通用別克4T65E自動變速器的檔位分析技巧

張軍社

摘 要：由于自動變速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此對其維修提出更高的要求。本論文以通用生產(chǎn)的別克轎車4T65E自動變速器為例，針對此種變速器各檔位以及換擋過程中零部件的作用這個難點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)解析，使我們對行星齒輪自動變速器機(jī)械傳動部分分析水平得到提高，為自動變速器機(jī)械故障診斷和維修提供理論依據(jù)。關(guān)鍵字：4T65E;自動變速器;檔位分析;傳動比;換擋元件作用中圖分類號：U463.22+1.2 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B ?文章編號：1671-7988（2020）08-213-03

Absrtact： Because of the complex structure of automatic transmission， it puts forward higher requirements for its mainten -ance. Based on the example of the 4 T65E automatic transmission of buick car produced by general purpose， this paper analyzes in detail the difficulty of the function of each gear and parts in the shift process of this kind of transmission， so that we can improve the analysis level of the mechanical transmission part of the planetary gear automatic transmission， and provide the theoretical basis for the mechanical fault diagnosis and maintenance of the automatic transmission.Keywords： 4T65E; Automatic transmission; Gear analysis; Transmission ratio; Function of shift elementCLC NO.： U463.22+1.2 ?Document Code： B ?Article ID： 1671-7988（2020）08-213-03

1 通用別克自動變速器4T65E機(jī)械部分的簡介

上圖為4T65E自動變速器的結(jié)構(gòu)簡圖，從圖中可以看出它有3個離合器、4個制動器、3個單向離合器。

下表為各換擋元件動作表：表中l(wèi)為工作的元件;??只有在此檔位有發(fā)動機(jī)制動時工作;# 工作與檔位傳動無關(guān)但有其它作用（檔位分析時會介紹）。

2 自動變速器4T65E檔位分析

2.1 空檔或鎖止檔時

制動器都不工作，所有C1、F1工作，是為換前進(jìn)擋和倒擋做準(zhǔn)備，減少換擋遲滯時間。其它離合器不工作。輸入軸動力不能傳遞到輸出軸，實(shí)現(xiàn)空擋。

2.2倒車檔時：C1、F1、B2工作，此三元件工作時無發(fā)動機(jī)制動作用

當(dāng)選檔桿置于R位時，執(zhí)行元件有C1、F1、B2，輸入動力由C1、F1傳至前太陽輪，在前排由于B2制動器工作將前行星架和后齒圈固定，這樣動力輸出直接前行星排實(shí)現(xiàn);在前行星排由于行星架作為固定原件，因此就形成了齒圈反向輸出的倒擋速比。

傳動比計算方法如下：

設(shè)前排太陽輪轉(zhuǎn)速為N1、行星架為N2、齒圈為N3、a1為前排齒數(shù)比，后排則太陽輪轉(zhuǎn)速為N4、行星架為N3、齒圈為N2、a2為后排齒數(shù)比;以后計算中不再提示。

前排：N1+a1×N3=（1+a1）×N2（N2固定轉(zhuǎn)速為0）

傳動比為：I倒=?-N1/N3= ?-a1=-2.385

2.3 前進(jìn)擋D檔時，一檔作為過度檔（作為過度檔時無發(fā)動機(jī)制動作用）

當(dāng)選檔桿置于D、3、2位時，執(zhí)行元件有C1、F1、B0、F0，輸入動力由C1、F1傳至前排太陽輪，由于B0、F0工作，此時后排B0制動器工作通過單向離合器F0將后排太陽輪單項(xiàng)鎖止，此時動力分兩路將動力傳遞到前排齒圈和后排行星架。

傳動比計算方法如下：

前排：N1+a1×N3=（1+a1）×N2

后排：N4+a2×N2=（1+a2）×N3（N4固定轉(zhuǎn)速為0）

傳動比為：I1=?N1/N3= 1+（1+?a1）/ a2=2.921

2.4 前進(jìn)擋D檔時，二檔作為過度檔（作為過度檔時無發(fā)動機(jī)制動作用）

當(dāng)選檔桿置于D、3位時，執(zhí)行元件有C3、B0、F0、C1，輸入動力由C3離合器傳至前排行星架和后排齒圈，由于B0、F0工作，后排B0制動器工作通過單向離合器F0將后排太陽輪單項(xiàng)鎖止，而前排太陽輪自由轉(zhuǎn)動，前排無法傳遞動力。此時動力只能通過后排行星架輸出。C1自身保護(hù)作用，也為換擋做準(zhǔn)備。

傳動比計算方法如下：

后排：N4+a2×N2=（1+a2）×N3（N4固定轉(zhuǎn)速為0）

傳動比為：I2=?N2/N3=（1+a2）/?a2=1.568

2.5 前進(jìn)擋D檔時，三檔作為過度檔（作為過度檔時無發(fā)動機(jī)制動作用）

當(dāng)選檔桿置于D位時，執(zhí)行元件有C2、C3、F2、B0，C2、C3、F2同時工作，輸入動力同時傳至前排行星架、后排齒圈以及前排太陽輪，這樣前排驅(qū)動齒圈時就形成1：1的直接檔。雖然B0也工作，但此時后行星排所有部件都做逆時針旋轉(zhuǎn)，而單向離合器F0恰恰允許后排太陽輪轉(zhuǎn)動而不能將其單項(xiàng)鎖止，這時B0工作完全是為了減少自身磨損。

傳動比計算方法如下：

傳動比為：I3=?1

2.6 前進(jìn)擋D檔時，四檔是最高檔，無過度檔作用，具有發(fā)動機(jī)制動作用

當(dāng)選檔桿置于D位時，執(zhí)行元件有C3、B3、C2、B0， C3離合器工作將輸入動力同時傳至前排行星架、后排齒圈，B3制動器工作將前排太陽輪固定，這樣前行星排齒圈直接將動力輸出至差速器。C2、B0自身保護(hù)作用，也為降擋做準(zhǔn)備。

傳動比計算方法如下：

前排：N1+a1×N3=?（1+a1）×N2（N1固定轉(zhuǎn)速為0）

傳動比為：I4=?N2/N3= a1/（1+a1）=0.705

2.7 換擋桿置于1位時，這時一檔無過度檔作用，具有發(fā)動機(jī)制動作用

當(dāng)選檔桿置于1位時，執(zhí)行元件有C2、F2、C1、F1、B1、B0、F0，這時變速器只執(zhí)行一檔，主動原件不但有C1、F1參與工作同時又有C2、F2來參與工作，這樣就具有可靠的動力連接;在后排不但有B0/F0來單向固定太陽輪，同時由于B1工作會將后太陽輪正反兩個方向牢牢鎖死，這樣就形成了具有發(fā)動機(jī)制動作用的一檔。

2.8 換擋桿置于2位時，這時變速器執(zhí)行過度檔一檔和二檔，此時二檔具有發(fā)動機(jī)制動作用

這時的二檔，執(zhí)行元件有C3、B1、F0、B0、C1，輸入動力由C3離合器傳至前排行星架和后排齒圈，不但有 B0、F0將后排太陽輪單項(xiàng)鎖止，同時又多一個B1制動器工作，這樣就將后排太陽輪牢牢鎖死。這樣就形成了具有發(fā)動機(jī)制動作用的二檔。C1自身保護(hù)作用，也為換擋做準(zhǔn)備。

2.9 換擋桿置于3位時，這時變速器執(zhí)行過度檔一檔、二檔，此時三檔是最高檔，具有發(fā)動機(jī)制動作用

經(jīng)過過度檔一檔和二擋，進(jìn)入三檔時，換擋執(zhí)行元件有C2、C3、F2、C1、F1、B0，?連接前太陽輪的動力不但由C2、F2完成同時又有C1、F1來參與，這樣使前太陽輪與輸入軸剛性連接，實(shí)現(xiàn)具有發(fā)動機(jī)制動作用的三檔。B0自身保護(hù)作用，也為換擋做準(zhǔn)備。

3 自動變速器4T65E的補(bǔ)充說明

3.1 單向離合器

在自動變速器傳遞過程中涉及到單向離合器，有的人對于其作用不甚了解，為了讓讀者更好好的理解其作用，我把它作用歸納如下：

3.1.1 換擋執(zhí)行元件的作用

用于連接某些元件起動力傳遞作用， 如一檔無發(fā)動機(jī)制動作用時的F1。還用于制動某些元件，如一檔無發(fā)動機(jī)制動作用時的F0。

3.1.2 改善換擋品質(zhì)的作用

在自動變速器升檔過程中，不經(jīng)過空擋而升入相鄰的高檔，這時能減小換擋沖擊改善換擋品質(zhì)。如從一檔升入二檔時，這時空檔時先讓C1、F1工作，這是為空擋升入前進(jìn)擋做好準(zhǔn)備，只需讓B0工作（F0也自動工作）就可在原來空擋的基礎(chǔ)上升入一擋。往往自動變速器在低檔時為減小換擋

沖擊改善換擋品質(zhì)，采用這種方法。

3.1.3 起保護(hù)離合器或制動器的作用

當(dāng)換擋手柄處于不同檔位時，變速器在最高擋必須是有發(fā)動機(jī)制動作用的，這樣大負(fù)荷工作時可能引起離合器或制動器打滑，使他們的使用壽命降低，這時單向離合器和它們同時工作會防止打滑，延長它們的使用壽命，相互保護(hù)。也可以減小離合器或制動器片數(shù)和尺寸，也減小自動變速器尺寸。

3.2 延長執(zhí)行元件的使用壽命

自動變速工作過程中，有的離合器或制動器可能空轉(zhuǎn)，在不影響檔位情況下，盡量讓它們結(jié)合，取而代之的讓單向離合器超速空轉(zhuǎn)，單向離合器空轉(zhuǎn)磨損很小，這樣同樣不影響檔位，減少離合器或制動器因空轉(zhuǎn)的磨損，延長壽命。如四檔時B0結(jié)合是為了讓F0單項(xiàng)空轉(zhuǎn)和C2結(jié)合讓F2單項(xiàng)空轉(zhuǎn)。

3.3 調(diào)節(jié)遲滯時間

自動變速器在升檔過程中由低檔升入高擋時，為了減少換擋時間達(dá)到換擋遲滯時間要求，有些執(zhí)行元件在不影響低檔時首先讓其工作以便換入相鄰高擋時盡量減少離合器或制動器數(shù)量，以減少換擋執(zhí)行元件的充液時間。