4HP20 Техническа информация

ZF 4HP20 е четиристепенна автоматична скоростна кутия за напречно разположен двигател и предно предаване, произвеждана от ZF в Саарбрюкен от 1995 г. до около 2008 г. Проектирана е за входящ момент до 330 Nm и затова PSA я монтира на по-мощните си модели - бензиновите V6, дизеловите 2.2 HDi (по-късно и 2.0 HDi 136), а в Boxer и Jumper - 2.8 HDi, докато за по-слабите двигатели използва собствената си AL4. Същата кутия се среща и под други обозначения: при Renault е LM0, при PSA носи код 20HZxx, а в Mercedes-Benz Vito и V-Class (W638) е единствената автоматична кутия в гамата.

Управлението е електронно, с адаптивни програми, а хидротрансформаторът има заключващ (lock-up) съединител. В сервизната практика 4HP20 е безпроблемна и издръжлива кутия: по наш опит повечето екземпляри минават 200 000 km без намеса, а голяма част от „повредите“, с които влизат в сервиз, се оказват евтини за отстраняване. Тази страница показва как да ги различите от повредите, които наистина изискват ремонт.

4HP20 се среща в по-мощните автомобили на PSA, Renault и Fiat Group от края на 90-те и от 2000-те години, както и в първото поколение Vito. Ориентировъчни години по модели:

• Peugeot: 406 и 406 Coupé 3.0 V6 (1996-2004); 605 3.0 V6 24V (1997-1999); 607 3.0 V6 (2000-2004) и 2.2 HDi (2000-2006); 807 3.0 V6 (2002-2006); 407 2.0 HDi 136 (2004-2008) и 2.2 16V (2005-2008); Boxer 2.8 HDi (2002-2006)
• Citroën: XM 3.0 V6 24V (1997-2000); Xantia 3.0 V6 (1997-2001, без Activa); C5 3.0 V6 (2001-2004), 2.2 HDi (2001-2006) и 2.0 HDi 136 (2004-2008); C8 3.0 V6 (2002-2006); Jumper 2.8 HDi (2002-2006)
• Renault (код LM0): Laguna I 3.0 V6 24V (1997-2001); Safrane 3.0 V6 24V (1998-2000); Espace III 3.0 V6 24V (1998-2002)
• Fiat, Lancia, Alfa Romeo: Ducato 2.8 JTD (2000-2006); Ulysse II и Lancia Phedra 3.0 V6 (2002-2005); Lancia Kappa 3.0 V6 (1998-2000); Alfa Romeo 166 2.5 и 3.0 V6 Sportronic (1998-2007)
• Mercedes-Benz: Vito и V-Class W638 (1996-2003), всички автоматични версии

Две неща, които често се бъркат. Първо, Peugeot 407 3.0 V6 никога не е имал 4HP20 - от самото начало е с шестстепенната Aisin AM6, която от края на 2004 г. заменя 4HP20 при 607 и C5 V6, по-късно и при останалите модели, а през 2008 г. и при 407 и C5 2.0 HDi. И второ, 4HP20 няма нищо общо с AL4 / DP0 на PSA и Renault, макар и двете да са четиристепенни и да се срещат в едни и същи модели.

Идентификация: табелката на кутията носи ZF номер от серията 1019 000 0xx, а при PSA - код 20HZxx. Номерът е важен, защото някои вътрешни компоненти (спирачка C, филтър, позиционер, гарнитури) се различават според версията.

Механиката е класическа за ZF от този период: два свързани планетни реда, два многодискови съединителя (B и E) и три спирачки (C, D и F). Няма еднопосочен съединител и няма лентови спирачки - за всяка предавка работят точно два елемента:

Хидротрансформаторът (254 mm) има заключващ съединител, който се затваря във 2-ра, 3-та и 4-та предавка с контролирано приплъзване от около 50 об/мин. Това пести гориво и намалява нагряването, но означава, че съединителят е в работа почти непрекъснато.

Хидравликата се управлява от шест соленоида в клапанното тяло: два двупозиционни (вкл./изкл.) - MV1 за двете нива на работното налягане и MV2 за съединител E, и четири регулатора на налягане - EDS3 за заключването на хидротрансформатора, EDS4 за спирачки C и D, EDS5 за спирачка F и EDS6 за съединител B. Управляващият блок на Bosch работи с десет програми: шест адаптивни, една зимна, една за загряване и две за термична защита. При грешка кутията минава в авариен режим - остават само 3-та предавка и заден ход, включвани чисто хидравлично, с осезаем удар при включване на D или R. Точно този режим повечето собственици описват като „кутията се счупи“.

Оплакванията при 4HP20 се повтарят, но причините за тях се различават драстично по цена. Затова диагностиката върви от евтиното към скъпото.

Типични симптоми:

Стъпка 1 - периферията. Едни от най-честите причини за авариен режим са извън самата кутия: датчикът на спирачния педал (стоп-датчикът), позиционерът (датчикът за положение на лоста) и настройката на жилото му, буксата на кабелния сноп върху кутията и прегряването на маслото. Характерно е, че грешката се появява и изчезва - често на студено или при загряване - и отпада след ново запалване. Тези ремонти обикновено струват малка част от цената на ремонт на кутията, а често се бъркат с „нова кутия“.

Стъпка 2 - маслото. Тъмно масло с мирис на изгоряло при пробег над 100 000 km обяснява голяма част от грубите превключвания. Проверете нивото по правилната процедура (вж. секцията за маслото) и направете смяна, преди да търсите механична повреда.

Стъпка 3 - грешки и параметри. Кодове като P0741 (заключване на хидротрансформатора), P0730 (грешно предавателно число) и P0780 сочат приплъзване. Прост тест с диагностика: на място, с натисната спирачка, при включване на D оборотите на входящия вал (турбината) трябва да паднат до нула - ако турбината продължава да се върти, елементите приплъзват. Оттук нататък изборът е между хидротрансформатор, помпа и клапанно тяло, описани по-долу.

4HP20 работи само с масло по спецификация LT 71141 (Esso / Mobil ATF LT 71141) или с одобрено масло от клас ZF TE-ML 11B, например ZF LifeguardFluid 5. При Vito спецификацията на Mercedes е лист MB 236.11 - същият тип масло. Универсалните ATF и Dexron III не са подходящи, колкото и често да се препоръчват в интернет.

Сервизни данни:

Останалите 5 л стоят в хидротрансформатора и охладителя, затова кутия с черно масло се изчиства с две-три последователни частични смени на кратък интервал, а не с една.

За нивото има две различни процедури според версията на кутията и смесването им е класическа грешка. Ранните версии (до около 1999 г.) имат щека: масло около 80 °C, двигател на празен ход, лост в P или N, след като лостът е прекаран през всички положения. По-късните версии нямат щека, а пробка за ниво: двигател на празен ход без включени консуматори, лост в P; пробката се отваря при 55 °C, изчаква се да потече тънка струйка и се затваря, когато температурата стигне 60 °C. Температурата се следи с диагностичен уред, а при пълнене маслото се налива през отвора на обезвъздушителя. Това е процедурата на PSA - при Vito следвайте предписанието на Mercedes.

Филтърът е в два варианта според версията на кутията: с къса смукателна тръба (ZF 0501 315 184) за Peugeot, Citroën и Renault и с дълга тръба (ZF 0501 315 183) за Mercedes, Fiat, Lancia, Alfa Romeo и някои по-късни кодове на PSA. Преди поръчка проверете кода на кутията.

Заключващият съединител на хидротрансформатора обикновено е първата част, която се износва - най-често след 200 000 km, но има случаи и от 100 000 km. Износената фрикционна накладка приплъзва и прегрява: появяват се вибрация при постоянна скорост, бучене на 4-та при ниски обороти, удари при заключване и накрая кодове за приплъзване. Съединителят не се сменя отделно - хидротрансформаторът се отваря и се възстановява с нов диск за лепене, главина и уплътнения или се заменя с нов. При такава повреда решението е основен ремонт с нов или възстановен хидротрансформатор, а не смяна на масло.

Маслената помпа е вторият критичен възел. Износената втулка и втвърдените О-пръстени водят до спад на налягането при загряване: вой на студено, който заглъхва, и загуба на тяга на топло. Теч от семеринга на помпата също е повод за проверка на хидротрансформатора и втулката - по наш опит самият семеринг рядко е първопричината. ZF предлага помпата само като цял възел (1019 210 025), а на вторичния пазар има втулки в ремонтен размер. Известен е и случай, в който липсващ центриращ пръстен между хидротрансформатора и коляновия вал е разбил корпуса на помпата - проверявайте го при монтаж.

Клапанното тяло на 4HP20 е компактен блок, в който са шестте соленоида, датчикът за температура и датчикът за обороти на входящия вал, свързани в общ кабелен сноп, който излиза на букса в корпуса. Регулаторите EDS работят с малки хлабини и дозират налягане непрекъснато, затова замърсено или изгоряло масло износва плунжерите и седлата им. Резултатът е нестабилно работно налягане: груби превключвания, приплъзване при смяна на предавка и накрая авариен режим.

Клапанното тяло се почиства и се тества на стенд, соленоидите се сменят поединично или в комплект, а при силно износване се монтира възстановено клапанно тяло на обменни начала - версиите за PSA / Renault и за Mercedes са различни. При всяко отваряне се сменят гарнитурата и О-пръстените на клапанното тяло, както и гарнитурата на капака. След смяна на клапанно тяло, соленоиди или хидротрансформатор PSA предписва нулиране на адаптациите и пробно шофиране, иначе кутията превключва грубо, докато се самонастрои.

По електрическата част проверявайте позиционера върху кутията (различен за PSA, Mercedes, Fiat и Renault) и настройката на жилото към него, датчика за обороти на изходящия вал и състоянието на буксата - окислени пинове дават същите симптоми като повредено клапанно тяло.

Дисковите пакети на съединителите и спирачките на 4HP20 са издръжливи и рядко изгарят сами - обикновено ги съсипва приплъзване от паднало налягане или от износен хидротрансформатор. При основен ремонт се сменят според състоянието им - с комплект фрикционни дискове и комплект метални дискове или поединично:

• съединители B и E - общи фрикционни дискове 178 mm с 30 зъба (E - 5 диска, B - 3) и метални дискове с различна дебелина;
• спирачки D и F - общи фрикционни дискове 169 mm с 40 зъба (D - 4, F - 3), плюс селективен метален диск 1,8 / 2,1 / 2,4 mm за D, с който се настройва хлабината;
• спирачка C - два варианта според кода на кутията: едностранен диск 214 mm с 24 зъба или два двустранни диска 197 mm с 30 зъба. Тук е най-честата грешка при поръчка.

Гумираните бутала (по каталозите - на спирачките C, D и F; буталото на E е алуминиево) стареят от топлината: втвърдена гума означава загуба на налягане и приплъзване точно на топло. При кутия, работила с изгоряло масло, комплектът от трите бутала е задължителен, а не по избор.

Лагерите на изходящата предавка и на диференциала се проверяват при всяко отваряне - шум, който расте със скоростта, е сигналът за смяна. За уплътняване се използва пълен комплект гарнитури и уплътнения: семеринг на помпата, семеринги на полуоските, сегменти на входящия вал и задния капак, О-пръстени и гарнитурата между корпусите, която е различна за PSA / Renault (1019 322 055) и за Mercedes / Fiat / Lancia (1019 322 056).

MID Auto поддържа на склад пълната гама части за 4HP20: комплекти гарнитури и уплътнения, фрикционни и метални дискове поединично и в комплекти, гумирани бутала, части за хидротрансформатор, маслени помпи и семеринги, лагери, филтри за двата варианта, части за клапанно тяло, позиционери, масло Mobil ATF LT 71141 и нови OEM кутии. Всяка част е показана с позицията си на интерактивната схема на скоростната кутия, а линковете в тази статия отварят конкретните продукти.

При поръчка ни изпратете кода на кутията (1019 000 0xx или 20HZxx) или VIN на автомобила - така избираме правилния филтър, гарнитура между корпусите, позиционер и вариант на спирачка C. При работа по хидротрансформатора или помпата поръчайте заедно с тях и семеринга на помпата, О-пръстена, филтъра (ако кутията ще се отваря) и маслото, за да не стои колата на подемника.

ZF 4HP20 е една от най-надеждните четиристепенни автоматични кутии на своето поколение: здрава механика, просто хидравлично управление и предвидими слабости. При смяна на маслото на разумен интервал, правилна проверка на нивото и навременна реакция на вибрацията при постоянна скорост, по наш опит, не са редки екземплярите с 250 000-300 000 km. Повечето „смъртни присъди“ за тази кутия всъщност се дължат на стоп-датчик, позиционер или букса - започвайте оттам.

Автор: Цанко Докторов, главен механик и технически директор на MID Auto. Над 30 години опит, тясно специализиран в автоматичните скоростни кутии, с десетки сертификати от семинари и обучения по ремонт и възстановяване на автоматични скоростни кутии, хидротрансформатори и клапанни тела. Статията се основава на сервизната практика на MID Auto и на техническата документация на ZF и PSA за 4HP20.