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

1、通用公司4T65E自動(dòng)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(huì)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(dòng)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(gè)前進(jìn)擋(包括超速擋)和一個(gè)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(gè)前進(jìn)擋帶式制動(dòng)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(dòng)力系統(tǒng)控制模塊(PCM)通過(guò)壓力控制電磁閥PC(圖11)調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力，通過(guò)

2、控制2個(gè)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(gè)換擋電磁閥和1個(gè)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(guò)該系統(tǒng)調(diào)節(jié)管路壓力，對(duì)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(dòng)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(guò)相關(guān)的傳感器感知到整個(gè)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(shí)，PCM通過(guò)監(jiān)視變速器主動(dòng)軸速度傳感器(ATISS)和車速傳感器(VSS)信號(hào)，就可以做出判斷是否起動(dòng)變速器和何時(shí)進(jìn)行升擋工作。在變速器的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，PCM可以計(jì)算

3、出從開始到結(jié)束時(shí)的升擋時(shí)間，并對(duì)升擋時(shí)間進(jìn)行監(jiān)控。一旦感知到時(shí)間長(zhǎng)于標(biāo)準(zhǔn)值，PCM將通過(guò)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(shí)的管路壓力(升擋條件相同)，以便縮短升擋時(shí)間。若PCM感知到升擋時(shí)間短于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，PCM則會(huì)調(diào)節(jié)PC電磁閥電流以降低下次升擋時(shí)的管路壓力(升擋條件相同)，從而達(dá)到延長(zhǎng)升擋時(shí)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(guò)程中PCM分別監(jiān)測(cè)2個(gè)傳感器的數(shù)值，即ATISS、VSS，以便確定在升擋過(guò)程中出現(xiàn)的離合器滑移量。如果檢測(cè)到的滑移量過(guò)大，PCM會(huì)調(diào)節(jié)PC壓力調(diào)節(jié)電磁閥的電流來(lái)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(hào)，包括節(jié)氣門位

4、置信號(hào)、油溫信號(hào)及車速等信號(hào)控制PC壓力調(diào)節(jié)電磁閥。 3.變速器的基本檢查 我們?cè)跈z修任何一臺(tái)自動(dòng)變速器時(shí)，都應(yīng)從初步檢查開始，這樣往往能解決很多潛在的問(wèn)題。只有初步檢查結(jié)果表明自動(dòng)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(dòng)換擋測(cè)試。對(duì)于自動(dòng)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(duì)自動(dòng)變速器的故障作出正確的判斷。這其中發(fā)動(dòng)機(jī)的性能對(duì)自動(dòng)變速器的運(yùn)轉(zhuǎn)有很大影響，所以我們?cè)谶M(jìn)行自動(dòng)變速器的檢修之前，應(yīng)確保發(fā)動(dòng)機(jī)的性能良好。最好能用專業(yè)診斷儀檢測(cè)發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)的故障。 在對(duì)變速器具體的

5、故障進(jìn)行診斷前應(yīng)先對(duì)變速器進(jìn)行外觀檢查，如車輛有無(wú)損壞，變速器油底殼是否損壞及有無(wú)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(duì)自動(dòng)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(dòng)發(fā)動(dòng)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(dòng)，在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下踩住制動(dòng)踏板，將變速器換擋桿在每個(gè)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(shí)油液會(huì)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(shí)，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(shí)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(cè)量變速器的油壓了。在測(cè)量油壓時(shí)，應(yīng)將油壓表正確安裝到相應(yīng)的變速器油壓測(cè)試孔上，并按照正確的測(cè)量步驟進(jìn)行操作，測(cè)量的具體數(shù)據(jù)應(yīng)參照維修手冊(cè)。 4.常見(jiàn)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(guò)程中可能會(huì)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(shí)變速器是沒(méi)有問(wèn)題的，問(wèn)題出在發(fā)動(dòng)機(jī)上。因?yàn)檎Ｇ闆r下TCC接合后不會(huì)打滑，但當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)相關(guān)故障后就不一定了。一般發(fā)動(dòng)機(jī)在節(jié)氣門小

7、開度和小負(fù)荷狀態(tài)下車輛抖動(dòng)的現(xiàn)象不明顯，一旦TCC接合，車輛抖動(dòng)就會(huì)變得很厲害，原因在于變速器和發(fā)動(dòng)機(jī)之間有了機(jī)械接合。 為了避免對(duì)變速器的不必要解體和對(duì)變矩器的不必要更換，建議在此種情況下先確認(rèn)發(fā)動(dòng)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(wèn)題。 (2)由駐車擋掛入倒擋或前進(jìn)擋時(shí)產(chǎn)生沖擊 一般情況下，若自動(dòng)變速器的主油路壓力高就會(huì)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(dòng)帶伺服機(jī)構(gòu)活塞緩沖彈簧損壞或丟失。5號(hào)球閥錯(cuò)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(dòng)帶伺服機(jī)構(gòu)活塞緩沖彈簧損壞或丟失。6號(hào)球閥錯(cuò)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(guò)大引起的。對(duì)PC電磁閥進(jìn)行拆解，發(fā)現(xiàn)PC電磁閥的閥芯動(dòng)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(shí) 要求各個(gè)零配件清洗干凈，同時(shí)務(wù)必將變扭器剖開來(lái)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(shí)，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(wàn)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(dòng)變速器油面過(guò)低或自動(dòng)變速器主油路壓力過(guò)低。TCC低流量切斷球閥沒(méi)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(dòng)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(dòng)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(wú)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(guò)低。油面過(guò)低。換擋機(jī)構(gòu)失調(diào)。自動(dòng)變速器油濾清器堵塞、損壞或丟失。前進(jìn)擋制動(dòng)帶伺服機(jī)構(gòu)油管松動(dòng)或損壞。手動(dòng)21擋制動(dòng)帶伺服機(jī)構(gòu)蓋螺栓松動(dòng)、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(dòng)。前進(jìn)擋制動(dòng)帶磨損或燒毀。前進(jìn)擋制動(dòng)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(wú)倒擋 造成此類故障的主要原因包括：變速器主油路油壓過(guò)低。換擋機(jī)構(gòu)失調(diào)。變速器油面過(guò)低。自動(dòng)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(dòng)帶或支承銷不能正常工作。前進(jìn)擋制動(dòng)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(guò)多年對(duì)通用4T65E型自動(dòng)變速器的維修，我們對(duì)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(guò)人之處。但在實(shí)際維修過(guò)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(duì)較小，易磨損問(wèn)題突出，曾出現(xiàn)過(guò)短時(shí)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(rùn)滑不良，曾出現(xiàn)過(guò)車輛正常行駛的較短時(shí)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(dòng)變速器經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)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(guò)程中未認(rèn)真檢查和操作造成的。因此，在維修過(guò)程中應(yīng)做好各部分的檢查與更換工作，只有每個(gè)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(wèn)題4T65-E變速箱在世界各地都有很高的保有量。對(duì)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(lái)說(shuō)，它可能意味著一個(gè)金礦。越早接觸和了解這款變速箱，就越對(duì)他們有利。然而在4T65-E的修理過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到換檔沖擊的癥狀，有時(shí)甚至還揮之不去。本文將對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行一個(gè)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(jiǎn)稱TAPS）會(huì)調(diào)節(jié)換檔過(guò)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(gè)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(duì)于每個(gè)單獨(dú)的升檔，TAP系統(tǒng)都有16個(gè)單元（Cell）來(lái)監(jiān)控它的自適應(yīng)過(guò)程。變速箱每進(jìn)行一個(gè)換檔時(shí)，壓力控制模塊（PCM）就開始計(jì)算它的換檔時(shí)間并判斷出該換檔時(shí)間對(duì)于特定的TAP單元是否合適。如果換檔時(shí)間需要進(jìn)行調(diào)整，壓力控制模塊就會(huì)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(duì)同樣的換檔和同樣的TAP單元發(fā)出指令時(shí)，就可以通過(guò)改變壓力控制電磁閥的電流值來(lái)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(dòng)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(huì)自動(dòng)提高TAP油壓來(lái)彌補(bǔ)由此而造成的換檔時(shí)間增長(zhǎng)的問(wèn)題。如果在修理后不對(duì)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(lái)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(shí)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(duì)4T65-E換檔沖擊的診斷，如果換檔沖擊并不針對(duì)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(shí)的油壓高，請(qǐng)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(shí)排出，會(huì)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(huì)發(fā)生漏油。e. 檢查增壓閥是否被卡住或磨損。它會(huì)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(huì)導(dǎo)致?lián)Q檔疲軟和滯后，也會(huì)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(dòng)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(shí)，有兩種情況會(huì)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(dòng)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(huì)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(huì)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(guò)高引起的。同樣是增壓閥的磨損，有兩種情況會(huì)導(dǎo)致增壓閥產(chǎn)生過(guò)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(lái)看一下這個(gè)增壓閥的OEM樣式（見(jiàn)右圖）：從EPC過(guò)來(lái)的扭矩信號(hào)油作用在位于端塞旁邊的大增壓閥的端面上，這個(gè)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(shí)，來(lái)自于手控閥的工作油壓會(huì)作用在直徑較小的閥上面以提供倒檔增壓。這是一個(gè)較高的壓力但作用的面積較小。有兩種交叉滲漏的情況會(huì)發(fā)生：第一種情況，增壓閥的滲漏導(dǎo)致扭矩信號(hào)油漏到倒檔增壓油路中，使壓力同時(shí)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(dòng)調(diào)壓閥，導(dǎo)致過(guò)高的主油壓。第二種情況，如果在倒檔時(shí)產(chǎn)生交叉滲漏，主油壓不僅會(huì)作用在倒檔增壓閥的小作用面上，而且會(huì)漏到另一端，推動(dòng)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(dòng)，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(jiàn)，增壓閥是否正常運(yùn)作對(duì)換檔品質(zhì)有很大的影響。索奈克斯針對(duì)這些