張軍社

摘 要：由于自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此對(duì)其維修提出更高的要求。本論文以通用生產(chǎn)的別克轎車(chē)4T65E自動(dòng)變速器為例，針對(duì)此種變速器各檔位以及換擋過(guò)程中零部件的作用這個(gè)難點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)解析，使我們對(duì)行星齒輪自動(dòng)變速器機(jī)械傳動(dòng)部分分析水平得到提高，為自動(dòng)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(dòng)變速器;檔位分析;傳動(dòng)比;換擋元件作用中圖分類(lèi)號(hào)：U463.22+1.2 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B ?文章編號(hào)：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(dòng)變速器4T65E機(jī)械部分的簡(jiǎn)介

上圖為4T65E自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，從圖中可以看出它有3個(gè)離合器、4個(gè)制動(dòng)器、3個(gè)單向離合器。

下表為各換擋元件動(dòng)作表：表中l(wèi)為工作的元件;??只有在此檔位有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)工作;# 工作與檔位傳動(dòng)無(wú)關(guān)但有其它作用（檔位分析時(shí)會(huì)介紹）。

2 自動(dòng)變速器4T65E檔位分析

2.1 空檔或鎖止檔時(shí)

制動(dòng)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(shí)間。其它離合器不工作。輸入軸動(dòng)力不能傳遞到輸出軸，實(shí)現(xiàn)空擋。

2.2倒車(chē)檔時(shí)：C1、F1、B2工作，此三元件工作時(shí)無(wú)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用

當(dāng)選檔桿置于R位時(shí)，執(zhí)行元件有C1、F1、B2，輸入動(dòng)力由C1、F1傳至前太陽(yáng)輪，在前排由于B2制動(dòng)器工作將前行星架和后齒圈固定，這樣動(dòng)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(dòng)比計(jì)算方法如下：

設(shè)前排太陽(yáng)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(yáng)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(jì)算中不再提示。

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

傳動(dòng)比為：I倒=?-N1/N3= ?-a1=-2.385

2.3 前進(jìn)擋D檔時(shí)，一檔作為過(guò)度檔（作為過(guò)度檔時(shí)無(wú)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用）

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

傳動(dòng)比計(jì)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(dòng)比為：I1=?N1/N3= 1+（1+?a1）/ a2=2.921

2.4 前進(jìn)擋D檔時(shí)，二檔作為過(guò)度檔（作為過(guò)度檔時(shí)無(wú)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用）

當(dāng)選檔桿置于D、3位時(shí)，執(zhí)行元件有C3、B0、F0、C1，輸入動(dòng)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(dòng)器工作通過(guò)單向離合器F0將后排太陽(yáng)輪單項(xiàng)鎖止，而前排太陽(yáng)輪自由轉(zhuǎn)動(dòng)，前排無(wú)法傳遞動(dòng)力。此時(shí)動(dòng)力只能通過(guò)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(dòng)比計(jì)算方法如下：

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

傳動(dòng)比為：I2=?N2/N3=（1+a2）/?a2=1.568

2.5 前進(jìn)擋D檔時(shí)，三檔作為過(guò)度檔（作為過(guò)度檔時(shí)無(wú)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用）

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

傳動(dòng)比計(jì)算方法如下：

傳動(dòng)比為：I3=?1

2.6 前進(jìn)擋D檔時(shí)，四檔是最高檔，無(wú)過(guò)度檔作用，具有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用

當(dāng)選檔桿置于D位時(shí)，執(zhí)行元件有C3、B3、C2、B0， C3離合器工作將輸入動(dòng)力同時(shí)傳至前排行星架、后排齒圈，B3制動(dòng)器工作將前排太陽(yáng)輪固定，這樣前行星排齒圈直接將動(dòng)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(dòng)比計(jì)算方法如下：

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

傳動(dòng)比為：I4=?N2/N3= a1/（1+a1）=0.705

2.7 換擋桿置于1位時(shí)，這時(shí)一檔無(wú)過(guò)度檔作用，具有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用

當(dāng)選檔桿置于1位時(shí)，執(zhí)行元件有C2、F2、C1、F1、B1、B0、F0，這時(shí)變速器只執(zhí)行一檔，主動(dòng)原件不但有C1、F1參與工作同時(shí)又有C2、F2來(lái)參與工作，這樣就具有可靠的動(dòng)力連接;在后排不但有B0/F0來(lái)單向固定太陽(yáng)輪，同時(shí)由于B1工作會(huì)將后太陽(yáng)輪正反兩個(gè)方向牢牢鎖死，這樣就形成了具有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用的一檔。

2.8 換擋桿置于2位時(shí)，這時(shí)變速器執(zhí)行過(guò)度檔一檔和二檔，此時(shí)二檔具有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用

這時(shí)的二檔，執(zhí)行元件有C3、B1、F0、B0、C1，輸入動(dòng)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(yáng)輪單項(xiàng)鎖止，同時(shí)又多一個(gè)B1制動(dòng)器工作，這樣就將后排太陽(yáng)輪牢牢鎖死。這樣就形成了具有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)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(shí)，這時(shí)變速器執(zhí)行過(guò)度檔一檔、二檔，此時(shí)三檔是最高檔，具有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用

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

3 自動(dòng)變速器4T65E的補(bǔ)充說(shuō)明

3.1 單向離合器

在自動(dòng)變速器傳遞過(guò)程中涉及到單向離合器，有的人對(duì)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(dòng)力傳遞作用， 如一檔無(wú)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用時(shí)的F1。還用于制動(dòng)某些元件，如一檔無(wú)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用時(shí)的F0。

3.1.2 改善換擋品質(zhì)的作用

在自動(dòng)變速器升檔過(guò)程中，不經(jīng)過(guò)空擋而升入相鄰的高檔，這時(shí)能減小換擋沖擊改善換擋品質(zhì)。如從一檔升入二檔時(shí)，這時(shí)空檔時(shí)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(dòng)工作）就可在原來(lái)空擋的基礎(chǔ)上升入一擋。往往自動(dòng)變速器在低檔時(shí)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(dòng)器的作用

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

3.2 延長(zhǎng)執(zhí)行元件的使用壽命

自動(dòng)變速工作過(guò)程中，有的離合器或制動(dòng)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(dòng)器因空轉(zhuǎn)的磨損，延長(zhǎng)壽命。如四檔時(shí)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(shí)間

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