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浅析别克轿车4T65-E型自动变速器的使用与维修

2020-09-10周逸飞

内燃机与配件 2020年9期
关键词:油压电磁阀离合器

周逸飞

摘要:4T65-E指的是前进四挡、横向装配、产品序列和电子控制,该型号自动变速器为通用公司生产,广泛使用于包括别克在内的前轮驱动轿车中。本文研究别克轿车4T65-E型自动变速器的使用与维修,介绍该型号自动变速器的结构特点,总结其使用过程中的常见故障,并对4T65-E型自动变速器的维修保养方式进行分析,供相关人员借鉴参考。

关键词:别克轿车;4T65-E型自动变速器;故障维修

0  引言

4T65-E型自动变速器投产于1996年,为一款4挡电控自动变速器,涉及别克、凯迪拉克等品牌的轿车。升级后的自动变速器加入动力控制模块,由传感器采集车辆运行参数信息,通過数据分析,实时根据发动机状态调节变速器,相较于之前,档位切换的时间和压力均更为精确,稳定、安全完成换挡。轿车作为一种基本出行工具,在使用频率及性能要求不断提升的情况下,变速器换挡过程的噪声、换挡冲击等现象发生概率有上升趋势,有必要对其常见故障及维修方法进行总结性分析。

1  别克4T65-E型自动变速器简介

1.1 参数配置

别克轿车使用的4T65-E型自动变速器产自上海,其参数配置方案为:底盘应用为U;选装件代码为M15;变速驱动桥驱动为横向装配和前轮驱动;传动比为1挡为2.921:1,2挡为1.568:1,3挡为1.000:1,4挡为0.705:1,R挡为

2.385:1,最后驱动传动比为3.29;链条传动比为35/35;变矩器尺寸为245mm;变速驱动桥油液型号为DEXRON■Ⅲ;桥油液容量分为以下三种情况:去除底储油盘后:7.0L,彻底大修:9.5L,干燥状态:12.7L。

1.2 结构分析

新型自动变速器齿扇位置设计为六挡,分别是P、R、N、D和1、2、3,新系统中,控制模块负责对发动机和变速器运行状态的调节,液力变矩器、液力控制系统、电子控制系统、行星齿轮变速机构等均为新型变速器的主要构成。

1.2.1 液力变矩器

4T65-E型自动变速器的液力变矩器为电子控制锁止离合器类型,当变速器处于3挡及3挡以上时,启动锁止离合器,此时发动机与行星齿轮变速机构之间出现刚性连接,提升变矩器机械能效,减少摩擦引起的油液过热现象[1]。锁止作用消除后,变矩器以油液为介质向发动机传输动力,发挥变矩功能,汽车平稳完成起步和换挡。为避免变速器油温过高,液力变矩器油路设置在体外,并在油路中安装冷却装置,结合单向阀,保证油液充满、压力达标。

1.2.2 液力控制系统

油泵、液压阀、槽板、伺服器为该系统的主要部件。叶片泵为可变容积式,与发动机转速保持一致,可为不同工况配置不同的油压。槽板和阀门属于液压集成系统,在该自动变速器中,共包括20多个液压阀,液压回路设计复杂。液压元件可保证压力油供应稳定,调整变速器中离合器及制动器的运动状态,完成换挡操作。液力控制系统的控制模块安装4个电磁阀,该模块判断轿车当前行驶状态控制电磁阀的开闭,改变轿车行驶速度、节气门的开闭、发动机运行参数等。4个电磁阀中,2个为换挡电磁阀,其功能为换挡点控制;另外两个电磁阀分别为脉冲式电磁阀和变矩器闭锁离合器电磁阀,作用分别为油压调整和变矩器锁止离合器调控。

与此同时,新型自动变速器中还增设了压力控制单元,用以调节管路压力大小,排除变速器内部结构磨损对管路压力具体值的影响。4T65-E型自动变速器为4T60的升级版,传统型号变速器中,并未使用脉冲式电磁阀,而是安装真空控制调节阀,用以管路压力控制,其精度要略低于脉冲式电磁阀。

1.2.3 电子控制系统

该控制系统主要部件为传感器、动力系统控制模块和执行器,动力控制系统信息处理间隔为25ms,以换挡电磁阀控制挡位变换。动力系统控制模块可精确监控换挡时间,实时改变系统压力,将换挡时期调整至最佳,同时控制变速箱油温、压力、仪表显示、变速器特殊保护方式等参数。动力系统控制模块还安装自动诊断系统,可对故障或异常进行报警,若故障灯亮起,证明控制系统存在故障,提醒相关人员关注。

1.2.4 行星齿轮变速机构

与传统型号的自动变速器相比,4T65-E的齿轮也采用最新构件,即辛普森行星齿轮,升级后,各行星排齿轮构成独立单元,前排齿圈连接后排行星架,前排行星架连接后排齿圈,为系统提供动能。新型自动变速器安装10个换挡执行器,其中C1~3执行器依次为2挡离合器、3挡离合器、输入离合器,B1~4执行器依次为4挡制动器、倒挡制动气、低速挡制动器和前进挡制动器,F1~3执行器依次为3挡单向离合器、输入单向离合器和低速挡单向离合器。

2  4T65-E型自动变速器维修方案

2.1 常见故障

①换挡冲击、噪声过大:可能原因为发动机弹性支座破损、油路高压、调节阀失效、行星齿轮系统轴向定位偏移等。②挂挡冲击:判断故障为前进挡冲击,主要原因有伺服机构活塞缓冲弹簧脱落或破损、6号球阀脱落或移位、前进挡伺服机构增压阀破损或运行不畅、变速器热敏元件破损等;若为倒挡冲击,可能为倒挡伺服机构缓冲弹簧脱落或破损、5号球阀脱落或位移以及倒挡伺服机构增压阀破损或运行不畅[2]。③驻车挡切换延迟:可能原因为变速器内油量不足或油路油压不足、TCC低流量切断球回落不及时导致液力变矩器油液回流、离合器活塞处密封不良等。④前进挡延迟:该故障原因可能为伺服机构活塞密封性不良、伺服机构增压阀破损或运行不畅、变速器热敏元件性能下降等。⑤倒挡延迟:如倒挡制动带伺服机构活塞破损、伺服机构增压阀破损或运行不畅。⑥前进挡打滑或失效:可能为油路油压不足、油量不足、换挡机构失效、前进挡制动带伺服机构油管破损、蓄压气隔板破损、前进挡制动带破损、液压变矩器导轮离合器打滑等。⑦倒挡操作时出现打滑:倒挡打滑可能是变速器油压低于标准值或液面低于标准值、换挡机构失灵、伺服机构密封性不达标、缓冲弹簧脱落、液力变矩器导轮离合器失效等。

2.2 故障维修

2.2.1 外观观察

外观观察可对变速器故障做初期判断,汽车被送至维修厂,先观察其故障表现,进行初步判断。变速器运行质量与发动机性能之间相互影响,为排除发动机性能对故障检查结果的干扰,检修前需使发动起性能处于正常状态。若发现故障,需先将故障排除,然后再对4T65-E型自动变速器进行诊断和维修。

2.2.2 基础检查

基础检查包括外观检查和油液检查两部分。其中,外观检查即以肉眼观察变速器油底壳是否存在漏油、破损问题,查看油路冷却器、油管等是否出现破损,及时进行更换或修补。变速器油位高低影响变速器的正常运行,若油量不足,齿轮间缺少必要的润滑,摩擦过大引发换挡冲击、离合器打滑等问题,导致有关部件老化速度加快。若油量过高,控制阀的排油孔被堵塞影响排油,会阻碍离合器分离,研发变速器换挡卡滞、失灵等现象。以上问题的检验方法为:车辆停放水平后,启动发动机运行15min左右,或运行至变速器油温达到82~93℃,此时拉紧驻车制动使发动机怠速运行并踩住制动踏板,调整挡位经历每一挡并停留在P挡,检查油液情况。查看变速器油面高度及油液颜色是否正常,4T65-E型自动变速器使用的驱动桥油液类型为DEXRON■Ⅲ,正常情况下油液呈现为红色、清澈的半透明狀,若发现油液浑浊发黑,证明变速器过热,需更换油液;若产生焦虎现象,说明摩擦片被烧灼,需更换摩擦片;若发现油底壳内存在大片金属或其他杂质,需将变速器解体做进一步检查。

2.2.3 性能测验

若初步判断和基础检验均无法排除自动变速器故障,则需要进行性能测验。

第一,失速测验。该试验的目的是确定故障发生位置,4T65-E型自动变速器的正常失速转速在2200~2400r/min,若检测发现转速过低,可能为发动机动力下降或变矩器内导论单向离合器工作状态不佳;若转速过高,说明离合器或制动器打滑,可能由油压不足、离合片或制动带烧损导致。

第二,时间差检验。对比时间差判断出离合器和制动器具体的磨损程度,进而确定油压控制是否存在异常。正常情况下,变速器油温应处于合理区间,合理换挡时间差应为从N位切换至D位的时间差在1~1.2s,N位切换至R位在1.2~1.5s。时间差过大,可判断故障原因为油压不足、离合片磨损过度、单向离合器运行不良等方向,若变速器刚经历大修,可能为离合器间隙过大导致;时间差过小,可能为油压过高或离合器间隙过小导致。

第三,液压测试。该测试用来判断油泵、调压阀、离合器等部件的密封性及运行性能。试验中,加热变速器,连接TECH2,调节电磁阀电流至1A,压力发生变化后,稳定5s记录相应数据,对比正常数值可判断是否存在异常。例如,当电流值为0A时,正常压力值应在1332~1615kPa;当电流值为1A时,正常压力值应为353~515kPa[3]。若油压过低,可能为油量不足、滤清器堵塞、油管破损、油压调节电磁阀失灵等;若油压过高,可能为调压阀卡滞、油管堵塞、油压调节电磁阀失灵等。

第四,道路试验。道路试验可进一步验证自动变速器性能是否达到正常标准。试验过程重点关注是否存在打滑、振动、噪音、发热等现象。道路试验一般在维修前和维修后进行,通过上路实验,可获取更多有关4T65-E型自动变速器的状态信息,辅助故障诊断、原因分析及维修方案的确定。

判别故障类型并找到其原因后,可根据维修技术体系或人员工作经验进行维修,结合故障出现的位置,判断其维修难度,选择直接维修,或将变速器解体,在外部进行维修。

3  结论

掌握4T65-E型自动变速器常见故障及故障诊断维修方式,可有效降低故障单次检修时间和成本,快速排除自动变速器故障,确保轿车行驶安全。相关人员在变速器维修检查过程中,可对变速器故障做分类总结,结合维修经验及相关技术理论,编制具体维修方案,提高4T65-E型自动变速器维修能力。

参考文献:

[1]大浩.别克GL8变速器故障排除[J].汽车与驾驶维修(维修版),2019(10):46.

[2]赵海宾.通用汽车4T65E型自动变速器油路控制过程解析(下)[J].汽车维修与保养,2018(08):54-56.

[3]屈亚锋.基于特性方程式的通用4T65E自动变速器挡位分析[J].淮北职业技术学院学报,2018,17(03):100-103.

[4]陈跃.自动变速器常见故障诊断与维修[J].内燃机与配件,2019(07):139-140.

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