通用公司4T65E自動變速器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和故障分析

1、通用公司4T65E自動變速器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和故障分析一、故障現(xiàn)象：一些裝配4T65E波箱的別克車通常會出現(xiàn)換檔/入檔沖擊很大的故障現(xiàn)象。 二、故障原因/檢查步驟：4T65E變速器是通用公司生產(chǎn)的橫置式4速自動變速器，采用了典型的串聯(lián)式行星齒輪機(jī)構(gòu)，變速器的前排行星齒輪架和后排齒圈為一體式結(jié)構(gòu)。該變速器能夠提供4個前進(jìn)擋(包括超速擋)和一個倒擋。與通用公司的4T60型變速器相比，它在機(jī)械裝置中做了改進(jìn)，其中4擋離合器增加了1張摩擦片，還增加了1個前進(jìn)擋帶式制動器。 1.控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 4T65E變速器由葉片式變量泵提供油壓，動力系統(tǒng)控制模塊(PCM)通過壓力控制電磁閥PC(圖11)調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力，通過

2、控制2個換擋電磁閥控制換擋點(diǎn)。較之4T60型變速器，4T65E變速器增加了2個換擋電磁閥和1個鎖止電磁閥。 2.液壓結(jié)構(gòu)控制特點(diǎn) 4T65E變速器擁有一套管路壓力控制系統(tǒng)，變速器通過該系統(tǒng)調(diào)節(jié)管路壓力，對管路壓力進(jìn)行適配，并補(bǔ)償變速器內(nèi)部因正常磨損所造成的壓力損失。該系統(tǒng)用PC電磁閥取代了4T60自動變速器所采用的調(diào)節(jié)管路壓力的真空控制調(diào)節(jié)閥。 PCM控制模塊可以通過相關(guān)的傳感器感知到整個壓力控制系統(tǒng)的變化并加以調(diào)節(jié)。變速器在運(yùn)轉(zhuǎn)時，PCM通過監(jiān)視變速器主動軸速度傳感器(ATISS)和車速傳感器(VSS)信號，就可以做出判斷是否起動變速器和何時進(jìn)行升擋工作。在變速器的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，PCM可以計(jì)算

3、出從開始到結(jié)束時的升擋時間，并對升擋時間進(jìn)行監(jiān)控。一旦感知到時間長于標(biāo)準(zhǔn)值，PCM將通過調(diào)節(jié)PC電磁閥(壓力控制閥)的電流用以增大下次升擋時的管路壓力(升擋條件相同)，以便縮短升擋時間。若PCM感知到升擋時間短于標(biāo)準(zhǔn)值時，PCM則會調(diào)節(jié)PC電磁閥電流以降低下次升擋時的管路壓力(升擋條件相同)，從而達(dá)到延長升擋時間的目的。另外，PCM還可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)，在升擋過程中PCM分別監(jiān)測2個傳感器的數(shù)值，即ATISS、VSS，以便確定在升擋過程中出現(xiàn)的離合器滑移量。如果檢測到的滑移量過大，PCM會調(diào)節(jié)PC壓力調(diào)節(jié)電磁閥的電流來增大管路壓力，以減小離合器的滑移量。PCM綜合各種輸入信號，包括節(jié)氣門位

4、置信號、油溫信號及車速等信號控制PC壓力調(diào)節(jié)電磁閥。 3.變速器的基本檢查 我們在檢修任何一臺自動變速器時，都應(yīng)從初步檢查開始，這樣往往能解決很多潛在的問題。只有初步檢查結(jié)果表明自動變速器正常工作應(yīng)具備的所有前提條件都合格了，才能進(jìn)行手動換擋測試。對于自動變速器而言，進(jìn)行這一步可以確定故障是在電控系統(tǒng)還是機(jī)械機(jī)構(gòu)。只有外部的所有條件都符合了，才能對自動變速器的故障作出正確的判斷。這其中發(fā)動機(jī)的性能對自動變速器的運(yùn)轉(zhuǎn)有很大影響，所以我們在進(jìn)行自動變速器的檢修之前，應(yīng)確保發(fā)動機(jī)的性能良好。最好能用專業(yè)診斷儀檢測發(fā)動機(jī)，如發(fā)現(xiàn)故障碼，應(yīng)按故障碼提示進(jìn)行診斷，并徹底排除發(fā)動機(jī)的故障。 在對變速器具體的

5、故障進(jìn)行診斷前應(yīng)先對變速器進(jìn)行外觀檢查，如車輛有無損壞，變速器油底殼是否損壞及有無漏油現(xiàn)象，變速器油冷卻器或冷卻器油管是否損壞等。若發(fā)現(xiàn)上述情況，應(yīng)先排除。之后，還要對自動變速器油位和油質(zhì)進(jìn)行檢查。正確的檢查步驟是：首先起動發(fā)動機(jī)并運(yùn)轉(zhuǎn)15 min或變速器油到8293 工作溫度。然后將車輛停放于水平地面并拉緊駐車制動，在發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下踩住制動踏板，將變速器換擋桿在每個擋位掛一遍并停于P擋。之后檢查變速器的油面和顏色狀況，要注意油液顏色是否為不透明的粉紅色。變速器不正常使用時油液會變黑，這種現(xiàn)象通常不是氧化就是污染所造成的。在確認(rèn)油質(zhì)時，應(yīng)放干油液以確定油液是否被污染。發(fā)現(xiàn)油底殼中存在很多

6、小的顆粒材料是正常的，若有大片的金屬或其他材料在里面就需要解體變速器進(jìn)行檢查了，必要時還應(yīng)更換變速器油和濾清器。 在完成了油位和油質(zhì)的檢查之后，就可以測量變速器的油壓了。在測量油壓時，應(yīng)將油壓表正確安裝到相應(yīng)的變速器油壓測試孔上，并按照正確的測量步驟進(jìn)行操作，測量的具體數(shù)據(jù)應(yīng)參照維修手冊。 4.常見的故障現(xiàn)象與分析 (1)TCC(鎖止離合器)接合后車輛發(fā)抖 車輛在使用過程中可能會出現(xiàn)車輛能正常行駛，變速器升擋也正常，只是在TCC接合后出現(xiàn)發(fā)抖的現(xiàn)象。多數(shù)情況下，此時變速器是沒有問題的，問題出在發(fā)動機(jī)上。因?yàn)檎Ｇ闆r下TCC接合后不會打滑，但當(dāng)發(fā)動機(jī)出現(xiàn)相關(guān)故障后就不一定了。一般發(fā)動機(jī)在節(jié)氣門小

7、開度和小負(fù)荷狀態(tài)下車輛抖動的現(xiàn)象不明顯，一旦TCC接合，車輛抖動就會變得很厲害，原因在于變速器和發(fā)動機(jī)之間有了機(jī)械接合。 為了避免對變速器的不必要解體和對變矩器的不必要更換，建議在此種情況下先確認(rèn)發(fā)動機(jī)的性能狀況，如火花塞、高壓線、點(diǎn)火線圈及燃油壓力等方面問題。 (2)由駐車擋掛入倒擋或前進(jìn)擋時產(chǎn)生沖擊 一般情況下，若自動變速器的主油路壓力高就會造成換擋沖擊。若僅是掛倒擋出現(xiàn)沖擊，故障原因可能為：倒擋制動帶伺服機(jī)構(gòu)活塞緩沖彈簧損壞或丟失。5號球閥錯位或丟失。倒擋伺服機(jī)構(gòu)增壓閥卡滯或損壞。若僅為掛前進(jìn)擋出現(xiàn)沖擊，故障原因可能為：前進(jìn)擋制動帶伺服機(jī)構(gòu)活塞緩沖彈簧損壞或丟失。6號球閥錯位或丟失。前進(jìn)

8、擋伺服機(jī)構(gòu)增壓閥卡滯或損壞。變速器熱敏元件損壞或工作不正常。該故障大部分是由于PC電磁閥工作不良造成系統(tǒng)油壓過大引起的。對PC電磁閥進(jìn)行拆解，發(fā)現(xiàn)PC電磁閥的閥芯動作不順。該P(yáng)C電磁閥的閥芯和閥套之間配合比較精密，當(dāng)波箱的雜質(zhì)進(jìn)入里面，往往出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象，從而造成以上的故障。修理方法： 更換PC電磁閥。預(yù)防措施： 1、 波箱維修時 要求各個零配件清洗干凈，同時務(wù)必將變扭器剖開來清洗維修； 原波箱油底殼上只有1塊磁鐵，可增加2-3塊磁鐵，把波箱里的雜質(zhì)吸附干凈； 裝車前，務(wù)必將波箱的冷卻器清洗干凈； 2、 波箱裝車后 每次更換波箱油時，建議加注一支添加劑，使波箱油的品質(zhì)更穩(wěn)定； 波箱裝車后應(yīng)做好保

9、養(yǎng)工作，建議每2萬公里換一次波箱油，保持油質(zhì)干凈；(3)由駐車擋進(jìn)倒擋或前進(jìn)擋延遲 出現(xiàn)此種故障主要有以下幾種原因：自動變速器油面過低或自動變速器主油路壓力過低。TCC低流量切斷球閥沒有回落，導(dǎo)致液力變矩器中的油回流。輸入離合器鼓油封或密封表面損壞或不平整。輸入離合器鼓球閥堵塞或損壞。輸入離合器內(nèi)活塞密封件損壞或不平整。輸入離合器活塞總成密封表面損壞。 若僅前進(jìn)擋延遲，故障原因可能為：前進(jìn)擋制動帶伺服機(jī)構(gòu)(圖12)活塞密封環(huán)損壞或不平整。前進(jìn)擋伺服機(jī)構(gòu)增壓閥卡滯或損壞。變速器熱敏元件損壞或工作不正常。 若僅倒擋延遲，原因可能為：倒擋制動帶伺服機(jī)構(gòu)活塞密封環(huán)損壞或不平整。倒擋伺服機(jī)構(gòu)增壓閥卡滯或

10、損壞。 (4)前進(jìn)擋打滑或無前進(jìn)擋故障 導(dǎo)致此類故障發(fā)生的原因主要包括：主油路壓力過低。油面過低。換擋機(jī)構(gòu)失調(diào)。自動變速器油濾清器堵塞、損壞或丟失。前進(jìn)擋制動帶伺服機(jī)構(gòu)油管松動或損壞。手動21擋制動帶伺服機(jī)構(gòu)蓋螺栓松動、墊片丟失或損壞、活塞環(huán)損壞、活塞緩沖彈簧損壞、活塞銷異常及活塞損壞或卡滯。蓄壓器隔板損壞或蓄壓器蓋螺栓松動。前進(jìn)擋制動帶磨損或燒毀。前進(jìn)擋制動帶不能與支承銷正常工作。液力變矩器導(dǎo)輪離合器打滑。?輸入單向離合器損壞。?輸入離合器鼓密封環(huán)損壞或丟失。?輸入離合器鼓球閥丟失或損壞。?輸入離合器活塞及活塞密封件損壞。?輸入離合器內(nèi)鋼片、摩擦片或波形片損壞。?輸入差速器殼總成或反作用差速

11、器殼總成損壞。 (5)倒擋打滑或無倒擋 造成此類故障的主要原因包括：變速器主油路油壓過低。換擋機(jī)構(gòu)失調(diào)。變速器油面過低。自動變速器油濾清器損壞或丟失。伺服機(jī)構(gòu)活塞密封環(huán)損壞。伺服機(jī)構(gòu)活塞卡滯。伺服機(jī)構(gòu)活塞緩沖彈簧損壞。伺服機(jī)構(gòu)活塞銷及制動帶或支承銷不能正常工作。前進(jìn)擋制動帶損壞或燒毀。液力變矩器導(dǎo)輪離合器打滑。?輸入單向離合器等部件損壞或丟失。?倒擋鼓損壞。?輸入差速器鼓損壞或反作用差速器鼓損壞。 經(jīng)過多年對通用4T65E型自動變速器的維修，我們對此款變速器維修有一些心得?？傮w而言，該款變速器的設(shè)計(jì)較為先進(jìn)，有許多過人之處。但在實(shí)際維修過程中，也發(fā)現(xiàn)了一些部件存在薄弱環(huán)節(jié)，如4擋離合器軸總成小

12、端花鍵部分(圖13)十分薄弱，熱處理硬度相對較小，易磨損問題突出，曾出現(xiàn)過短時間內(nèi)磨損嚴(yán)重的情況。另外，輸入差速器殼總成和反作用差速器殼潤滑不良，曾出現(xiàn)過車輛正常行駛的較短時間內(nèi)行星齒輪燒毀(圖14)的現(xiàn)象。從維修角度講，通用4T65E自動變速器經(jīng)常會出現(xiàn)一些問題包括：升擋沖擊或太軟，降擋沖擊或太軟等。而導(dǎo)致此類故障發(fā)生的原因多種多樣，其中很多故障是維修人員在維修過程中未認(rèn)真檢查和操作造成的。因此，在維修過程中應(yīng)做好各部分的檢查與更換工作，只有每個環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)才能準(zhǔn)確快速地排除故障。 4T65E中的換檔問題4T65-E變速箱在世界各地都有很高的保有量。對于那些善于學(xué)習(xí)和具有修理能力的變速箱修理

13、廠商來說，它可能意味著一個金礦。越早接觸和了解這款變速箱，就越對他們有利。然而在4T65-E的修理過程中經(jīng)常會遇到換檔沖擊的癥狀，有時甚至還揮之不去。本文將對這個問題進(jìn)行一個比較系統(tǒng)的介紹。從表面上看，4T65-E和4T60-E很相似，好象區(qū)別僅在于4T65-E的主油壓控制系統(tǒng)使用的是壓力控制電磁閥，而不是4T60-E的真空調(diào)節(jié)器。但實(shí)際上真正的區(qū)別在于4T65-E的電腦軟件控制比4T60-E要復(fù)雜的多。4T65-E中的TAPS系統(tǒng)（Transmission Adaptive Pressure Systems, 變速箱自適應(yīng)壓力系統(tǒng)，簡稱TAPS）會調(diào)節(jié)換檔過程中的壓力控制以及換檔完成后的穩(wěn)態(tài)

14、壓力控制。雖然通用汽車的自適應(yīng)換檔控制策略并非一個全新的方案，它已存在十多年了，但TAPS系統(tǒng)的真正發(fā)展也就在最近的幾年內(nèi)。對于每個單獨(dú)的升檔，TAP系統(tǒng)都有16個單元（Cell）來監(jiān)控它的自適應(yīng)過程。變速箱每進(jìn)行一個換檔時，壓力控制模塊（PCM）就開始計(jì)算它的換檔時間并判斷出該換檔時間對于特定的TAP單元是否合適。如果換檔時間需要進(jìn)行調(diào)整，壓力控制模塊就會計(jì)算出相應(yīng)所需的主油壓調(diào)整量，下一次壓力控制模塊對同樣的換檔和同樣的TAP單元發(fā)出指令時，就可以通過改變壓力控制電磁閥的電流值來實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)節(jié)。了解了4T65-E的TAPS系統(tǒng)后，就可以理解當(dāng)變速箱的離合器或制動帶被燒毀后，或在內(nèi)部產(chǎn)生漏油

15、后，壓力控制模塊就會自動提高TAP油壓來彌補(bǔ)由此而造成的換檔時間增長的問題。如果在修理后不對TAP系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)原（reset）的話，電腦控制系統(tǒng)不知道變速箱已被修理，仍然使用原來未修理前的控制值，導(dǎo)致?lián)Q檔沖擊的出現(xiàn)。所以為了節(jié)省不必要的修理時間的浪費(fèi)，必須注意在每次變速箱的修理后都要重新設(shè)置TAP值。針對4T65-E換檔沖擊的診斷，如果換檔沖擊并不針對某一特定的換檔（如1-2檔），可以按下列的步驟進(jìn)行檢查。a. 電路可能出現(xiàn)故障，首先檢查故障碼。b. 在駐車檔檢查主油壓，然后在D檔再檢查主油壓。如果駐車檔的油壓正常而D檔時的油壓高，請檢查變速箱檔位范圍傳感器（transmission range

16、 sensor），EPC電磁閥和EPC/增壓回路。c. 檢查EPC電磁閥。如果電磁閥被污染，回路中的油不能被及時排出，會導(dǎo)致油壓上升。d. 檢查壓力調(diào)節(jié)閥。如果壓力調(diào)節(jié)閥被卡住或被磨損，閥的靠近平衡回路那一端會發(fā)生漏油。e. 檢查增壓閥是否被卡住或磨損。它會嚴(yán)重影響變速箱換檔質(zhì)量。根據(jù)磨損和滲漏的不同情況，它既會導(dǎo)致?lián)Q檔疲軟和滯后，也會導(dǎo)致?lián)Q檔沖擊。如下圖所示，增壓閥上的液壓使其能和彈簧一起推動調(diào)壓閥，直到主油壓增加到調(diào)壓閥的平衡端壓力和另一端的增壓閥壓力以及彈簧力相平衡。當(dāng)增壓閥磨損時，有兩種情況會導(dǎo)致主油壓不足：1. 由于增壓閥磨損導(dǎo)致漏油，以致增壓閥不能推動彈簧到正常位置。2. 由于增壓

17、閥磨損或磨屑的因素，導(dǎo)致增壓閥被卡在其低增壓的位置。這兩種情況都會使主油壓不足或增壓不足，因而產(chǎn)生換檔滯后或換檔疲軟的現(xiàn)象發(fā)生。有趣的是，增壓閥的磨損也會導(dǎo)致另一種看似完全相反的現(xiàn)象?換檔沖擊，因?yàn)閾Q檔沖擊通常是由于油壓過高引起的。同樣是增壓閥的磨損，有兩種情況會導(dǎo)致增壓閥產(chǎn)生過高的主油壓：1增壓閥被卡在了其高增壓的位置而不能回復(fù)到正常位置。2出現(xiàn)交叉滲漏。我們來看一下這個增壓閥的OEM樣式（見右圖）：從EPC過來的扭矩信號油作用在位于端塞旁邊的大增壓閥的端面上，這個閥的直徑較大但作用在上面的壓力較小。而在其右邊，在倒檔位時，來自于手控閥的工作油壓會作用在直徑較小的閥上面以提供倒檔增壓。這是一個較高的壓力但作用的面積較小。有兩種交叉滲漏的情況會發(fā)生：第一種情況，增壓閥的滲漏導(dǎo)致扭矩信號油漏到倒檔增壓油路中，使壓力同時作用在大直徑的增壓閥表面和倒檔增壓表面，從而產(chǎn)生額外的推力推動調(diào)壓閥，導(dǎo)致過高的主油壓。第二種情況，如果在倒檔時產(chǎn)生交叉滲漏，主油壓不僅會作用在倒檔增壓閥的小作用面上，而且會漏到另一端，推動增壓閥左邊大的作用面上，較高的主油壓作用在較大的作用面積上，使之產(chǎn)生大的額外推力，調(diào)壓閥因此被強(qiáng)烈推動，導(dǎo)致主油壓升至油泵所能允許的極限，這就是所謂的“主油壓增壓失控”。由此可見，增壓閥是否正常運(yùn)作對換檔品質(zhì)有很大的影響。索奈克斯針對這些