Diagnostyka i naprawa układu elektronicznego sterującego skrzynią biegów.

• Autor: Grzegorz

Układy elektroniczne w pojazdach mają na celu zwiększenie komfortu i bezpieczeństwa jazdy. Postęp technologiczny powoduje, że elektronika, m.in. sterowniki oraz czujniki w układach sterujących sprzęgłem i biegami stają się nieodzownymi elementami w automatycznych i półautomatycznych skrzyniach biegów, co sprzyja powstawaniu awarii. Jak przebiega diagnostyka i naprawa układu elektronicznego sterującego skrzynią biegów? Czy naprawa elektroniki jest skomplikowana i kosztowna?

SPIS TREŚCI

• Układ elektronicznego sterowania skrzyń biegów

  • Stopniowe skrzynie biegów AT (Automatic Transmission)

  • Bezstopniowe skrzynie biegów CVT (Continuously Variable Transmission)

• Sterownik elektroniczny, sposób montażu

• Diagnostyka układu elektronicznego sterowania skrzyń biegów – metody

• Naprawa układu elektronicznego sterującego skrzynią biegów

Układ elektronicznego sterowania skrzyń biegów 

Psująca się i zawodząca elektronika w samochodzie, jest jedną z częstszych przyczyn awarii występujących w półautomatycznych i automatycznych skrzyniach biegów.

Dla dokonania poprawnej diagnozy przekładni niezbędna jest właściwa interpretacja informacji uzyskanych od użytkownika pojazdu, a także tych, zebranych podczas diagnozowania wstępnego i szczegółowego.

W przypadku stwierdzenia nieprawidłowości w funkcjonowaniu układu elektronicznego oraz późniejsza naprawa elektroniki konieczne jest podjęcie następujących działań:

• określenie rodzaju oraz zakresu niezbędnych pomiarów diagnostycznych pozwalających na ocenę badanych elektronicznych elementów sterowania skrzyni biegów;

• zastosowanie specjalistycznego oprogramowania do badań diagnostycznych;

• zlokalizowanie uszkodzenia i dokonanie naprawy elementów sterowania skrzyni biegów.

Aby zrozumieć metody diagnozowania układu elektronicznego sterowania przekładni, należy zapoznać się z zasadami działania samego układu oraz jego podzespołów.

Podział skrzyń biegów pod kątem sposobu uzyskania zmiany przełożeń:

1. Stopniowe skrzynie biegów – ograniczona liczba przełożeń uzyskiwana się skokowo;

2. Bezstopniowe skrzynie biegów – nieograniczona liczba przełożeń dokonywana jest w sposób ciągły.

Stopniowe skrzynie biegów AT (Automatic Transmission) 

Przekładnie stopniowe umożliwiają uzyskanie określonej liczby przełożeń za pomocą kół zębatych, włączanych w trakcie ruchu pojazdu z uwzględnieniem oporów jazdy.

Stopniowe skrzynie biegów różnią się od siebie sposobem zazębiania, stąd konieczność podziału przekładni na:

• Przekładnie zębate o stałych osiach, gdzie przełożenie zmieniane jest poprzez przesuwanie kół

• Przekładnie zębate o obracających się osiach (przekładnie planetarne obiegowe), w których przełożenie zmienia się poprzez zahamowanie i uwolnienie systemów obiegowych (jednego lub kilku).

Bezstopniowe skrzynie biegów CVT (Continuously Variable Transmission) 

Bezstopniowe skrzynie biegów podlegają z kolei klasyfikacji na:

• dynamiczne;

• statyczne.

Przeniesienie napędu odbywa się poprzez zastosowanie paska lub łańcucha pracującego między dwoma parami tarcz stożkowych określanych mianem wariatora. Wariator tworzy zespół tarcz napędzających oraz zespół tarcz napędzanych, pomiędzy którymi znajduje się łańcuch. Każdy zespół tarcz dysponuje jedną, która może się przemieszczać po wałku, co w sposób bezstopniowy zmienia czynną średnicę koła pasowego, a co za tym idzie przełożenie wariatora.

Oba zestawy tarcz przestawiane są równocześnie, co powoduje, że łańcuch jest stale naprężony i dociśnięty do tarcz z siłą odpowiednią do przeniesienia napędu. Zwykle bezstopniowe przekładnie znajdują zastosowanie w pojazdach, w których silniki osiągają momenty obrotowe nieprzekraczające 400 Nm.

Nowoczesne automatyczne przekładnie stopniowe, jak i bezstopniowe, sterowane są elektrohydraulicznie. Dzieje się tak z uwagi na szeroki zakres realizowanych zadań. Nad wszystkimi procesami niezbędnymi do poprawnego funkcjonowania skrzyni biegów czuwa system sterowania elektronicznego, połączony magistralą CAN z innymi sterownikami.

Sterownik elektroniczny, sposób montażu 

Sterownik elektroniczny jest montowany razem ze sterownikiem hydraulicznym. Nie ma potrzeby wykorzystywania żadnych przewodów, ponieważ zawory regulacji ciśnienia są połączone ze sterownikiem za pomocą styków. Sterownik wyposażony jest we wszystkie niezbędne czujniki, co pozwoliło na eliminację przewodów i złączy. Tego typu rozwiązanie zwiększa niezawodność pracy układu, gdyż to właśnie na złączach powstaje większość usterek elektrycznych.

Wypada wspomnieć, że poszczególne czujniki mogą być rozmieszczone w obudowie przekładni, zarówno w jej wnętrzu, jak i na zewnątrz, w kabinie kierowcy, a nawet w przestrzeni pasażerskiej, choć takie rozwiązania stosuje się zwykle w samochodach ciężarowych.

Elementy sterowania elektronicznego – przykładowy zestaw:

• Sterownik skrzyni biegów;

• Czujnik hallotronowy prędkości obrotowej;

Przekazuje do sterownika parametry dotyczące chwilowej wartości prędkości obrotowej wałków skrzyni biegów.

• Potencjometr otwarcia przepustnicy;

• Włącznik kick-down;

Włącznik usytuowany jest pod pedałem przyspieszenia. Pełne wciśnięcie pedału powoduje aktywację programu redukcji biegu na niższy.

• Pozycjometr /PRND 1234/;

Zmiana położenia przełącznika lub dźwigni przekładni wywoła reakcję w postaci wymaganego przełożenia w zależności od kierunku jazdy bądź jej zaniechania (jazda w przód, jazda w tył, jazda do przodu z blokowaniem określonego biegu, stan spoczynku).

• Czujnik temperatury oleju ATF;

Czujnik wskazuje poziom temperatury oleju w przekładni, co sprawia, że sterownik przyspiesza lub opóźnia przełączenie biegu w korelacji z odpowiednio dobranym ciśnieniem oleju w układzie hydraulicznym przekładni.

• Zestaw elektrozaworów.

Zestaw elektrozaworów instalowany wewnątrz skrzyni, służy realizacji programu wykonawczego sterownika przekładni. Zadaniem elektrozaworów jest otwieranie i zamykanie kanałów olejowych. Czynności następują w sposób stały bądź impulsowy przy zachowaniu sekwencji przewidzianych dla danego biegu.

Diagnostyka układu elektronicznego sterowania skrzyń biegów – metody 

Diagnostyka elektronicznych elementów sterowania skrzyni biegów odbywa się przy wykorzystaniu najnowszych technologii. Umożliwiają one późniejsze naprawy automatycznych skrzyń biegów, sterowników ABS czy też komputerów sterujących pracą silnika.

W wielu przypadkach kierowcy nie muszą wymieniać całych podzespołów, w zamian wystarcza naprawa elektroniki w postaci usunięcia usterek w źle działającym sterowniku.

Metody diagnozowania układu elektronicznego sterującego skrzynią biegów:

1. Diagnozowanie przy zastosowaniu testera diagnostycznego ze specjalistycznym oprogramowaniem. Tester podłączony zostaje do centralnego gniazda diagnostycznego bądź złącza magistrali CAN. W drugim przypadku przesył danych następuje znacznie szybciej, skracając proces diagnostyczny;

2. Diagnozowanie można przeprowadzić także za pomocą komputera osobistego PC /laptop/. Urządzenie powinno zostać podłączone do sterownika przekładni poprzez kabel przyłączeniowy, po czym należy uruchomić program diagnostyczny, by odczytać dane zachowane w pamięci błędów.

3. Ostatnią opcją jest użycie kontrolnego układu diagnostycznego z kartą programową. Układ kontrolny podłączany jest za pośrednictwem adapteru przyłączeniowego;

4. Ostatnią czynnością jest lokalizacja przyczyny zakłóceń pracy przekładni przy wykorzystaniu kasety probierczej.

Należy dodać, że wykonywanie pomiarów diagnostycznych wymaga odpowiedniej wiedzy oraz doświadczenia. Nie da się czynności wykonać samodzielnie bez znajomości norm ISO, Polskich Norm, umiejętności obsługi urządzeń diagnostycznych, czy wreszcie znajomości zasad obsługi urządzeń obsługowo-naprawczych.

Niezbędna jest też wiedza praktyczna w zakresie poprawnej interpretacji odczytów oraz umiejętności podjęcia stosownych kroków w celu usunięcia przyczyn awarii.

Naprawa układu elektronicznego sterującego skrzynią biegów 

Przypomnijmy: Sterowniki w skrzyniach mechanicznych odpowiadają głównie za kontrolę układu sprzęgła, zatem naprawy należy dokonać w przypadku problemów z przełączaniem biegów bądź eksploatacją sprzęgła.

Nieco inaczej sprawa wygląda ze sterownikami skrzyń automatycznych, które są niezbędne dla poprawnego funkcjonowania całego systemu. Jak nietrudno się domyślić, w takim przypadku naprawa zwykle jest bardziej skomplikowana.

Do najczęściej spotykanych usterek należy zaliczyć:

• problemy z modułem sterującym;

• problemy z czujnikami pozycji wałka korbowego;

• nieprawidłowe działanie zaworów elektromagnetycznych.

W takiej sytuacji niezbędna jest naprawa elektroniki, lutowanie uszkodzonych ścieżek lub wymiana uszkodzonych komponentów. Nawet jeśli konieczna okaże się wymiana sterownika na nowy lub zregenerowany, i tak koszt naprawy będzie znacznie niższy, aniżeli zakup nowej skrzyni biegów.

Warto pamiętać, że diagnozowanie oraz naprawa układu elektronicznego sterującego skrzynią biegów powinny zostać zlecone profesjonalnej firmie. Z pewnością przyczyni się to do wydłużenia żywotności auta oraz poprawy bezpieczeństwa i  komfortu jazdy.