнический эксперт, опыт экспертной работы 12 лет, имеет свидетельство и допуск к проведению трасологических экспертиз Волгоградской Академии МВД РФ, сертификат автотехнического эксперта в Регистре МАДИ.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

1. Автомобиль Toyota Camry, идентификационный номер (VIN): ... , государственный регистрационный знак ... .

МЕТОДИЧЕСКАЯ И НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИТЕРАТУРА:

1. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. М.: ООО «Издательский дом Альянс», 2009.
2. Материаловедение. Под общей редакцией Б.Н.Арзамасова, Г.Г.Мухина. М.: МГТУ им. Баумана, 2001.
3. Мотовилин Г.В., Масино М.А., Суворов О.М. Автомобильные материалы. Справочник. М.: Транспорт, 1989.
4. Журавлев В.Н., Николаева О.И. Машиностроительные стали. Справочник. М.: Машиностроение, 1981.
5. Фрактография и атлас фрактограмм. Справочник. М.Л. Бернштейн, М.: Металлургия, 1982.
6. Справочник по конструкционным материалам. Под общей редакцией Б.Н.Арзамасова, Т.В. Соловьевой. М.: МГТУ им. Баумана, 2005.
7. ГОСТ Р ИСО 5492-2005 Органолептический анализ. Словарь.
8. ГОСТ 4543 Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия.
9. Трасология. Справочник криминалиста. Т.2. Механоскопия. Авторы-составители Степанов Г.Н., Бронников А.И., Волгоград, 1998 г.
10. Чугун и его свойства / В.К Афанасьев., Б.А. Кустов, С.А. Гладышев и др. – Кемерово, «Кузбассвузиздат», 2004 г.- 344 с.
11. Гаркунов Д.Н. Триботехника, 2-е издание –М.: Машиностроение, 1989 -328с.
12. Экспертное исследование технического состояния транспортных средств, - М.: ВНИИСЭ, - 1984.
13. Методическое руководство «Исследование недостатков легковых автомобилей отечественных моделей, находящихся в эксплуатации - РФЦСЭ, Москва 2006 г. (взяты только термины)
14. Автомобильный справочник – «BOSCH» - 2-е издание – изд. «За рулем» - 2004 год.
15. Автоматические трансмиссии современных легковых автомобилей. Устройство, обслуживание, диагностика, ремонт – изд. «Арус», 2005 год
16. Автомобильные сцепления, трансмиссии, приводы – изд. За рулём, 2012 год
17. Автомобильная электроника – Том Дентон – изд. «НТ Пресс»- 2008 г.
18. Бортовая диагностика – изд. «За рулём», 2012 год.
19. Электроника в автомобиле – изд. «Ремонт и Сервис», 2015 год.
20. Электрическое и электронное оборудование автомобилей – изд. ЗАО «Алфамер Паблишинг», 2012.
21. Автоматическая коробка передач Toyota. Учебно-практическое пособие – изд. Машстрой, 2014 г.
22. Toyota Camry – руководство по ремонту и эксплуатации – изд. Монолит, 2014 год.
23. Программный продукт по ремонту и диагностики автомобиля Toyota Camry.
24. Руководство для владельца автомобиля Toyota Camry.

ТЕРМИНЫ

Неисправное состояние (неисправность) - состояние автомобиля или агрегата автомобиля, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.
Повреждение - событие, заключающееся в нарушении исправного состояния конструктивного элемента автомобиля при сохранении работоспособного состояния.
Дефект - это каждое отдельное несоответствие продукции установленным требованиям. Может включать в себя и повреждение, и отказ.
Конструктивный дефект - это дефект, возникший по причине, связанной с несовершенством или нарушением установленных правил и (или) норм проектирования или конструирования автомобиля.
Производственный дефект - это дефект, возникший по причине, связанной с несовершенством или нарушением установленного процесса изготовления или ремонта.
Эксплуатационный дефект - это дефект, возникший по причине, связанной с нарушением установленных правил и (или) условий эксплуатации автомобилей.

ИССЛЕДОВАНИЕ

06.10.2015 года по адресу: г. Москва, ... был произведён осмотр автомобиля Toyota Camry, идентификационный номер (VIN): ... , государственный регистрационный знак ... – фото 1,2. Пробег автомобиля на момент осмотра составил – 8069 км. На осмотре присутствовали специалист ООО «ЭКЦ «Автотранспорт» ... , собственник автомобиля ... , представители собственника ... , представители технического центра ... . При осмотре и исследовании в рамках автотехнического исследования использовался фотоаппарат марки Sony SLT-A58K и дополнительный увеличительный объектив марки Sony SAL50M28, микрометр «Микмед-LCD», тестер (мультиметр), набор магнитов.

Со слов собственника автомобиля в АКПП периодически возникали неисправности (автомобиль не ехал, дергался и т.д.) в работе АКПП.

• 

  Фото 1. Внешний вид а/м.
  

  Фото 2. Идентификационный номер а/м: ... .

В процессе осмотра была проведена компьютерная диагностика электронного управления коробки передач и выявлены следующие коды неисправностей (DTC) – фото 3:
- Р0741 – характеристика электромагнитного клапана муфты гидротрансформатора. Условия обнаружения: блокировка не была включена, несмотря на запрос; контактный датчик давления трансмиссионной жидкости №3 находится во включённом состоянии;
- Р0990 – высокий уровень сигнала в цепи переключателя/датчика давления трансмиссионной жидкости «Е». Условия обнаружения: контактный датчик давления трансмиссионной жидкости №3 находится во включённом состоянии, несмотря на отсутствие блокировки; блокировка оказывается включённой в диапазоне блокировки после выдачи запроса на выключение электромагнитного клапана переключения (SLU);
- Р2757 – характеристика электромагнитного клапана регулирования давления муфты гидротрансформатора (электромагнитного клапана переключения передач SLU). Условия обнаружения: блокировка не была включена, несмотря на запрос; контактный датчик давления трансмиссионной жидкости №3 находится во включённом состоянии.

При осмотре автомобиля установлено, что ранее с него демонтировались приводные валы, масляный поддон автоматической коробки переменных передач (АКПП) и была слита трансмиссионная жидкость. Исходя из этого, в ходе осмотра не проводилось тестирование и диагностика автомобиля в процессе движения. Ранее производилась диагностика и измерение давления жидкости в АКПП. Со слов представителей технического центра ……………… давление было ниже допустимого значения.

В процессе осмотра автомобиля с него была демонтирована АКПП и произведена её разборка.

При осмотре моторного отсека в задней левой части зафиксированы множественные наложения темного вещества (смазка с грязью) на деталях кузова и жгутах электропроводки.

В масляном поддоне зафиксирована металлическая стружка с магнитными свойствами на магнитах и в остатках масла – фото 4.

На левом приводном валу имеется наклёп (наволакивание) металла на всей площади опорной поверхности контактирующей с корпусом дифференциала – фото 5. На правом приводном вале, в том же месте, имеется также наклёп (наволакивание) металла, но в значительно меньшем объёме – фото 6.

Корпус АКПП, в месте установки левого приводного вала, имеет сильные загрязнения и наложения темного вещества (смазка, масло с грязью). На опорной поверхности корпуса дифференциала с левой стороны зафиксирован износ металла.

В процессе осмотра измерено сопротивление (короткое замыкание на массу) жгута электропроводки АКПП. Тестер подключался к выводу разъёма №6 (SL) (поиск неисправностей по коду Р0741) и №19 (TPS3) – (корпус клапанов в сборе) и другие контакты (поиск неисправностей по коду Р0990):
- сопротивление по выводу разъёма №6 составляет 11,9 Ом, что соответствует допустимому значению 11-15 Ом – фото 7,8;
- сопротивление по выводу разъёма №19 составляет 1 кОм, что не соответствует допустимым значениям 10 кОм или более – фото 9,10.

Также измерено сопротивление на разъёме датчика температуры ATF в сборе (поиск неисправностей по коду Р0990) и составило 12,1 кОм, что соответствует допустимым значениям 10 кОм или более – фото 11, 12.

На внутренней части корпуса датчика температуры ATF (жидкость трансмиссии) в СБОРЕ зафиксирована металлическая пыль, имеющая магнитные свойства – фото 13,14.

Фрагменты мелких частиц (пыль) в большом количестве зафиксированы в жидкости в контактном датчике давления ATF №3 (химический состав данного вещества, в рамках настоящего исследования, не определялся) – фото 15. На корпусе масляного фильтра и на фильтрующем элементе со стороны поддона имеются фрагменты металлических частиц, магнитного свойства (корпус масляного фильтра был разрушен с целью осмотра фильтрующего элемента). На внутренней части корпуса фильтра и фильтрующего элемента (на «выходе» из фильтра) зафиксирована металлическая пыль – фото 16-18.

• 

  Фото 16. Масляный фильтр.
  

  Фото 17. Металлическая пыль на корпусе фильтра.

На опорной поверхности корпуса дифференциала с двух сторон зафиксирован износ металла – фото 19,20. На всех деталях дифференциала наложение фрагментов металлических частиц.

Гидротрансформатор находится в работоспособном состоянии. Масляный насос разрушений деталей и значительного износа не имеет.

На тормозных пластинах и фланце тормоза №1 имеются следы побежалости (перегрева). Накладки тормозных дисков тормоза №1 изменили цвет и имеют износ – фото 21,22.

В остатках масла в корпусных деталях АКПП зафиксированы фрагменты (немагнитного) вещества (наиболее вероятно от накладок тормозных дисков).

Электромагнитный клапан переключения передач SL находится в работоспособном состоянии (поиск неисправностей по коду Р0741), приводится в движение и издаёт характерный звук при подачи к нему напряжения 12В, сопротивление на контактах составляет 11 Ом, что соответствует допустимым значениям 11-15 Ом – фото 23,24.

Электромагнитный клапан регулирования давления муфты гидротрансформатора (электромагнитный клапан переключения передач SLU) при подключении к нему напряжения 12В первоначально приводился в движение с подклиниванием (поиск неисправностей по коду Р2757). В дальнейшем подклинивание пропало и он стал издавать характерный звук. Сопротивление на контактах составляет 5,5 Ом, что соответствует допустимым значениям 5,0-5,6 Ом – фото 25-27.

Разрушений и значительного износа остальных деталей АКПП не зафиксировано.

Для определения причины наклепа (наволакивания) металла на приводные валы было проведено металловедческое исследование.

МЕТАЛЛОВЕДЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Перед специалистом был поставлен вопрос - совпадает ли состав металла втулки дифференциала с металлом, который наклёпан (путём наволакивания) на валу привода?

Были проведены следующие работы:
1. Отрезаны фрагменты от приводного вала и корпуса дифференциала для определения химического состава деталей.
2. Отрезан фрагмент приводного вала со следами наволакивания для проведения исследований на растровом электронном микроскопе и определение химического состава материала наволакивания.

В процессе осмотра и исследования были применены:
1) фотокамера цифровая «OlympusFE-310»;
2) лупа увеличительная с пределом увеличения 25х, диаметром линзы 20 мм;
3) вакуумный спектрометр «FAUDRY MASTER», производство Германия;
4) химический анализ исследуемых образцов определялся с использованием сканирующего электронного микроскопа (РЭМ) «JEOL JSM-6480LV», производство «Япония» с разрешением до 3 нанометров. Многоцелевой сканирующий (растровый) микроскоп JEOL JSM-6480LV (см. фото 1) сочетает в себе возможности работы как в стандартном, так и в LV режимах. Для комплексного анализа использовали аналитическую приставку: спектрометр с энергетической и волновой дисперсией (EDS) для определения химического состава.

На исследование поступил дифференциал с частью от приводного вала автомобиля в не опечатанной коробке. Внешний вид поступивших на исследование деталей представлен на фото 2.

• 

  Фото 1. Сканирующий электронный микроскоп (РЭМ) JEOL JSM-6480LV.
  

  Фото 2. Детали для исследования.

На поверхности приводного вала имеется наволакивание металла, износ и следы перегрева в виде цветов побежалости металла от светло-коричневого до черного цвета, фото 4.

Химический состав материала приводного вала представлен в Таблице 1.

Таблица 1

C	Si	Mn	P	S	Cr	Ni	Mo	Cu	Al	Ti	V	Fe
0,49	0,17	0,77	0,009	0,021	0,18	0,064	0,019	0,14	0,023	0,002	0,005	основа

Поступивший на исследование приводной вал изготовлен из стали марки 45 ГОСТ 1050. Среднеуглеродистая сталь, применяемая для изготовления валов, балок передней оси, поворотной цапфы, рычагов рулевого управления и других деталей ответственного назначения [3].

Химический состав материала корпуса дифференциала представлен в Таблице 2.

Таблица 2

C	Si	Mn	P	S	Cr	Ni	Mo	Cu	Al	Ti	V	Fe
3,2	2,3	0,6	0,02	0,01	0,02	0,01	0,01	0,01	0,01	0,001	0,001	основа

Корпус дифференциала изготовлен из чугуна, о чем свидетельствует высокое содержание углерода и кремния.

Исследование на растровом электронном микроскопе (РЭМ)

На фото 5 показан участок поверхности (зона спила), с которого на растровом электронном микроскопе (РЭМ) был снят спектр химического состава материала фрагмента приводного вала.

На фото 6 показана спектрограмма химического поэлементного анализа поверхности фрагмента приводного вала.

Результаты химического анализа сведены в Таблицу 3.

Таблица 3. Химический поэлементный анализ поверхности фрагмента приводного вала.

Элемент	Весовой %	Атомный %
Si	0.26	0.52
Cr	0.22	0.24
Mn	0.77	0.78
Fe	98.36	98.10
Co	0.38	0.36
Totals	100.00

Вывод: материал приводного вала близок по составу к углеродистой стали, содержащей неизбежные примеси: кремний и марганец.

На фото 7 показан участок поверхности, с которого был снят спектр химического анализа поверхности фрагмента корпуса дифференциала.

На фото 8 показана спектрограмма химического поэлементного анализа поверхности фрагмента корпуса дифференциала.

Результаты химического анализа сведены в Таблицу 4.

Таблица 4. Химический поэлементный анализ поверхности фрагмента корпуса дифференциала.

Элемент	Весовой %	Атомный %
C	2.90	11.85
Si	3.33	5.82
Cr	0.00	0.00
Mn	0.52	0.46
Fe	92.81	81.50
Co	0.44	0.36
Totals	100.00

Вывод: корпус дифференциала изготовлен из чугуна, о чем свидетельствует высокое содержание углерода и кремния.

На фото 9 показан участок поверхности, с которого был снят спектр химического анализ материала наволакивания на поверхность приводного вала.

На фото 10 показана спектрограмма химического поэлементного анализа металла наволакивания на поверхности приводного вала.

Результаты химического анализа сведены в Таблицу 5.

Таблица 5. Химический поэлементный анализ металла наволакивания на поверхности приводного вала.

Элемент	Весовой %	Атомный %
C	4.40	17.25
Si	2.63	4.41
Cr	0.02	0.01
Mn	0.58	0.50
Fe	92.06	77.58
Co	0.31	0.24
Totals	100.00

Вывод: материал наволакивания представляет собой чугун.

Поступивший на исследование приводной вал изготовлен из стали 45 ГОСТ 1050. Корпус дифференциала изготовлен из чугуна. В паре трения приводной вал-корпус дифференциала произошло схватывание, вырывы материала корпуса дифференциала и перенос вырванных частиц на приводной вал. Об этом свидетельствуют характер повреждения поверхностей исследуемых деталей и идентичность материала корпуса дифференциала и материала наволакивания. Посторонние материалы с другим химическим составом на приводном валу не установлены.

Таким образом, учитывая проведённое металловедческое исследование, а также тот факт, что отсутствуют разрушенные и значительно изношенные металлические детали в АКПП, специалист считает, что причиной наклёпа (наволакивания) металла на валах приводов и износ опорной поверхности дифференциала является перегрев данных пар трения, вследствие пробуксовки колёс в процессе эксплуатации автомобиля. Следы побежалости (перегрев) на деталях тормоза №1, также указывают на возможность их возникновения вследствие пробуксовки. Косвенным признаком длительной пробуксовки переднего левого колеса, также являются значительные наложения тёмного вещества в левой задней части моторного отсека (в правой части данных наложений нет), а также то, что левый приводной вал и левая сторона дифференциала имеет значительно больший износ, чем правая.

Продукты износа, появившиеся в жидкости АКПП, вследствие пробуксовки, попали в область установки исследуемых электромагнитных клапанов и датчика давления, что привело к возникновению неисправностей и периодическому сбою в работе АКПП. Согласно руководства для владельца автомобиля Toyota Camry – «во избежание повреждения коробки передач и других компонентов избегайте пробуксовки передних колёс и не нажимайте на педаль акселератора больше, чем необходимо». С точки зрения специалиста, данная фраза указывает на то, что пробуксовка передних колёс не допускается.

ВЫВОДЫ

1. В рамках проведенного осмотра автомобиля Toyota Camry, идентификационный номер (VIN): ... , государственный регистрационный знак ... , диагностика и определение технического состояния работы АКПП в движении не производилось, так как ранее с автомобиля была слита трансмиссионная жидкость.
В процессе диагностики и разборки АКПП зафиксированы коды неисправностей, износ и повреждения её деталей, указанные в исследовании.

2. Причиной возникновения неисправности в работе АКПП, является попадание значительного количества фрагментов от изношенных и повреждённых деталей (указаны в исследовании) в область работы электромагнитного клапана регулирования давления муфты гидротрансформатора и контактного датчика давления ATF №3.
Причиной возникновения значительного количества фрагментов от изношенных и повреждённых деталей, является эксплуатация автомобиля с длительной пробуксовкой передних колёс.
Согласно руководству для владельца по эксплуатации автомобиля Toyota Camry, эксплуатация автомобиля с пробуксовкой передних колёс не допускается, следовательно, является нарушением правил эксплуатации автомобиля.

Специалист ... .