保定/商愛鵬

通用汽車 自動變速器8L45E新技術(shù)特性（一）

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從2016年起，通用汽車旗下的豪華品牌凱迪拉克普遍使用了8前進(jìn)擋自動變速器，除了XT5車型使用的由日本愛信公司制造基于前驅(qū)平臺的8前進(jìn)擋自動變速器TG-81SN外，2016款A(yù)TS-L使用了由通用汽車研發(fā)與制造的適用于后驅(qū)車型的8前進(jìn)擋自動變速器8L45E。此外，2015款CT6車型與2.0T的LTG發(fā)動機(jī)匹配的也是自動變速器8L45E，而與3.0L的 LGW雙渦輪增壓發(fā)動機(jī)匹配的為自動變速器8L90E。本文以2016款凱迪拉克ATS-L所搭載的自動變速器8L45E為例，來介紹其技術(shù)特點(diǎn)。

自動變速器8L45E具有以下特征：

（1）變速器控制模塊外置于車身上，與變速器總成分離；

（2）內(nèi)部設(shè)有4排行星齒輪組和5組多片式離合器；

（3）采用了鏈條傳動的偏置式雙作用葉片泵。

8L45E自動變速器采用了鐘形外殼，提升了變速器的整體強(qiáng)度。冷卻管路接口連接有變速器進(jìn)出冷卻油管，變速器油液通過此管路流向冷卻器，降溫后返回變速器；擋桿連接桿連接換擋拉桿，將換擋桿的運(yùn)動傳遞到變速器內(nèi)部擋位開關(guān)和換擋閥，實現(xiàn)P/R/N/D擋位切換（如圖1所示）。

圖1 變速器左側(cè)外觀

線束連接器連接變速器控制模塊與變速器內(nèi)部線束電氣線路，維修時應(yīng)注意檢查連接器密封圈，防止油液泄漏；同之前搭載的6L45E自動變速器類似，加油塞為實心橡膠塞，連通變速器內(nèi)部，用于向變速器加注油液；通氣孔用于將變速器內(nèi)部連通大氣，實現(xiàn)變速器內(nèi)外壓力均衡（如圖2所示）。

圖2 變速器右側(cè)外觀

8L45E自動變速器的PRO代碼為M5N（8L90E為M5X），在變速器的8個前進(jìn)擋中，第6擋為直接擋（如表1所示 ），如果運(yùn)行中的自動變速器自檢存在故障時，系統(tǒng)會根據(jù)故障類型和當(dāng)前擋位，將變速器默認(rèn)鎖定在某個擋位。具體鎖哪個擋位需要參考維修手冊中的故障碼信息。

表1 變速器規(guī)格與擋位

8L45E自動變速器的組成部件包括變矩器、行星齒輪部件、液壓和電氣部件。其中行星齒輪部件由離合器、行星齒輪組、輸入軸、輸出軸組成（如圖3所示），實現(xiàn)傳動比的改變和動力的傳遞。電氣控制部件包括內(nèi)部模式開關(guān)、速度傳感器、電磁閥、溫度傳感器等（如圖4所示），用于采集變速器的運(yùn)行狀態(tài)信息和控制液壓油的流動路徑和壓力。液壓控制部件由油泵、液壓控制閥、蓄能器等組成（如圖5所示），通過控制液壓油的流動路徑和壓力，實現(xiàn)離合器的接合和釋放。

圖3 行星齒輪部件

圖4 電氣控制部件

根據(jù)各個行星齒輪組所起的作用，將組成8L45E自動變速器在每個行星齒輪組分別命名為超速行星齒輪組、輸入行星齒輪組、反作用行星齒輪組和輸出行星齒輪組（如圖6 所示）。這4組行星齒輪組均為單級結(jié)構(gòu)類型。組成8L45E自動變速器的離合器分別為C1-3-5-6-7、C2-3-4-6-8、C4-5-6-7-8-R、C1-2-7-8-R、C1-2-3-4-5-R五個離合器，離合器的名稱代表了參與的擋位，如C1-3-5-6-7代表該離合器在1擋、2擋、5擋、6擋、7擋參與工作。

圖5 液壓控制部件

圖6 行星齒輪組與離合器

根據(jù)行星齒輪組各個部件的連接關(guān)系，繪制成如圖7所示的示意圖，其中R代表齒圈、C代表行星架、S代表太陽輪。從示意圖中可以看出，S1與R2、C3與R4、S2與S3、C1與 C4之間連接成一個整體部件。需要說明的是連接C1與C4的軸穿過C2、C3，與C2、C3無連接。離合器C1-3-5-6-7用于連接輸入軸與C2-3-4-6-8、C4-5-6-7-8-R離合器轂、S4。離合器C2-3-4-6-8用于連接S4與R2。離合器C4-5-6-7-8-R用于連接S4與R1。離合器C1-2-7-8-R用于制動S2、S3。離合器C1-2-3-4-5-R用于制動R3（如圖8所示）。

8L45E自動變速器的變矩器具有鎖止功能。鎖止離合器可控制在0～50r/min的范圍內(nèi)滑轉(zhuǎn)，并能夠在1～8擋時接合。變矩器鎖止離合器（如圖9所示）的接合點(diǎn)和滑轉(zhuǎn)量受到包括節(jié)氣門開度、車速、擋位以及變速器油溫的影響。

圖7 行星齒輪結(jié)構(gòu)示意圖

液壓系統(tǒng)主要由閥體內(nèi)的一個偏置式雙作用葉片泵和控制閥體組成（如圖10所示）。雙作用葉片泵用于為離合器活塞工作提供需要的油壓，來實現(xiàn)離合器摩擦部件的接合和分離。

控制閥體包括有通道單元、閥體上部和閥體下部三塊（如圖11所示）。

8L45E自動變速器控制閥體上設(shè)計有7個信號油壓蓄能器和1個大的離合器蓄能器。信號油壓蓄能器用于緩沖流向電磁閥的油壓，離合器蓄能器用于緩沖去往C1-3-5-6-7離合器活塞的油壓。每個信號油壓蓄能器對應(yīng)于一個壓力調(diào)節(jié)電磁閥（如圖12所示），7個信號油壓蓄能器的柱塞尺寸和彈簧相同，安裝時無須標(biāo)記。

圖8 行星齒輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖

圖9 變矩器

圖10 液壓系統(tǒng)構(gòu)成

圖11 控制閥體組成

圖12 閥體

圖13 雙作用葉片泵

8L45E自動變速器的偏置式雙作用葉片泵有一個來自濾芯的進(jìn)口和兩個連接主油路的出油口（如圖13所示）。低速時，兩個出油口同時向變速器提供油液。高速情況下需要低油壓時，僅一個出油口提供油液，另外一個出油口的油液將返回到油底殼。雙作用葉片泵有利于降低發(fā)動機(jī)動力損失，并可以根據(jù)油壓需要快速調(diào)整輸出油量。

如圖14所示，在低速時，葉片泵的兩個出油口同時向主油路提供油液，隨著轉(zhuǎn)速的升高，主油路油壓逐漸升高，較高的油壓作用在壓力調(diào)節(jié)閥的左端，從而推動閥芯右移；右移的閥芯打開油泵左側(cè)出油口的油路返回油道，油液經(jīng)閥芯返回到進(jìn)油口，油泵輸出油壓降低。

圖14 雙作用葉片泵工作原理

圖15 變速器油冷卻

8L45E自動變速器根據(jù)配置的發(fā)動機(jī)功率版本不同，變速器冷卻系統(tǒng)的布置方式也有所區(qū)別。2.0T低功率版本（25T）車輛的變速器油主要通過散熱器上的散熱通道完成油液降溫（如圖15所示）；2.0T高功率版本（28T）車輛在空調(diào)冷凝器上部單獨(dú)加裝了專用于變速器油散熱的額外散熱器（如圖16所示）。

2016年凱迪拉克ATS-L變速器控制模塊獨(dú)立于變速器總成外部，安裝在車輛右前橫梁上。變速器控制模塊通過連接車輛電氣系統(tǒng)和內(nèi)部電氣部件，與車輛網(wǎng)絡(luò)通信，接收和計算輸入的信息，控制變速器的自動換擋（如圖17所示）。

（待續(xù)）

圖16 變速器油冷卻

圖17 變速器控制模塊