Hur länge varar sändningarna?

Sändningsbildgalleri Donna Ramsey flyttar sändningar i slutmonteringsområdet vid General Motors Willow Run-anläggningen i Ypsilanti, Mich., Den 26 oktober 2005. Se fler bilder av överföringar. AP Photo / Carlos Osorio

Hur länge varar sändningarna? Det är en stor fråga och en som faktiskt är ganska svår att svara på. Faktorer som underhåll och byggkvalitet spelar en roll. Smörjning och värme är också delar av ekvationen, liksom omständigheter och öde. Det är en hård blandning men det kan förutspås i viss utsträckning, att ta reda på olyckor, systemfel, förarens inmatning och olycklig tryckbrickametallurgi från fabriken.

Ta till exempel Aisin Warner AW4 transmission. Denna automatväxellåda, bland annat bland Jeeps och Toyotas, har något av en legendarisk status. Berättelserna kring denna bildelas livslängd talar till den ordspråkiga kortsäkra växellådan, en som kan köras utan smörjning och vid höga temperaturer under obesvägbara tidslängder. Det kan ta straff som skulle få en mindre överföring att gråta och gripa. Kort sagt, alla ansträngningar för att döda det kommer att sluta misslyckas. Det kan helt enkelt inte stoppas.

Är historierna sanna? Vissa är, andra är bara besläktade med bilar i stadslegender och redskapshuvud, en historia att byta runt ett varmt grenrör i ett kallt garage på vintern. Liksom alla överföringar är AW4 en mekanisk framställning som består av hundratals bildelar och omfattas av samma fysiska lagar som alla andra överföringar. Och när dessa lagar bryts, får överföringen konsekvenserna, liksom förarens plånbok.

Lika viktigt är att växellådan är kopplad till andra bildelar inklusive motor, elektroniska system, chassi, differentieringssystem och kylsystem. Problem i dessa områden kan leda till problem i överföringen och vice versa. Växellådan är inte en ö och broarna som ansluter den till resten av bilen är ofta en källa till misslyckande.

Och själva växellådan består av mer än växlar, bromsar och planetbärare. Den har pumpar, komplexa hydraulkretsar, tryckomkopplare och temperamentelektronik. I själva verket gör den skrämmande komplexiteten för en transmission en komponent som många rutinerade mekaniker är försiktiga med att hantera.

Bra rutinunderhåll kan emellertid leda till ökad livslängd för auto delar.

Innehåll

1. Faktorer som påverkar överföringens livslängd
2. Överföring underhåll
3. Byt ut sändningar

Enkelt uttryckt är faktorer som påverkar överföringens livslängd ofta relaterade till underhåll.

Ken Chamberlin har sett sin rättvisa andel av misslyckade överföringar. Under sina 15 år som Chrysler biltekniker, och flera till dess som en oberoende mekaniker, har han översynat en mängd olika automatiska och manuella växellådor och undersökt varför de misslyckades i första hand.

Men det svårfångade "varför" har aldrig haft en konsekvent orsak. "Det finns många variabler," sade Chamberlin. "Hur används det? Underhålls det? Vilken typ av körning och vilken typ av vätska?" Enligt hans erfarenhet var överföringen själv en av grundlinjerna för misslyckande. "Detta är en massproducerad komponent," sade Chamberlain. "De är inte identiska och de är inte perfekta. Jag har sett en transmission sista 10 000 mil och en identisk transmission sista 200 000 mil. Du kan bara inte säga."

Medan fabriken och ödet spelar en roll, sade Chamberlin att det alltid fanns ett orsak-och-effekt-förhållande som leder till misslyckande, vilket vanligtvis är beroende av några få faktorer.

Ur ett misslyckande perspektiv är vätska en av de viktigaste faktorerna. Moderna transmissioner, trots sin status som masstillverkade artiklar, är byggda för att stänga toleranser och konstrueras för mycket specifika funktioner. En del av denna teknik inkluderar att arbeta med en viss typ av vätska som fungerar i samverkan med de andra komponenterna. "Inte varje vätska är densamma," sade Chamberlin och tilllade att vissa delar och serviceavdelningar, såväl som oberoende butiker, tror att det är.

Varje typ och typ av vätska - och det finns mer än 50 på marknaden - erbjuder en annan mängd glid. Inom den automatiska växellådan använder kopplingar vätskehalsen under kopplingens applicerings- och släppfaser. En förändring i vätska innebär en förändring i skiftkänsla och glidning, och detta innebär ofta att mer eller mindre värme genereras, snabbare slitage på delar eller nedbrytning av kopplingsmaterial.

Reaktionen är ungefär densamma vid manuella transmissioner, där växlarna finns i ett oljebad. Vätskan överför värme, möjliggör en smidig övergång av växlar och förhindrar slitage. Byt vätska och interaktionen mellan vätskan och transmissionskomponenterna kommer också att förändras, vilket kan leda till möjliga skador och misslyckanden.

Vätska spelar också en kritisk roll i värme och tryck. Chamberlin sade att det fanns ett direkt samband mellan värme och transmissionslängd. Ju varmare en transmission körs, desto kortare livslängd. Till exempel är plogbilar som används under vintrarna i New England kända för att ha kort livslängd. Överföringen går igenom tusentals timmar med tung användning och genererar betydande värme under den tiden. Som ett resultat bryts vätskan ner, komponenterna misslyckas och bildelens livslängd tar näsdyk.

Automatiska växellådor använder tryck för att applicera och släppa kopplingar, eller väsentligen växla växlar. Detta tryck påverkas av ett antal variabler, men baslinjeantalet bestäms till stor del av vätskan och dess relativa tillstånd, som påverkas av värme. Varm, äldre vätska kan minska (eller öka) trycket inom transmissionen utöver konstruerade toleranser. När detta händer börjar komponenterna misslyckas och snart sitter föraren med en dyr reparationsräkning.

Det bästa sättet att leva en transmission är korrekt underhåll.

Manuell kontra automatisk

Medan manuella överföringar i allmänhet kräver mindre underhåll och uppmärksamhet än automatiska gör, är de båda fortfarande föremål för samma problem och fysiska lagar. Båda kräver rätt typ och klass av smörjmedel - vissa manuella växellådor använder nu automatisk växellåda för smörjning - i rätt mängder. Båda utsätts för fysiska påfrestningar av missbruk och båda kan också drabbas av mekaniskt fel.

De primära skillnaderna mellan de två är hur överföringarna flyttas och hur denna förskjutning utförs.

Automatiska överföringar växlar automatiskt, som namnet antyder, med hjälp av en komplex hydraulkrets som använder vätska och tryck för att applicera och släppa kopplingar baserade på mekaniska, hydrauliska och elektroniska ingångar. Manuella överföringar uppnår samma mål, men växlarna ändras manuellt med växelgafflar och synkroner för att jämna ut övergångarna. Kopplingen, som är inkopplad och frånkopplad för att röra sig genom växlarna, är också en manuell ingång. Oavsett typ spelar underhåll en viktig roll i överföringens livslängd.

Underhållsscheman som biltillverkarna erbjuder inkluderar alltid överföringen. Som nämnts tidigare spelar transmissionsvätska en avgörande roll för hur en transmission fungerar och bilens livslängd. Liksom motorolja bör transmissionsvätskan kontrolleras och bytas regelbundet; intervallet är emellertid annorlunda för alla fordon och beroende på växellåda och vätsketyp samt användning.

De flesta experter känner till svår användning garanterar en rekommenderad 15 000 mil (24 140 kilometer) vätske- och filterbytesintervall. Svår användning definieras som mer än 50 procent användning i tung stadstrafik med omgivningstemperaturer över 90 grader Fahrenheit (32,2 grader Celsius). Kommer du ihåg sambandet mellan värme och livslängd? Experter rekommenderar också att byta vätska när det finns en indikation på oxidation eller kontaminering. Vissa överföringar, inklusive några modeller som används av General Motors (GM), använder en aluminiumventilkropp. Denna mjuka metall är mindre tolerant mot smuts och slipmedel och GM rekommenderar oftare vätskeförändringar för att förlänga livslängden på denna bildel.

Byt transmissionsvätska är inte så enkelt som att byta motorolja och bör hanteras av en servicetekniker eller någon med en grundlig förståelse av överföringar. I allmänhet lyftes bilen på en lyftanordning, tappan tappas och den gamla vätskan hälls ut. Denna vätska och pannan kontrolleras för föroreningar, till exempel fiber från kopplingsskivor eller någon annan indikation på ett större problem som kan förekomma. Efter en rutinmässig kontroll av de exponerade komponenterna byts filter, bytas ut pan och vätskan tillsätts till rätt nivå.

Manuell växling av manuell transmission är vanligtvis enklare. Manuella överföringar är vanligtvis utrustade med dränerings- och påfyllningsproppar. Bilen lyfts, oljan tappas och fylls sedan på igen med rätt kvalitet som anges av tillverkaren. Om en ägare bestämmer sig för att ta itu med denna åtgärd på egen hand, är en sak att komma ihåg att se till att påfyllningspluggen kan tas bort och att fyllningsröret är klart innan tömning.

Medan periodiska vätskeförändringar är idealiska, är det också bra att kontrollera vätskenivån och tillståndet regelbundet. De flesta automatväxlar har en mätsticka som liknar oljestickan. Till skillnad från motorolja måste dock bilen köra för att kontrollera nivån. Fordonets manual kommer också att specificera om bilen ska vara i park eller neutral, och vilken temperatur transmissionen ska vara - vätskor expanderar med temperaturen och kontroll av en kall transmission kommer ofta att ge en falsk avläsning. När mätstickan är ute, luktar vätskan och notera om den luktar bränt (ett symptom på överhettning), eller som någon annan vätska (gas, kylvätska eller motorolja), vilket kan vara ett symptom på en läcka i systemet eller förorening. Torka också av vätskan på ett vitt papper eller trasa och kontrollera färgen mot ett nytt vätskeprov. För stor variation i färg kan betyda förorening eller nedbrytning av vätskan.

Manuella överföringar kan kontrolleras genom att öppna påfyllningspluggen. Nivån ska vara precis under detta hål. Doppa en bomullspinne i, dra ut lite vätska och lukt det för att kontrollera oljans skick precis som på en automatisk växellåda.

Vissa nyare överföringar, inklusive Chrysler NAG1, erbjuder inte mätstickor för rutinkontroll. Istället har en tekniker en speciell mätstick som används i samband med ett diagram och en elektronisk genomsökning av överföringstemperaturen för att bestämma rätt nivå. Andra tillverkare, inklusive GM, har förseglade transmissioner som endast kan utföras av utbildade tekniker med rätt verktyg.

Medan underhåll är nyckeln till automatisk del av livslängden, kommer att vara medveten om alla lugg, gnäll eller stön från överföringen, samt lukt, hjälpa till att avvärja eventuella problem i ett tidigt skede.

Hydraulik

En automatisk växellåda är i huvudsak en stor och komplex hydraulkrets. Varje design skapar en annan krets, men var och en fungerar på samma sätt. Alla hydraulsystem har samma grundkomponenter:

• Flytande
• En pump
• Linjer för att bära vätskan
• Styrventiler
• Utmatningsanordning

Den primära fysiska lagen bakom automatväxlingen definierades av den franska forskaren Blaise Pascal för mer än 300 år sedan. Han upptäckte att vätskor lätt kunde överföra kraft eftersom de var icke-komprimerbara. Ännu viktigare kan kraft som rör sig via en vätska överföras på ett mer flexibelt sätt. Pascal fann också att kraften som appliceras på en vätska, och därigenom skapar tryck, kunde modifieras för att skapa en mekanisk fördel. Detta innebar att små mängder kraft inom en hydraulkrets kunde översättas till stora mängder kraft. Detta kan ses i saker som hydrauliska domkrafter där en människa kan höja flera ton genom att applicera hydraulkrafter. Det kan också ses i bilbromsar där en persons fot kan utöva tillräckligt med kraft för att stoppa en ton ton som rör sig i motorvägshastigheter. Det är helt hydraulkraft och det beror på vätska.

B. J. Allen tar isär en sändning vid sin verksamhet nära Paducah, Ky. AP Photo / John Wright

När en sändning slutar fungera är den mest troliga orsaken oftast djupt inuti komponenten, och ibland är det mest kostnadseffektiva sättet att hantera problemet att byta ut det. Men att ta bort och byta ut en transmission är svårt.

Kom ihåg att sändningar inte står ensamma. De är en integrerad del av bilen och det krävs en bred kunskap om bilar som helhet, såväl som specifik kunskap om tekniker som krävs för att ta bort och ersätta en transmission. Följande lista bör ge dig en uppfattning om bara några av stegen som en tekniker kommer att genomföra för att ta bort en framhjulsdrift automatisk växellåda:

• Ta bort batteriets jordkabel
• Koppla bort de elektriska anslutningarna under huven till växellådan
• Ta bort framhjulen
• Flytta (eller ta bort) drivaxlar
• Ta bort oljestickröret
• Koppla loss de svalare linjerna
• Koppla bort de elektriska anslutningarna till solenoider och sensorer
• Koppla bort växelväljaren och gasreglagen
• Ta bort startmotorn
• Ta bort avgasrören och katalysatorn
• Stöd transmissionen med en växellåda
• Ta bort tvärmedelsstöden
• Koppla loss från chassifästet
• Ta bort flexplattan till momentomvandlarbultar
• Ta bort klockhöljet till motorbultarna
• Ta bort transmissionen

Beroende på år, märke och modell av fordonet du arbetar med kan den faktiska listan över saker att göra mycket längre och mer involverad. Den tar inte heller hänsyn till rostiga bultar, korroderade beslag och det faktum att transmissioner kan väga hundratals kilo och är svåra att manövrera i trånga utrymmen - som motorrummet. Men när överföringen är ute börjar det verkliga arbetet. Om växlingen byts ut måste den nya transmissionen, antingen renoverad eller ny, kontrolleras. Den främre pumpen och vridmomentomvandlaren måste också inspekteras och installeras, och alla sensorer, solenoider, ventilhus och filter byts ut, bytas ut och kontrolleras.

Om en översyn rekommenderas demonteras transmissionen, varje del inspekteras och mäts och slitna komponenter byts ut, såväl som tätningar, lager och bussningar. När allt är redo att gå igen sätts det tillbaka överföringen.

Beroende på om en ny överföring är installerad eller en äldre övervakas kan processen ta allt från fem till mer än 15 timmars arbetstid. Och kostnaden kan variera från cirka 1 500 $ för en ombyggd överföring till mer än 6 000 $ för en fabriksnya enhet. Arbetskraften varierar vanligtvis från $ 80 till mer än $ 100 per arbetstimme för en erfaren och certifierad tekniker.

Följ länkarna på nästa sida för mer om överföringar och annan auto-delinformation.

Relaterade artiklar

• Topp 10 dagliga bilteknologier som kom från Racing
• Hur bildatorer fungerar
• Hur förarlösa bilar kommer att fungera
• Hur Hypercars fungerar
• Hur autotransport fungerar
• Hur bilproduktionslinjer fungerar
• Kan du montera din egen bil?
• Vad gör en digital bil digital?
• Vad är nytt i syntetisk oljeteknologi?
• Kommer bilreparationer i framtiden att skada dig?

källor

• Bellerose, Marc. Ordförande för bilteknikavdelningen. Manchester Community College. Lektionsanteckningar. Maj 2009.
• Chamberlin, Ken. Chrysler Certified Transmission Technician. Personlig intervju. Genomförd 3 oktober 2009.
• Erjavec, Jack. "Automatiska överföringar." Publicerad av Delmar Cengage Learning. 2005.
• SAE International. (8 oktober 2009) http://www.sae.org