Confiem en el nostre proveïdor de convertidors de parell remanufacturats perquè aquesta és una àrea de la transmissió que poques vegades inspeccionem. Quan traiem el nostre convertidor remanufacturat del seu embalatge, fem una bona mirada crítica a través del nostre ull clínic; inspeccionem la pintura, amb l'esperança que no hi hagi cap problema d'escalfament, potser mirant el coll del convertidor per veure'n l'acabat i fins i tot donar-li una mica de sacsejada. Finalment, us beneïm i esperem el millor.
La benedicció no sempre funciona i, de vegades, acabem amb un temut codi d'error de bloqueig o queixes de conducció. Aquí és on comença el joc de la culpa. Serà el convertidor? O algun control del convertidor, com solenoides, vàlvules, el TCM/PCM? O és una fuita a través d'algun casquet o segell?
Podria ser qualsevol d'aquestes coses i, per tant, el coneixement entra en joc. Aquest és l'objectiu d'aquest article, ajudar el tècnic a definir quin és el problema real.
Operació bàsica
Abans d'anar massa lluny en l'anàlisi de problemes, dissenys, fallades i causes, és important entendre com funciona el convertidor de parell. Aquí teniu algunes explicacions. En primer lloc, entenem que tret que s'apliqui l'embragatge Lock Up, el fluid fa tot el treball al convertidor de parell. Com es mostra a la figura 2, l'impulsor (bomba convertidora), que està connectada al cigonyal del motor, gira i després transfereix energia de rotació de l'impulsor al fluid, amb l'impulsor disparant el fluid a la turbina. La turbina està connectada a l'eix d'entrada de la transmissió i rep el parell d'aquesta força.
Les pales de la turbina absorbeixen la força del fluid i qualsevol energia que es perdi es dirigeix a l'estator.
Durant la multiplicació del parell, l'estator, que està bloquejat, redirigeix aquest fluid cap a l'impulsor en la mateixa direcció que la rotació del motor. Aquest és fonamentalment el principi de funcionament del convertidor i la multiplicació del parell. A la imatge d'esquerra a dreta tenim: tapa, pistó, turbina, estator i impulsor.
El fluid viatja ràpidament en un flux de vòrtex, en el qual el fluid es mou de l'impulsor a la turbina, a través de l'estator i torna a l'impulsor. L'impuls del fluid redirigit per l'estator ajuda a l'impulsor (llegir el motor) a girar més. No és una analogia perfecta, però és com anar en bicicleta amb el vent a l'esquena: vas una mica més ràpid.
Quan l'impulsor (rotació del motor) i la turbina (rotació de l'eix d'entrada de la transmissió) tenen aproximadament la mateixa velocitat, el convertidor de parell entra a la "fase d'acoblament" i el fluid actua més com un "flux giratori". Durant aquesta condició, l'energia del fluid procedent de la turbina colpeja la part posterior de les pales de l'estator, fent que l'estator comenci a girar per evitar que les seves pales frenin el fluid contra la rotació de l'impulsor.
És per això que l'estator té una roda lliure (embragatge unidireccional) per permetre que l'estator es bloquegi durant la fase de multiplicació del parell i giri lliurement quan el vehicle està a velocitat de creuer. La imatge mostra el flux de fluid durant la multiplicació del parell.
Soldadura per a una major eficiència
Al llarg dels anys, els convertidors han sofert algunes modificacions. Els fabricants estan fent convertidors més lleugers per reduir la massa en moviment i millorar l'economia de combustible. Molts convertidors utilitzats en transmissions de tracció davantera utilitzen un disseny el·líptic, tal com es mostra a la figura 4.
Aquest format se sol anomenar format pancake. Aquesta forma permet una carcassa del convertidor de parell més petit i més espai a la transmissió per a engranatges i embragatges addicionals. Hem d'estrènyer aquestes noves transmissions de 10 velocitats d'alguna manera. A la imatge de l'esquerra hi ha la transmissió 41TE i a la dreta tenim la 62TE.
Alguns convertidors utilitzen conjunts de turbines soldades en què les pales es solden a la seva carcassa. Les turbines que tenen les pales fixades pel procés de soldadura són més resistents, tenen menys descentralització lateral i són més eficients. En una turbina sense soldar, les pales estan enrotllades a través de rebaixats a la carcassa del convertidor.
La figura 5 mostra la diferència entre una turbina soldada i una turbina plegada, una al costat de l' altra. Els rebaixats de les turbines crimpades no són precisos i, per tant, hi ha espais relativament grans al voltant del crimpat, com es pot veure a la figura 5. Aquests rebaixats permeten que el fluid passi a través d'ells, la qual cosa redueix l'eficiència del convertidor. A més, com podem imaginar, aquest disseny no és estructuralment rígid com una turbina soldada. Podem dir que el fluid que es filtra per la turbina, que s'anomena “rentat”, es converteix en un factor de pèrdua d'energia i pot augmentar la calor generada pel convertidor.
Conducció de calor:
El convertidor de parell és la principal font de calor generada en una transmissió automàtica. Un convertidor que funciona a la parada (velocitat màxima del motor X velocitat de la turbina) genera una gran quantitat de calor, i un convertidor en què s'aplica completament el bloqueig genera una quantitat mínima de calor. A la imatge tenim la turbina crimpada a l'esquerra i la soldada a la dreta.
Obertures a la turbina d'un convertidor plegat. El líquid que es filtra per aquestes obertures s'anomena "rentat" i en redueix l'eficiència.
En els convertidors de parell moderns és habitual que el bloqueig s'apliqui parcialment ja en 2a marxa (i de vegades fins i tot en 1a). Un cop aplicat, és possible que el bloqueig no s'alliberi completament fins que el vehicle estigui completament aturat o funcioni amb una càrrega molt elevada. Això és especialment cert per a les transmissions CVT.
La programació TCM manté el bloqueig aplicat tant com sigui possible per millorar l'economia de combustible. Això és possible gràcies a un programa de control de convertidor sofisticat i materials de fricció millorats. Mirant la pantalla de l'oscil·loscopi en el cas d'un vehicle HONDA de 10 velocitats, podem veure que es bloqueja completament a 20 km/h en 3a marxa.
Comença a aplicar-se en 2a marxa a 15 km/h. un cop aplicat, tingueu en compte que mai es desactiva durant les proves.
Les dades de l'escàner que mostren l'aplicació de bloqueig en una transmissió HONDA de 10 velocitats. El bloqueig comença a aplicar-se a 15 km/h en segona marxa i s'aplica completament a 25 km/h.
• Lila: RPM del motor;
• Marró: rotació de l'eix d'entrada;
• Verd: velocitat del vehicle;
• Engranatge vermell aplicat;
• Blau: ordre de bloqueig.
Com a nota addicional, en alguns convertidors, com ara la transmissió 6L80, la baixa velocitat i les baixes revolucions del bloqueig juntament amb la desactivació del cilindre poden posar una tensió addicional al material de fricció de la corretja i a les molles amortidores/retenidors de molla. Les molles amortidores generen esquerdes a les finestres de suport de molles. Hi ha una placa de retenció de molla actualitzada perquè aquest problema es produeix molt sovint als convertidors. Seria bo que consulteu amb el vostre fabricant de convertidors per veure si coneixen aquestes actualitzacions i les apliqueu durant el procés de reconstrucció del convertidor.
El material utilitzat a les corretges de tancament sol ser paper (cel·lulosa) o material de carboni. Vegem com es comporten aquests dos materials amb la calor. Mitjançant un multímetre, podem observar que el cinturó de carboni té una resistència molt baixa entre el material i la coberta del convertidor (metall), indicant que actua com a conductor. Mentre que el cinturó de cel·lulosa (paper o compost) té una resistència infinita entre el material i la carcassa del convertidor, el que indica que és un aïllant. La cinta de carboni, que actua com a conductor, pot transferir millor la calor a la tapa que el material de paper, que actua com a aïllant.
Tot i que la conducció tèrmica i elèctrica no segueixen les mateixes regles, hem après que el material de carboni pot comportar-se millor en la conducció de la calor que el material compost. Les corretges de carboni estan trenades d'una manera que permet que el fluid es mogui entre les fibres fins i tot quan s'aplica el bloqueig. El moviment del fluid ajuda a eliminar la calor.
El problema de les corretges de carboni és que encara que gestionen molt bé la calor, no suporten gaire impacte. El carboni és sensible als contactes desiguals i es pot fracturar més fàcilment. Per exemple, amb el convertidor de transmissió 6L80 sota càrrega, les puntes de muntatge de la placa flexible poden desviar-se (a causa del fet que la coberta és massa prima) i provocar punts elevats on el material de fricció toqui la carcassa.
Els punts alts estressen la fibra de carboni i amb el pas del temps la fibra es trencarà provocant una fallada del material. Hi ha una gran varietat de convertidors que utilitzen cinturó de material de fricció compost (paper). Aquests convertidors funcionen amb cavitats i talls en el material de fricció per a un ampli flux de fluid per mantenir-los frescos. A la figura 8, podem veure els talls d'alleujament del fluid per permetre un flux constant d'oli a través de la corretja i que ajuda a reduir la calor durant l'aplicació de l'embragatge de bloqueig parcial i els materials de fricció compostos i de fibra de carboni.
