文：齐明

在美国，很多人喜欢对公路行驶的轿车或皮卡进行动力升级，而在发动机进行高性能动力升级后，变速器也需要进行相应的性能升级，否则变速器会立刻被损坏。

常用于高性能改装的变速器中最普遍的是通用的4挡纵置自动变速器4L60E系列，包括常见的4L60E、4L65E、4L70E和4L75E等变速器。

那么对于这类4L60E系列的变速器如何进行性能提升呢？一般我们需要根据成本预算和发动机动力大小将改装分为轻度改装、中度改装和深度改装3个层次。现在我们来具体看一下这3个层次所涉及的部位。

1.轻度改装

轻度改装主要针对普通的车辆动力改装爱好者，主要涉及增压器和伺服器的改进。施工时变速器都不需要从车上拆下来，也不需要单独拆卸阀体，操作简单，成本也是3个层次的改装中最低的。

（1）主油压增压阀（4L60E-LB2）

增压阀位于变速器的油泵上（图1），高性能增压阀所使用的增压弹簧要比普通的硬。更为重要的是，其阀芯的增压比要比普通的高，这样才能使系统主油压及时响应驾驶需求而迅速增压。它所表现出来的性能提升体现在：换挡变得更加迅速，变速器的离合器和制动带可以传递更大的扭矩，克服了常见的离合器打滑和烧毁的问题，同时，随着油压的提高，油泵不会在怠速时因承受过大的载荷而过早损坏。

图1 4L60E的高性能增压阀

（2）伺服器

伺服器是这个系列变速器最常见的故障点之一。制动带在伺服器的推动下包住离合器鼓，使之产生离合器制动的效果。然而普通的伺服器往往无法产生足够的推力，制动带无法对离合器产生完全制动的效果，因而常常引发3-4换挡品质不佳，并且导致离合器和制动带烧毁。伺服器有2个，图2所示的是4挡伺服器（77767K），图3所示的是2挡伺服器（77911-03K）。这些伺服器都是重新设计的改良伺服器，目的是增加40%的推力，以保证离合器在传递超大扭矩时可以被制动带完全制动。体现出来的效果是换挡的速度更快（更好的1-2、2-3、3-4换挡品质），而且离合器和制动带的寿命明显增长。

图2 超紧固的4挡伺服器

图3 高性能2挡伺服活塞

2.中度改装

中度改装适用于450马力（336 kW）以下的改装车辆，其中最主要的是采用了高性能改装修包（HP-4L60E-01）。施工时变速器需要从车上拆下并进行拆解，涉及的部位包括油泵、阀体、蓄压器、伺服器和壳体等。每一处只需很小的一点改进，而且操作方便，只需正确地替换几个小零件而已。轻度改装中涉及的增压器和伺服器的改装也已包含在中度改装中。除了伺服器以外，其他部位改装所需要的零件都包含在高性能套包HP-4L60E-01中。

（1）油泵

油泵中除了上述的增压器外，还有一个问题需要解决：原厂的双弹簧设计效果并不理想，在发动机高转速下往往会发生主油压突然降低的问题。为了改善油泵在高转速时的输出稳定性，需要用修包中的高性能弹簧替换原来的普通弹簧，即可有效解决这个问题（图4）。

图4 增强型油泵滑移弹簧

（2）伺服器

这部分的改装在本栏目此前的文章中介绍过，需要使用增强型的2挡和4挡伺服器。

（3）壳体

壳体上有2处需要改进。首先是3-4蓄压器活塞。此蓄压器活塞经常磨损，当销孔处的漏油量不再能被有限的油泵容量所补偿，换挡就会出现问题。除了活塞中间的销孔磨损外，蓄压器活塞还经常被卡在蓄压器孔内，使蓄压器失灵。因此蓄压器必须重新设计，使用图5所示的那种不使用销子的蓄压器，这种专利设计的蓄压器彻底消除了销子所产生的漏油和卡滞问题。

壳体上另外需要增加一个单向阀（图6），这是原来的变速器上没有的，也是改装的一个精华部分。由于这类变速器3-4离合器经常被烧毁，因此需要对阀体隔板的相关油路节流孔进行加大，以增大3-4离合器的供油。然而这虽然能解决3-4离合器烧毁的问题，但又会同时出现2-3/3-2换挡冲击的新问题。如果安装了图6中这个伺服释放单向阀，就可以恢复油路的协调性，解决2-3/3-2的换挡冲击问题，而又不产生任何副作用。

图5 壳体上的3-4蓄压器

图6 在壳体上新增的伺服释放单向阀

（4）阀体

阀体上的改进有3个地方：前进挡蓄压器改用无销设计（图7），在阀体隔板上扩大节流孔（图8），以及蓄压器阀上增加调节片（图9）。

图7 阀体上的前进挡蓄压器

图8 隔板上节流孔的扩孔位置

图9 蓄压器阀上增加调节片

前进挡蓄压器活塞不断往复运动会使中间的销孔处发生磨损，或者因为有些原厂蓄压器活塞是塑料的而产生裂纹。此处的漏油会产生入挡延迟、前进挡打滑以及烧坏离合器或制动带等故障。因此为了提高性能，需要更换无销的前进挡蓄压器活塞和新的密封圈。

如前所述，因为3-4离合器烧毁是这类变速器的通病，因此需要在阀体隔板上扩大节流孔以增加对离合器的供油，这样就可以防止离合器反复烧毁的问题。阀体隔板上的节流孔必须根据图8中所指示的位置，并且使用修包中所带的扩孔工具来进行修改。图8中共有3种尺寸的节流孔，分别是0.052英寸，0.086英寸和0.093英寸。这些节流孔的尺寸不能随意改变，因此需要使用修包中附带的工具来扩孔。

在阀体上还有一个蓄压器阀，它是由一个阀套和滑阀组成的，其位置如图9所示。它控制蓄压器的油压，如果它对蓄压器控制不良，会直接影响换挡感觉，尤其是1-2换挡冲击。为了提高性能，需要在此阀的弹簧和阀孔末端之间插入一个调整垫片（已包含在修包内）。

（5）行星轮鼓

以上介绍的主要是高性能修包HP-4L60E-01中的内容。除此之外，中度改装中还有一个重要内容就是行星轮的外壳。不论是原厂的还是普通后市场的行星轮外壳都容易在高压下产生变形或开裂，或者花键不足以承受巨大的扭矩而失效。另一个慢性故障是后排行星轮的轴承经常失效，问题的根源不仅是行星轮外壳的强度问题，而且还涉及到轴承受到巨大轴向冲击力的问题，因此必须改变此行星轮外壳的设计，改变轴承的受力结构。图10是称为SMART-SHELL的高性能改装件，不仅在材料的强度上进行了升级，而且改良了它的受力结构，提升了行星轮外壳和止推轴承的使用寿命，而且看上去并没有比原配件显得更笨重。

（6）定子轴铜套

图10 SMART-SHELL行星轮外壳

油泵的定子轴铜套是用来支撑输入轴的，并且提供了密封性能。这个部位的铜套即便在量产车上也是最容易磨损的部位之一。在动力提升后，这个部位如果不进行加强，会更快出现磨损，导致变矩器的充油从这里泄漏，从而引发各种故障，包括锁止故障、换挡品质和过热问题。普通后市场的替换铜套通常有2个问题难以克服：一个是配合精度差；另一个是容易磨损。高性能的改装件，比如图11所示的铜套，采用了多方面的改进，它采用了极耐磨的特氟龙镀层，更难的是它在镀层的同时还达到了很高的配合精度，远远超过普通直接替换式铜套的精度。

图11 高强度定子轴支撑铜套

（7）对3-4离合器的改良和增强

这类变速器中3-4离合器是常见的失效点，主要的失效原因在于原厂3-4离合器中的压盘太薄，强度不够。即便使用原厂最厚的压盘仍然会在离合器结合的时候产生弯曲变形，使离合器中的热量积聚并分布不均。图12所示的是3-4离合器的改进压盘，其采用了一个更厚更强的备压盘，同时采用了一个更薄但刚度更高的作用压盘，这样的改进显著降低了背压盘的变形问题，大幅提高了3-4离合器的寿命。

图12 3-4离合器的增强

（8）高性能2-3换挡阀

4L60E系列的变速器在挡位杆处于D3挡位，从静止状态加速时，超速挡离合器在1挡和2挡是不结合的。这样设计的目的是改善D3挡位下滑行降挡的平滑舒适性，但是这带来一个副作用是降低了可以传递的输入扭矩。对于高性能跑车来说，D3挡位下超速挡离合器一直处于结合状态是一个重大的性能升级。图13所示的是经重新设计的2-3换挡阀，其目的是使超速挡离合器在D3挡位下始终处于结合状态，而不是由于这个阀本身容易失效的缘故。

图13 重新设计的2-3换挡阀

（9）其他部位的增强。

其他部位的增强和改装包括轻度改装中的2挡和4挡伺服器，以及重新设计的高性能制动带。图14的制动带能增加15%的紧固力，与壳体的接合处增强了60%的强度，以防止重载荷下制动带断裂。

3.深度改装

深度改装适用于450马力以上的极高动力的车型，在前2个层次改进的基础上，还加入了经特殊设计的高强度的输入轴和输出轴以及特殊传动比的行星轮，可以轻松应付极端的扭矩要求，达到极高的强度和使用寿命。

深度改装是真正用来对付大排量发动机的，是真正的专业解决方案。它在中度改装的基础上加入了高性能的输入轴/鼓和输出轴，以及2.84传动比的行星架。在深度改装中，前述的中度改装中使用的高性能改装修包HP-4L60E-01、SMART-SHELL行星轮鼓、高性能2-3换挡阀、2挡和4挡超紧固伺服器及高性能制动带都全部保留，但对3-4离合器的改进更彻底，用图15中的整个输入鼓带输入轴来替代。在4L60系列的高载荷车型中，3-4离合器是最容易烧毁的部分，故障的根源在于这个离合器的设计，背压盘容易变形，离合器片的热量会分别不均，导致烧片。采用图15中全新设计的输入鼓和输入轴总成，将比中度改装中的改装方案更彻底，并提供更大的强度，装入更多的离合器片，能传递的扭矩容量可以大幅提高。

随着发动机动力的增大，输出轴的失效也变得越来越常见。常规的量产输出轴将不足以传递450HP的动力。但输出轴的直径是确定的，不能随意加粗以增加强度。因此需要使用重新设计的高性能输出轴，从多方面进行增强，图16所示的高性能输出轴还带有一种能吸收冲击力的扭力设计，防止输出轴在大扭矩下在关键部位受到冲击。

图14 增强的制动带

图15 SMART-TECH高性能输入鼓

深度改装中最精华的部分在于图17中的2.84传动比的行星轮。在各种4挡变速器中，4L60E系列的变速器具有变化最大的1/2挡传动比。1-2时，传动比由1挡的3.06变成2挡的1.63。如此剧烈的发动机转速下降导致高性能发动机掉出了它的最佳动力范围。这时最佳的解决方案是采用图17中的2.84传动比的行星轮，原车的3.06/1.63传动比现在变为2.84/1.55，这样在赛道上的加速性能将得到很好的改善。高性能发动机可以处于其最佳的动力范围，而同时使车辆尽量处于1挡和2挡的推力中，改善发动机动力的可靠性和提升性能。

除了行星轮的传动比外，行星架中的推力垫片和轴承也必须进行升级，这也是行星轮系统里容易失效的部位。推力垫片需要加上极耐磨的PTFE镀层，轴承也必须使用更厚的设计。行星架中的小行星轮和它们的轴也必须要得到更好的润滑流量。

4L60E系列变速器的动力改装涉及到很多非常专业的技术，希望以上介绍对动力改装的爱好者能起到一些启发作用。

图16 高性能输出轴

图17 传动比2.84的输入行星轮