Automatiska växellådor kan vara mer komplicerade än du tror

29 / 03 / 2021

Marketing

Automatiska växellådor blir allt populärare. Ford rapporterar att antalet personbilar och MPV-modeller med automatiska växellådor som säljs i Europa har tredubblats de senaste tre åren – en ökning från 10 % av försäljningsvolymen år 2017 till över 31 % under kalenderåret 2020. I USA har samtidigt bara en av åtta bilar som är ute till försäljning manuell växellåda som tillval.

Till skillnad från manuella växellådor, då föraren väljer önskad växel med hjälp av växelspaken och kopplingen, använder en elektroniskt styrd automatlåda en mängd givare för att fastställa när växelbytet ska ske. Dessa givare förser drivlinans respektive kopplingens styrenheter med data och ger en helhetsbild, som drivlinans styrenhet använder för att fastställa när växeln ska bytas.

Ingående och utgående hastighetsgivare
Den ingående axelns hastighetsgivare mäter den ingående axelns varv per minut medan den utgående axelns hastighetsgivare mäter den utgående axelns varv per minut. Dessa två givare samarbetar för att hjälpa drivlinans styrenhet att beräkna hastighetsskillnaden mellan motorns vevaxel och växellådans utgående axel, och därmed utväxlingen. Eftersom dessa givare är så viktiga omfattar EODB-standarden felkoder för både ingående och utgående hastighetsgivare. Exempelvis visar P0723 på en oregelbunden krets hos den utgående axelns hastighetsgivare, med ett kretsfel eller dålig koppling till drivlinans styrenhet som trolig orsak.

Spjällägesgivare
Spjällägesgivaren eller TPS sitter typiskt på gasspjällsaxeln och övervakar direkt gasreglagets position – på moderna bilar är detta en kontaktfri givare, som kan använda Halleffekten eller induktion för att kontrollera motståndet mellan den rörliga magneten och en givare monterad i växellådans hölje.

Turbinhastighetsgivare
Turbinhastighetsgivaren består vanligen av en spole lindad runt en permanentmagnet. När ett magnetiskt material rör sig genom det magnetfält som skapats av permanentmagneten ändras de magnetiska fältlinjerna och ström induceras i spolen. Denna ström byter riktning när materialet rör sig mot respektive bort från magnetfälten – med andra ord växelspänning. Amplituden och frekvensen hos den spänning som alstras beror av turbinens hastighet och avståndet mellan sensorn och turbinen.

Insugstemperaturgivare (IAT)
Insugstemperaturgivaren mäter elektriskt motstånd – ju högre insugstemperatur, desto lägre motstånd och därmed minskad spänning vid givaren, och vice versa. Eftersom insugstemperaturgivaren ofta används av motorns styrenhet för att justera bränsleblandningen hittar du sannolikt eventuella fel listade i modulen Felkoder. Exempelvis visar felkoden P0095 på ett kretsfel i den andra insugstemperaturgivaren och att felet troligen beror på dålig anslutning.

Kylvätsketemperaturgivare
Bränslehanteringssystemet använder sig av kylvätsketemperaturgivaren för att identifiera motorns driftstemperatur. Samma givare används även av drivlinans styrenhet för att reglera bränsle-luftblandningen och kopplingen. Liksom insugstemperaturgivaren mäter kylvätsketemperaturgivaren spänning; givarens resistans ändras baserat på temperaturen.

Luftflödesgivare
Drivlinans styrenhet använder avläsningar från luftflödesgivaren för att fastställa hastigheten hos motorns inluftsflöde. Luftmassemätare är den vanligaste typen i moderna fordon. Dessa består av uppvärmda platinatrådar och en temperaturgivare. Medan motorn går på tomgång behövs endast en mycket liten mängd ström för att hålla tråden varm. När gasreglagets spjäll öppnas strömmar luft över den varma tråden som kyls ned, och desto mer luft som strömmar in desto mer ström behövs för att hålla tråden varm. Luftmängdsmätare använder fjäderbelastade klaffar kopplade till ett variabelt motstånd. När klaffarnas öppningsvinkel ändras på grund av motståndet från den luft som strömmar genom insuget, ändras den uppmätta spänningen.

Problem med luftflödesgivaren kan visas som en felkod för fordonets drivlina – exempelvis P0102 tyder på att insignalen från luftmassemätaren eller luftmängdsmätaren är för låg, med kortslutning mot jord som trolig orsak.

När drivlinans styrenhet har fastställt att ett växelbyte behövs, kommer momentomvandlaren in i bilden. Momentomvandlaren består av ett pumphjul, som är kopplat till motorns vevaxel, och en turbin kopplad till växellådans ingående axel. Momentomvandlaren är fylld med växellådsolja; pumphjulets rotation får oljan att cirkulera, vilket i sin tur får turbinhjulet att snurra – detta kallas vätskekoppling. Statorn sitter i mitten av momentomvandlaren och reglerar växellådsoljans flöde. Vid höga hastigheter låser en direktkoppling (“lock-up”) pump- och turbinhjulen mekaniskt vid varandra, så att de roterar i samma hastighet. Vid växelbyte bryts denna koppling och motorn frikopplas. När kraft har överförts till växellådans ingående axel hakar planetväxeln ihop rätt kombination växlar via små friktionskopplingar, som aktiveras av växellådsoljetrycket.

Under de senaste 12 månaderna besöktes Autodatas sida Service av växellåda över 100 000 gånger, något som illustrerar verkstädernas behov av korrekta och tillförlitliga data för service av växellådor.

Chris Wright, VD för Autodata, delade sin synpunkt på verkstädernas ändrade förutsättningar: “Allteftersom fordonen blir allt mer elektrifierade och komplexa, blir snabb åtkomst till motorstyrningsdata och felkoder en allt viktigare del av verkstädernas dagliga verksamhet.” På Autodata arbetar vi för att se till att vår verkstadsapplikation är redo för uppväxlingen – de senaste 12 månaderna har vi lagt till 3375 nya felkoder och 1983 elkomponentplaceringar till vår Diagnostic & Repair-lösning. Vi erbjuder även en Service & Maintenance -lösning med en mindre undergrupp moduler, inklusive information om växellådeservice med placering av avtappnings- och påfyllningsventiler, oljetyper och påfyllningsmängder.”

För att prova Autodatas OE-information för reparationer redan idag besöker du www.autodata-group.com.