I cambi automatici possono essere più complessi del previsto

29 / 03 / 2021

Marketing

I veicoli con il cambio automatico sono sempre più richiesti. Ford ha rilevato che il numero di automobili e veicoli MPV dotati di cambio automatico venduti in Europa è triplicato negli ultimi tre anni, passando da un volume di vendite del 10% nel 2017 al 31% del 2020. Negli USA, invece, soltanto un veicolo su otto possiede il cambio manuale.

A differenza del cambio manuale, in cui il conducente sceglie la marcia utilizzando la leva del cambio e la frizione, il cambio automatico è controllato elettricamente e si affida ai sensori per determinare quando è necessario passare a un’altra marcia. I sensori inviano i dati alla centralina di controllo del gruppo motopropulsore e a quella della trasmissione, generando un quadro complessivo che viene poi utilizzato dalla centralina di controllo del gruppo motopropulsore per determinare quando è necessario cambiare marcia.

Sensori di velocità in entrata e in uscita
Il sensore di velocità dell’albero di entrata (ISS) misura i giri al minuto dell’albero di entrata, mentre il sensore di velocità dell’albero di uscita (OSS) misura quelli dell’albero di uscita. I due sensori lavorano parallelamente per far sì che la centralina di controllo del gruppo motopropulsore possa calcolare la differenza di velocità tra l’albero motore e l’albero di uscita del cambio e, dunque, il rapporto di trasmissione. Data l’importanza che rivestono questi sensori, lo standard EOBD contiene i codici di guasto sia del sensore di velocità albero di entrata che di quello dell’albero di uscita. Ad esempio, P0723 indica un circuito intermittente per l’OSS, probabilmente causato da un errore di cablaggio o da una scarsa connessione con la centralina di controllo del gruppo motopropulsore.

Sensore di posizione farfalla
Il sensore di posizione farfalla, o TPS, è montato di norma sull’albero della piastra di supporto farfalla e controlla direttamente la posizione della farfalla di accelerazione. Nei veicoli più moderni si tratta di un sensore senza contatto, che può utilizzare l’effetto hall o l’induzione per monitorare la resistenza tra il magnete in movimento e un sensore collocato sul coperchio del cambio.

Sensore di velocità dell’albero turbina
Il sensore di velocità dell’albero turbina è generalmente costituito da una bobina avvolta attorno a un magnete permanente. Quando un materiale magnetico si muove attraverso il campo creato dal magnete permanente, cambia le linee di campo inducendo la corrente nella bobina e invertendo la direzione mentre il materiale si sposta verso i campi e poi si allontana. In altre parole, si genera corrente alternata. L’ampiezza e la frequenza della tensione generata corrisponde alla velocità della turbina e alla distanza tra quest’ultima e il sensore.

Sensore di temperatura dell’aria aspirata (IAT)
I sensori di temperatura dell’aria aspirata misurano la resistenza elettrica. Più è alta la temperatura all’interno del tubo di aspirazione, minore sarà la resistenza, che riduce la tensione sul sensore, e viceversa. Poiché i sensori IAT vengono spesso utilizzati dalla centralina motore per adattare la miscela di carburante, i guasti vengono spesso memorizzati nel modulo dei codici di guasto. Ad esempio, il codice di guasto P0095 indica un guasto al circuito del secondo sensore di temperatura dell’aria aspirata, probabilmente dovuto a una connessione scarsa.

Sensore di temperatura liquido di raffreddamento
Il sistema di gestione dell’alimentazione utilizza il sensore del liquido di raffreddamento per rilevare la temperatura di funzionamento del motore. La centralina di controllo del gruppo motopropulsore utilizza inoltre questo sensore per regolare la miscela aria-carburante e regolare la frizione. Così come il sensore di temperatura dell’aria aspirata, anche quello della temperatura del liquido di raffreddamento misura la tensione; la resistenza del sensore cambia in base alla temperatura.

Sensore del flusso d’aria
La centralina di controllo del gruppo motopropulsore utilizza i valori del sensore del flusso d’aria per stabilire la velocità con cui l’aria viene aspirata all’interno del motore. I sensori del flusso d’aria a filo caldo (sensore di flusso d’aria di massa o MAF) sono più comuni nei veicoli moderni e sono formati da un filamento riscaldato e un sensore della temperatura. Quando il motore è al minimo è necessaria pochissima corrente per mantenere caldo il filo, mentre quando si apre l’acceleratore l’aria raggiunge il filo caldo e lo raffredda. Quanto più è elevata la quantità di flusso d’aria, tanta più corrente è necessaria per mantenere il filo caldo. Il sensore del volume del flusso d’aria (VAF) utilizza una banderuola con una molla collegata a un resistore variabile. Quando l’angolo della banderuola cambia a seguito della forza di resistenza dell’aria che passa attraverso il sistema di aspirazione, anche la tensione misurata cambia.

I problemi del sensore del flusso d’aria potrebbero essere registrati come codici di guasto del gruppo motopropulsore, ad esempio P0102 indica un segnale di tensione bassa del MAF o VAF probabilmente causato da un cortocircuito a massa.

Quando la centralina di controllo del gruppo motopropulsore determina che è necessario cambiare la marcia, entra in gioco il convertitore di coppia. Il convertitore di coppia comprende la girante, fissata all’albero motore e una turbina collegata all’albero di entrata del cambio. Il convertitore di coppia contiene il liquido cambio; il movimento della girante fa muovere il liquido cambio che a sua volta fa muovere la turbina – si tratta del cosiddetto accoppiamento idraulico. Lo statore si trova al centro del connettore e regola il movimento del liquido cambio. A velocità elevate, un convertitore di bloccaggio collega meccanicamente il motore all’albero di entrata cambio, determinando un rapporto di trasmissione 1:1. Al cambio della marcia si disconnette e non sarà più accoppiato al motore. Una volta che la potenza è stata trasferita all’albero di entrata, gli ingranaggi epicicloidali ingranano la combinazione corretta di marce tramite piccole frizioni, azionate dalla pressione del liquido cambio.

Autodata, negli ultimi 12 mesi, ha rilevato oltre 100.000 accessi alla pagina di manutenzione del cambio, il che dimostra quanto sia importante per le officine avere a disposizione dati accurati e affidabili.

Chris Wright, direttore generale di Autodata, ha spiegato come cambierà secondo lui il ruolo delle officine: “Con l’aumento dei veicoli elettrici, sempre più complessi, l’accesso ai dati sulla centralina di controllo motore e ai codici di guasto diventerà sempre più essenziale nelle operazioni quotidiane delle officine. Noi di Autodata ci impegniamo a garantire che l’applicazione per l’officina sia pronta a questo passaggio e abbiamo aggiunto 3375 nuovi codici di guasto e 1983 nuove localizzazioni dei componenti elettrici alla soluzione Diagnostic & Repair negli ultimi 12 mesi. Offriamo inoltre una soluzione Service & Maintenance con una gamma più limitata di moduli, che comprendono la manutenzione del cambio con punti di scarico e rifornimento, classificazioni degli oli e capacità.”

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