Jeep XJ. Manual - part 422

 

  Index      Jeep     Jeep XJ - service repair manual 2001 year

 

Search            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  420  421  422  423   ..

 

 

Jeep XJ. Manual - part 422

 

 

TURBINE

The turbine (Fig. 7) is the output, or driven, mem-

ber of the converter. The turbine is mounted within
the housing opposite the impeller, but is not mounted
to the housing. The input shaft is inserted through
the center of the impeller and splined into the tur-
bine. The design of the turbine is similar to the
impeller, except the blades of the turbine are curved
in the opposite direction.

Fig. 7 Turbine

1 – TURBINE VANE
2 – ENGINE ROTATION
3 – INPUT SHAFT

4 – PORTION OF TORQUE CONVERTER COVER
5 – ENGINE ROTATION
6 – OIL FLOW WITHIN TURBINE SECTION

21 - 224

AW–4 AUTOMATIC TRANSMISSION

XJ

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)

STATOR

The stator assembly (Fig. 8) is mounted on a sta-

tionary shaft which is an integral part of the oil
pump. The stator also contains an over–running
clutch. The stator is located between the impeller
and turbine within the torque converter case (Fig. 9).
The over–running clutch of the stator allows the sta-
tor to rotate only in a clockwise direction.

TORQUE CONVERTER CLUTCH (TCC)

The TCC (Fig. 10) was installed to improve the

efficiency of the torque converter that is lost to the
slippage of the fluid coupling. Although the fluid cou-
pling provides smooth, shock–free power transfer, it
is natural for all fluid couplings to slip. If the impel-
ler and turbine were mechanically locked together, a
zero slippage condition could be obtained. A hydraulic
piston was added to the turbine, and a friction mate-
rial was added to the inside of the impeller housing
to provide this mechanical lock-up.

OPERATION

The converter impeller (Fig. 11) (driving member),

which is integral to the converter housing and bolted
to the engine drive plate, rotates at engine speed.
The converter turbine (driven member), which reacts
from fluid pressure generated by the impeller, rotates
and turns the transmission input shaft.

TURBINE

As the fluid that was put into motion by the impel-

ler blades strikes the blades of the turbine, some of
the energy and rotational force is transferred into the
turbine and the input shaft. This causes both of them

Fig. 8 Stator Components

1 – CAM (OUTER RACE)
2 – ROLLER
3 – SPRING
4 – INNER RACE

Fig. 9 Stator Location

1 – STATOR
2 – IMPELLER
3 – FLUID FLOW
4 – TURBINE

Fig. 10 Torque Converter Clutch (TCC)

1 – IMPELLER FRONT COVER
2 – THRUST WASHER ASSEMBLY
3 – IMPELLER
4 – STATOR
5 – TURBINE
6 – FRICTION DISC

XJ

AW–4 AUTOMATIC TRANSMISSION

21 - 225

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)

(turbine and input shaft) to rotate in a clockwise
direction following the impeller. As the fluid is leav-
ing the trailing edges of the turbine’s vanes it contin-
ues in a “hindering” direction back toward the
impeller. If the fluid is not redirected before it strikes
the impeller, it will strike the impeller in such a
direction that it would tend to slow it down.

STATOR

Torque multiplication is achieved by locking the

clutch to its shaft (Fig. 12). Under stall conditions
(the turbine is stationary), the oil leaving the turbine
vanes strikes the face of the stator vanes and tries to
rotate them in a counterclockwise direction. When
this happens the over–running clutch of the stator
locks and holds the stator from rotating. With the
stator locked, the oil strikes the stator vanes and is
redirected into a “helping” direction before it enters
the impeller. This circulation of oil from impeller to
turbine, turbine to stator, and stator to impeller, can
produce a maximum torque multiplication of about
2.2:1. As the turbine begins to match the speed of the
impeller, the fluid that was hitting the stator in such
as way as to cause it to lock–up is no longer doing so.
In this condition of operation, the stator begins to
free wheel and the converter acts as a fluid coupling.

Fig. 11 Torque Converter Fluid Operation

1 – APPLY PRESSURE
2 – THE PISTON MOVES SLIGHTLY FORWARD

3 – RELEASE PRESSURE
4 – THE PISTON MOVES SLIGHTLY REARWARD

Fig. 12 Stator Operation

1 – DIRECTION STATOR WILL FREE WHEEL DUE TO OIL

PUSHING ON BACKSIDE OF VANES

2 – FRONT OF ENGINE
3 – INCREASED ANGLE AS OIL STRIKES VANES
4 – DIRECTION STATOR IS LOCKED UP DUE TO OIL PUSHING

AGAINST STATOR VANES

21 - 226

AW–4 AUTOMATIC TRANSMISSION

XJ

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)

TORQUE CONVERTER CLUTCH (TCC)

In a standard torque converter, the impeller and

turbine are rotating at about the same speed and the
stator is freewheeling, providing no torque multipli-
cation. By applying the turbine’s piston to the impel-
ler’s friction material, a total converter engagement
can be obtained. The result of this engagement is a
direct 1:1 mechanical link between the engine and
the transmission.

The engagement and disengagement of the TCC

are automatic and controlled by the Transmission
Control Module (TCM). Inputs that determine clutch
engagement are: coolant temperature, vehicle speed
and throttle position. Clutch engagement is con-
trolled by transmission valve body solenoid number
three and by the converter clutch relay valve. The
solenoid channels line pressure to the clutch through
the relay valve at clutch engagement speeds.

OIL PUMP

DESCRIPTION

The oil pump (Fig. 13) is located in the pump hous-

ing inside the bell housing of the transmission case.
The oil pump consists of an inner and outer gear, a
housing, and a cover that also serves as the reaction
shaft support.

OPERATION

As the torque converter rotates, the converter hub

rotates the inner and outer gears. As the gears
rotate,

the

clearance

between

the

gear

teeth

increases in the crescent area, and creates a suction
at the inlet side of the pump. This suction draws
fluid through the pump inlet from the oil pan. As the
clearance between the gear teeth in the crescent area
decreases, it forces pressurized fluid into the pump
outlet and to the valve body.

Fig. 13 Oil Pump Assembly

1 – PUMP SEAL
2 – PUMP BODY
3 – STATOR SHAFT

4 – SEAL RINGS
5 – GEAR
6 – O-RING

XJ

AW–4 AUTOMATIC TRANSMISSION

21 - 227

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  420  421  422  423   ..