深入理解滑阀增压比-汽车变速器阀体诊断修复技术

根据多年的变速器维修经验，你可能会发现大多数的滑阀上具有相同直径的控制圆，而有些滑阀上的控制圆却直径不同，有时同一种阀体可能被用在不同的变速器中，但是这种滑阀并不完全相同，原因是这种滑阀在不同的车型上有不同的增压比。那么什么是滑阀的增压比？为什么同一个滑阀需要不同增压比？我们在翻新变速器时这个增压比是否对我们很重要？

在一个典型的增压阀中，“增压比”定义为增压阀上的液压作用面积和被增压阀推动的调压阀上的液压作用面积的比率。任何熟悉丰田变速器阀体翻新的人都会发现，同一型号的丰田阀体中的增压阀往往会有不同的尺寸，这些增压阀表面看上去是一样的，但根据装车型号的不同，滑阀尺寸往往有所变化，足够让人感到头晕。这不仅仅只发生在亚洲车上，所有的变速器制造商都以这种方式来设计变速器。厂商这样做主要有两个原因：节省成本和增加零件使用的灵活性。某一种特定的变速器（比如03-72LE、4L60-E等）会被装在不同的车上，每种车都有自己特定的转矩容量、功率、换档感觉以及其他的各种要求。比如，一款4L60-E变速器被用在五十铃HOMBRE（1999）上，发动机是2.2L四缸，具有120hp和140lbf·ft的转矩。同样的这个变速器也被用在一款5.7L、8缸的PONTIAC GTO车上，它具有350hp和365lbf·ft的转矩。存在这么大差别的转矩差别，变速器就需要不同的离合器和制动带的作用力，而这就需要变速器中不同的主油压大小。

有一个简单而成本低廉的方法可以达到不同的主油压曲线，那就是改变主调压阀液压作用面积相对于增压阀液压作用面积的比率。一般增压阀的作用是通过提供一个额外的推力来增加主油压，而这个额外的推力大小受到节气门油压和倒档油压的影响，因此当需要高转矩的时候，主油压就会升高。通过改变增压阀上作用面积的大小，变速器制造厂就可以利用滑阀上不同作用面积上的液压力（力=压强×作用面积），将主油压曲线设定到所需要的规范。在大多数变速器中，增压阀的滑阀直径的改变可以不影响到增压阀套的外径，这样就可以让同一个油路板或油泵体被用在不同的车上了，这意味着变速器制造厂因此可以节省巨大的工具和零件库存成本了。

图9-75、图9-76和图9-77显示了4L60-E变速器中不同比率的增压阀是如何影响主油压曲线的。图9-70的增压阀有三种不同的版本，不同的版本具有不同的A圆和B圆直径，它们的作用面积和主调压阀作用面积的比率因此而不同。一种是OEM原厂的小增压比版本，一种是OEM原厂的大增压比版本，还有一种是重新设计的改进型版本。从图9-76和图9-77可以看到增压比越大的增压阀可以得到更高的D位和R位主油压。

因此，具有高转矩容量或高性能的车辆，就需要考虑使用高增压比的增压阀。很多情况下如果该变速器被证明的确需要更大的离合器/制动带接合力，我们往往就需要使用改良型的、具有更高增压比的阀。

图9-75 GM4L60E的增压阀设计

图9-76 GM 4L60E的主油压增压曲线

图9-77 GM 4L60E的倒档时的增压曲线

有一种常见的维修手段是通过改变主调压阀的调节弹簧来改变主油压。大家需要了解的是这种方法的确会改变主油压，但它并不改变油压曲线的斜率，不论转矩信号的高或低，主油压总是只改变一个固定的量（见图9-78）。从图中可以看到改用了一个更大的OEM的4L60-E主调压阀调节弹簧，主油压不管节气门油压的如何变化，它总是提升一段相同的压力，因此它并不能真正提高增压的速度。

改变增压阀尺寸和改变调压弹簧两者都有其用处，但当使用时，重要的是你必须知道它们有什么不同。改变弹簧通常只会增加固定量的油压，而使用更大增压比的增压阀就会在高油压下增加更大的油压，而在低油压下只增加较小量的油压。

在4L60E的增压阀总成中，较大增压比的阀会产生更高的主油压。这是因为增压比高的阀具有更大的液压作用面积以推动主调压阀，而主调压阀的直径总是不变的。但是大的滑阀直径并不总是代表着更大的增压或主油压。比如，在4T60E的节气门调制增压阀总成中，具有较小直径的阀却具有较“高”的增压比，它会产生更高的油压（见图9-79）。这是因为节气门调制阀的油压作用点是A和B这两个圆的面积差异部分。同样大小的调制油压作用在A直径较小的增压阀上，会产生较大的作用力，因此主油压会更高一些。因此在翻新阀体的过程中，要特别注意检查所使用的增压阀的增压比，以确保能达到你所希望的效果。

图9-78 弹簧对增压曲线的影响

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图9-79 GM 4T65E的节气门增压阀

蓄压器控制阀是另外一个经常具有多种增压比的阀。通用公司的4L60E和福特公司的E4OD变速器使用了不同尺寸（不同增压比）的蓄压器控制阀以调节换档感觉。如图9-80和图9-81所显示的油路，这些通用公司和福特公司的阀在功能上非常相似。节气门油压通过EPC增压信号或转矩信号，来调节蓄压器活塞一端的蓄压器控制压力。图9-82显示了E4OD和AX4N变速器中不同增压比的蓄压器所产生的不同效果。这些压力曲线表明当柱塞尺寸增大时，蓄压器压力控制也提高，产生更快和更硬的换档。

图9-80 E40D换档时的蓄压器控制油路

图9-81 4L60E在换档时的蓄压器控制油器

图9-82 E4OD/4R100和AX4N蓄压器压力曲线

还有很多其他类型的阀，制造厂也使用不同的增压比来调节压力的控制，从而在不同的车上达到最佳的效果。福特AX4N变速器的旁路离合器控制阀套和柱塞阀就具有两种OEM原厂的增压比，以调节变矩器锁止作用压。4R100变速器的低速档/倒档调制阀套和柱塞阀也有两个OEM原厂的尺寸以调节低速档/倒档离合器上的接合力。当在这些地方更换已磨损的阀套或滑阀时，需要特别注意增压比的问题，因为使用了错误尺寸的阀会导致变矩器锁止压力或释放压力产生故障（在AX4N上）或低速档/倒档离合器烧毁（在4R100上）。

在有些情况下，还会有比原配阀更大增压比的替换阀，以产生比原先设计的更大的油压。这些零件通常都是为了克服原厂设计所具有的长期的、慢性的故障缺陷，或者是为了重载荷或高性能车辆使用的。一个典型的例子是77754-03K，4L60E的TCC调压阀维修包，这个阀的作用圆尺寸比OEM的要稍小些（0.400in对应0.440in），产生略微增大的TCC锁止力，大约比原厂的规范增大了10%的TCC锁止压力，实践证明它在克服4L60E（在使用ECCC锁止离合器控制方式以前的版本）中常见的1870锁止打滑故障码方面是非常成功的。

值得一提的是，我们经常会使用增大型的阀（主调压阀、旁路离合器控制阀等）以修复阀孔上的磨损部位，由于尺寸的改变，所有的油压和滑阀直径的增压比都必须经过仔细的考虑，否则不合理的设计会出现突然的油压变化，导致不正常的换档感觉或者部件的作用/释放故障现象发生。

这些基本的滑阀作用尺寸和相应性能的概念同样可以运用在伺服活塞总成上。如前所述，更大排量发动机的车需要更大的转矩容量和离合器接合力。比如，通用公司为4L60/4L60E/4L65E变速器设计了3种比例不同的2档伺服作用活塞。就像前面提到的4T60E节气门调制阀一样，当查看这个伺服总成的剖视图时（见图9-83），可以很容易看到更小的“A”的圆径可以产生更大的油压作用面积，从而提高制动带上的紧固压力和作用力。

图9-83 GM4L60E/4L65E的2档伺服活塞

这里还有一个不太容易观察到的地方，这个2档伺服活塞也起着3档蓄压器的作用。在2-3换档时，3档作用油压和伺服回位弹簧作用在2档伺服活塞的释放端，以克服2档离合器油压。因此，这个活塞的作用面的直径和它的释放面的直径的比例变得尤其关键，对于制动带和离合器的作用同步性至关重要。为了达到最佳的制动带释放时机，这个伺服活塞上的作用压和释放压的关系必须维持在这样一种状态——伺服活塞释放面（3档面），总是具有比其作用面大的压力。对于许多应用在高性能车辆上的变速器，我们就需要使用“超紧固”伺服活塞总成，比如4L60E/65E的2档伺服活塞和4档伺服活塞等，以提供显著增加的制动带/离合器紧固能力和保持最佳的制动带/离合器的作用/释放关系。

因此在翻新一个变速器时，我们需要花些时间来搞清楚哪种车需要使用哪种比率的滑阀或伺服活塞。这样，变速器的使用寿命和驾驶性能就可以改善提高。