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CORSI TECNICI PER AUTORIPARATORI


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TIPI DI CAMBIO AUTOMATICO

• Cambio automatico AT• Cambio continuo CVT• Cambio a doppia frizione DSG/DCT• Cambio automatico ELETROATTUATO


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ESEMPI VETTURE CON CAMBIO AUTOMATICO AT


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AUDI

MODELLO TIPO CAMBIO

A4 – 8K 0bk 8/1 (ZF 8HP 55)

A5 – 8T/F5 0bk 8/1 (ZF 8HP 55)

A6 – 4G 0bk 8/1 (ZF 8HP 55)

A7 – 4GA/GF 0bk 8/1 (ZF 8HP 55)

A8 – 4H 0bk 8/1 (ZF 8HP 55)

Q5 – 8RB 0bk 8/1 (ZF 8HP 55)

SQ5 – 8RB 0bk 8/1 (ZF 8HP 55)


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JEEP

MODELLO TIPO CAMBIO

RENEGADE 0bk 8/1 (ZF 8HP 55)


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MERCEDES BENZ MODELLO TIPO CAMBIO

Classe C – 204/205 722.6 / 722.9

CL – 215/216 722.6 / 722.9

CLS – 218/219 722.6 / 722.9

CLASSE E – 207/11/12 722.6 / 722.9

GL – 164/166 722.6 / 722.9

GLC – 253 722.6 / 722.9

GLE – 166 722.6 / 722.9

GLK – 204 722.6 / 722.9

ML - 164/166 722.6 / 722.9

CLASSE R – 251 722.6 / 722.9

CLASSE S – 220/221 722.6 / 722.9

SL – 231 722.6 / 722.9

SLK – 172 722.6 / 722.9


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SKODA

MODELLO TIPO CAMBIO

SUPERB – 3U 01V (ZF 5HP19) 5/1


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VOLVO

MODELLO TIPO CAMBIO

V70 TF80 -SC


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COME IDENTIFICARE IL TIPO DI CAMBIO


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IDENTIFICAZIONE CAMBIO

Tramite lo strumento di diagnosi, selezionando la voce CAMBIO AUTOMATICO, èpossibile rilevare il modello di cambio installato sulla vettura. Nell’eventualità nonfosse possibile, bisogna procedere all’identificazione attraverso la targhetta comeda esempio.


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IL CAMBIO AUTOMATICO


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DEFINIZIONE

Il cambio automatico è un tipo di cambio che negli autoveicoli provvedeautomaticamente a variare il rapporto di trasmissione, senza la necessità dell'interventoda parte di chi guida.


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BREVE STORIA DEL CAMBIO AUTOMATICOIl primo brevetto di un "cambio automatico progressivo di velocità" venne presentato e registrato inItalia nel 1931, a nome di Elio Trenta (1912-1934) di Città della Pieve (Il brevetto venne rilasciatodal Ministero delle Corporazioni - Ufficio delle proprietà intellettuali con il numero 298415).

Il progetto fu presentato a FIAT che però, a seguito di svariate prove, non ritenne interessantequesta soluzione a causa dell’aumento del consumo della vettura, del peso aggiuntivo e dellascarsa efficienza.

Fu la Oldsmobile nel 1940 a presentare i primi veicoli con un cambio completamente automatico,chiamato Hydra-matic, a quattro rapporti e senza frizione. Negli anni cinquanta Oldsmobileprodusse milioni di automobili con cambio automatico, dimostrandone la popolarità negli Stati Uniti.

Negli anni ottanta vedono un progresso tecnologico con l'introduzione della quinta marcia, che ha migliorò il rendimento energetico dei cambi idraulici nei lunghi viaggi.

Altro miglioramento notevole risalente al medesimo periodo fu l'introduzione del convertitore di coppia a frizione (TCC o Lockup torque converter).


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CAMBIO AUTOMATICO AT

Il cambio automatico rappresenta il sistema più diffuso almondo ed è composto da un convertitore idrodinamico(convertitore di coppia), da un complesso di frizionielettroidrauliche e freni ed un treno epicicloidale.I vantaggi offerti sono ottima qualità di cambio marcia , lapossibilità di avere fino a 8 cambi di marcia ed unacoppia massima trasmissibile 1000 Nm


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CONVERTITORE DI COPPIA


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CONVERTITORE DI COPPIA

Il convertitore di coppia è un'evoluzione del giunto idraulico, un dispositivoidraulico utilizzato negli autoveicoli con cambio automatico per disaccoppiare ilmotore dal cambio la sua funzione principale è di permettere al motore dirimanere in moto quando il veicolo si ferma.

La coppia trasferita dal convertitore è massima a regimi di rotazione medio-alti,mentre diminuisce notevolmente a bassi regimi.

Quando il motore è al minimo e il veicolo sta per fermarsi, il dispositivo nontrasferisce quasi più coppia, e realizza in pratica la separazione tra le parti, inmodo che il motore non si arresti. In un veicolo a cambio manuale lo stessocompito è svolto dalla frizione, con l'intervento però del guidatore.Il convertitore di coppia è completamente automatico.


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STRUTTURA CONVERTITORE DI COPPIA

• Una pompa (o impulsore) centrifuga connessa all'albero motore, che conferisce alflusso di fluido in essa contenuta la spinta necessaria al movimento;


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• Una turbina, solidale alla parte condotta, raccoglie il flusso del fluido e nericeve la spinta che trasmette al cambio;


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• Lo statore o reattore (elemento assente nel giunto idraulico), montato su unaruota libera che gli impedisce di ruotare in senso opposto a quello dellapompa, che serve a modificare la direzione del flusso proveniente dallaturbina prima che esso ritorni nell'impulsore.Questo terzo elemento permette al convertitore di avere, allo spunto, unacoppia di uscita alla turbina superiore alla coppia di entrata all'impulsore.


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Queste parti sono tutte provviste di palettature curve e affacciate tra loro, manon in contatto, e la camera è riempita con un fluido (solitamente un olio pocoviscoso, o comunque un liquido con caratteristiche idonee alla protezione deimateriali dalla corrosione).


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• La pompa è essenzialmente una ruota dotata di palette disposte radialmente cheruotando spinge il fluido verso l'esterno per effetto della forza centrifuga.Il liquido acquista anche un momento angolare.

• La turbina è similmente costituita da una ruota a palette. Il liquido spostato versol'esterno del dispositivo dalla pompa è costretto a rientrare verso il centro attraverso lepale della turbina, trascinandola in rotazione. Una volta ritornato al centro, il fluido è dinuovo espulso dalla turbina completando il ciclo.

Anche con la sezione turbina ferma, il movimento a spirale del fluido produce unmomento torcente in uscita. La coppia uscente può anche essere superiore a quella dientrata, da cui il nome del dispositivo: una bassa coppia ad alta velocità angolare vieneconvertita in una coppia elevata a bassa velocità.


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FRIZIONE DI LOCK-UP


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Quando la pompa e la turbina di un convertitore di coppia ruotano alla stessavelocità non avviene moltiplicazione di coppia. Il convertitore trasmette la coppia diingresso dal motore alla trasmissione con un rapporto di circa 1:1. Tuttavia c’è sempre un4-5% di differenza nelle velocità dei due componenti, che causa una certa perdita direndimento. Per prevenire questo fenomeno e per ridurre il consumo di carburante esistela frizione di lock-up. Tale organo collega meccanicamente la pompa con la turbinaquando la velocità del veicolo è superiore a 60 km/h. Quando la frizione è impegnata,viene trasferito il 100% della potenza attraverso il convertitore di coppia.La frizione di lock-up è installata sul mozzo della turbina, di fronte ad essa.Una molla smorzata assorbe la torsione durante la fase di innesto della frizione perprevenire il trasferimento di urti. Il materiale di attrito riportato sul pistone di lock-up è lostesso usato sui dischi della frizione nella trasmissione. Quando viene attivata la frizionedi lock-up, essa ruota insieme alla pompa e alla turbina. L’attivazione e la disattivazionesono determinate dal punto in cui il fluido entra nel convertitore di coppia. Il fluido puòentrare nel convertitore sia di fronte alla frizione di lock-up, sia dietro di essa. Ladifferenza di pressione sui due lati ne determina l’attivazione o la disattivazione.


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Fluido e frizione di lock-up

Il fluido usato per controllare il dispositivo è anche usato per rimuovere calorecon sistema di raffreddamento. Quando il veicolo procede a bassa velocità (minore di 60km/h) il fluido pressurizzato fluisce verso il fronte della frizione di lock-up. La pressionesul fronte e sul retro della frizione è uguale, pertanto essa rimane disattivata. Quando ilveicolo procede a velocità medio-alte (maggiori di 60 km/h) il fluido pressurizzato fluiscenella zona retrostante la frizione. Una valvola di relay apre lo scarico di fronte allafrizione, creando una zona di bassa pressione. Pertanto il pistone di lock-up è forzatocontro la cassa del convertitore dalla differenza di pressione sui due lati della frizione,rendendo solidale quest’ultima con la cassa del convertitore.

Il procedimento di lock-up permette inoltre di disporre del freno motore come nelletrasmissioni manuali.


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COPERCHIO

PISTONE

DISCO CON SMORZATORE TORSIONALE

CONTRODISCO


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Il Convertitore di Coppia segue la seguente logica funzionale:

• La Pompa ruota con i giri motore essendo ad esso direttamente connessa• A causa della rotazione l'olio entra dal mozzo della Pompa• La forza centrifuga spinge l'olio ad uscire dalla periferia della pompa ed attraversare il

convertitore verso la turbina• Quando l'olio raggiunge una forza di spinta sufficiente anche la Turbina comincia a

ruotare, trasmettendo il moto all'albero turbina al quale è accoppiata.• L'olio esce attorno al mozzo Turbina ed attraversa lo Statore• Lo Statore dirige nuovamente l'olio verso il mozzo della Pompa• Quando l'olio urta la parte frontale delle palette dello Statore, quest'ultimo viene

bloccato dalla ruota libera• L’olio, deviato dalle palette dello Statore, aumenta la propria velocità e quindi la

propria energia cinetica, provocando un aumento della coppia sulla Turbina • La Turbina continua ad accelerare. In tal modo, raggiunta una certa velocità, l'olio

colpisce le palette dello statore sul dorso anziché sulla parte frontale.• La spinta sullo Statore inverte dunque il senso, liberando quest'ultimo dal blocco della

ruota libera.• L’olio non è più accelerato dalle palette dello statore e non si ha più il conseguente

incremento di coppia.


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IL SISTEMA EPICICLOIDALE


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Il nome deriva dal fatto che il movimento degliingranaggi satelliti è simile a quello che si supponevaavessero i pianeti del sistema solare nel sistematolemaico, in cui si ipotizzava l'esistenza di motidetti epicicli.


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Per treno epicicloidale si intende una combinazione diingranaggi a denti elicoidali interni ed esterni in grado dioffrire diversi rapporti di demoltiplicazione secondo ilmodo i cui sono sollecitate.

Il più semplice treno epicicloidale è costituito da :•Un planetario o sole posto al centro•Un o più satellite generalmente sono tre•Una corona a dentatura interna


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Un gruppo di sistemi epicicloidali in serie (trenoepicicloidale) consentono di realizzare ciascuno uncambio di rapporto mediante il solo intervento di freniche agiscono, a seconda dei casi, sulla corona, sulpignone o sul portasatelliti, e talvolta anche mediantel'uso di frizioni (di solito multidisco) che rendano solidalitra loro due di questi tre elementi.


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Ingresso forza Uscita forza Ingranaggio bloccato

Rapporto cambio

Planetario Porta satelliti Corona 3.4:1

Porta satelliti Corona Planetario 0.71:1

Planetario Corona Porta satelliti 2.4:1


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Bloccando la corona ed azionando l’ingranaggio planetario (centrale) si avrà una rotazione del porta satelliti ma più lenta (1 marcia)


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Bloccando la corona ed azionando l’ingranaggio porta satelliti si avrà unarotazione dall’ingranaggio planetario più veloce


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Bloccando l’ingranaggio planetario ed azionando l’ingranaggio porta satelliti siavrà un uscita del moto dall’ingranaggio della corona che ruoterà piùlentamente rispetto all’albero d’ingresso


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Bloccando l’ingranaggio porta satelliti e azionando l’ingranaggio planetario siavrà una rotazione in senso opposto della corona rispetto alla rotazione delplanetario


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TRENO EPICICLOIDALE


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INGRANAGGI BLOCCO TRENO


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Per ottenere diversi rapporti abbiamo bisogno di dispositivi cheblocchino e che mettano in rotazione i rispettivi ingranaggi.

Per fare ciò vengono utilizzati elementi idraulici di comando divisiin due famiglie :

• Frizioni «F» la cui funzione è quella di rendere solidalel’elemento motore con l’albero turbina;

• Freni «E» la cui funzione è quella di bloccare l’elemento direazione rendendolo solidale alla scatola cambio.


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FUNZIONAMENTO FRIZIONI

La compressione del pacco dischi avviene tramite l’azionamentodi un cuscinetto idraulico la cui pressione viene modulata dalleelettrovalvole


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FUNZIONAMENTO FRENO

I freni utilizzati all’interno dei cambi automatici possono essere di due tipi a dischi multipli uguali alle frizioni oppure a nastro.L’utilizzo di un tipo di freno non esclude l’altro ad esempio sul cambio automatico della golf v serie per inserire la quinta marcia si utilizza un freno a nastro dalla prima alla quarta freni a disco


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SEZIONE CAMBIO AUTOMATICO


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Le frizioni utilizzate per rendere solidale l’elemento motore con l’albero turbinasono del tipo a disco multiplo a bagno d’olio, costituite da un insieme di dischimaschi poggianti alla scatola cambio e femmine connessi con il cambio.Sui dischi è riportata una guarnizione di attrito incollata composta da cellulosacontenente aramide ad elevata resistenza alla temperatura.Delle elettrovalvole moduleranno la forza che un cuscinetto idraulico applicheràper comprimere il pacco dischi


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ESEMPIO EPICICLOIDALE DOPPIO – 1° MARCIA

In questo caso avremo, la frizione anterioreserrata, il freno anteriore libero, la frizioneposteriore libera, il freno posteriore bloccato, e ilplanetario secondario libero.


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ESEMPIO EPICICLOIDALE DOPPIO – 2° MARCIA

In questo caso avremo, la frizione anteriorebloccata, il freno anteriore bloccato, la frizioneposteriore libera, il freno posteriore libero ed ilplanetario secondario bloccato


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ESEMPIO EPICICLOIDALE DOPPIO – PRESA DIRETTA

Le frizioni sono entrambe bloccate, i frenisbloccati, i planetari primari e secondaricostituiscono un blocco unico. L’albero d’uscitaha la stessa velocità dell’albero turbina


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ESEMPIO EPICICLOIDALE DOPPIO – INVERSIONE MARCIA

La frizione anteriore ed il freno anteriori sonoliberi, la frizione e freno posteriori bloccati.


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IMPIANTO IDRAULICO


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Come abbiamo visto all’inizio di questo corso, all’internodel cambio è integrata una pompa dell’olio che ha ilcompito di mettere in pressione il fluido che attua freni efrizioni (pressione max erogabile 25 bar)Tale pressione, detta pressione di linea, deve esseremodulata attraverso delle valvole che favorirannol’innesto e il disinnesto degli stessi.Questo sistema è chiamato gruppo elettroidraulico omeccatronica


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GRUPPO ELETTROIDRAULICO


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Il gruppo elettroidraulico è situato all’interno del cambioed è accessibile smontando la coppa dell’olio.Il sistema è composto da diversi corpi valvole checontengono i circuiti idraulici.I circuiti interni non presentano incroci in quanto gliincroci necessari vengono realizzati mediante fori nellalamiera che separa i corpi valvole.L’apertura e la chiusura dei fori avviene per mezzo disfere spostate dalla pressione dell’olio.


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1 – ELETTROVALVOLE2 – SELETTORE RAPPORTI3 – ACCOMULATORI PRESSIONE


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ELETTROVALVOLE


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Le elettrovalvole possono essere di due tipi:

- on/off- modulatrici di pressione

- modulazione crescente- modulazione decrescente.

Se all’aumentare della corrente si ha un aumento della pressionesono crescenti ,viceversa sono decrescenti


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GESTIONE ELETTRONICA


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• DECISIONE RAPPORTO• GESTIONE STATI TRANSITORI• GESTIONE PRESSSIONE LINEA• CONTROLLO PRESSIONE LINEA• CONTROLLO ORGANI

PERIFERICI• ADOZIONE MODO DEGRADO IN

CASO DI GUASTO• AUTODIAGNOSI

SENSORE CARICO MOTORE FUNZIONE RETROCONTATTO

SENSORE PRESSIONE OLIO

SONDA TEMPERATURA OLIO

SENSORE VELOCITA’ VETTURA

SELETTORE MODALITA’

SENSORE GIRI MOTORE

INFORMAZIONI FRENO

CONTATTORE PLURIFUNZIONI


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La centralina cambio rileva due velocità di rotazione in ingresso al cambio ed in uscita al cambio tramite due sensori induttivi

SENSORE INGRESSO CAMBIO SENSORE USCITA CAMBIO


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DIAGNOSI GUASTI


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Prima di procedere alla manutenzione e alle revisione di un cambio automatico, èFONDAMENTALE effettuare un’approfondita analisi di tutte le centraline di gestioneelettronica presenti nell’auto.

Ad esempio si potrebbe imputare un guasto al cambio quando in realtà un banale erroresu un sensore ABS ne pregiudica il funzionamento.L’interruttore freno è anch’esso uno delle cause del funzionamento d’emergenza delcambio automatico.

Tutto ciò avviene perchè la centralina, rilevando un guasto che pregiudica la sicurezza,imposta la «modalità emergenza» per permettere al guidatore di raggiungere insicurezza l’officina


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ESEMPI ERRORI DTC

• P0717 Input Turbine Speed Sensor Circuit No Signal• P0718 Input / Turbine Speed Sensor Circuit Intermittent• P0700 Transmission Control System TCS Malfunction• P0748 Pressure Control Solenoid ‘A’ Electrical• P0778 Pressure Control Solenoid ‘B’ Electrical• P0798 Pressure Control Solenoid ‘C’ Electrical• P2716 Pressure Control Solenoid “D” Electrical• P2725 Pressure Control Solenoid (E)• P2734 Pressure Control Solenoid ‘F’ Electrical• P0717 Input/Turbine Speed Sensor A Circuit No Signal• U0101 – no communication with the TCM


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Una volta effettuati i controlli di cui abbiamo parlato poco sopra, si deve procedere ad una diagnosi dei difetti:

• Controllo livello olio cambio (si effettua con il lubrificante a 40°ma consigliamo di verificare sul manuale la corretta procedura

• Prove su strada in tutte le modalità (normale, sport, manuale) e possibilmente con il cliente alla guida

• Verifica temperature olio tramite strumento diagnostico• Verifica pressioni con manometri (far riferimento al manuale

costruttore)• Verificare con tabella marce i componenti interessati alla

presenza del difetto


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ESEMPIO TABELLA MARCE MERCEDES 722.9


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MANUTENZIONE


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E’ fondamentale per preservare la vita del cambio automatico, procedere con regolare scadenza alla manutenzione dello stesso.

Le case madri produttori della vettura non indicavano fino a poco tempo fa la necessità della sostituzione dell’olio del cambio, che veniva considerato eterno, tranne in casi specifici come l’uso gravoso.

Oggi anche le case riportano nelle tabelle di manutenzione la scadenza chilometrica per la manutenzione del cambio.

In un cambio a convertitore di coppia è consigliato sostituire il fluido ed il filtro posto nella coppa (verificare a manuale) ogni 70.000km max 100.000km

La sostituzione dell’olio avviene tramite una macchina specifica lavacambi.


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ESEMPIO DI MACCHINA LAVACAMBI


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UTILIZZO MACCHINA LAVA CAMBIO


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TIPO DI LUBRIFICANTI

Quando si sostituisce l’olio è importante rispettare le specifiche rilasciate dalcostruttore. Il colore non indica la specifica ma, in caso di auto in garanzia, èconsigliato, se non si decide di utilizzare il lubrificante originale, di rispettare ilcolore del fluido originale.


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SOSTITUZIONE FILTRO OLIO


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LAVAGGIO CON ADDITIVI

Il lavaggio con additivi SPECIFICI PER CAMBIO AUTOMATICO, non èconsigliato effettuarlo su vetture che hanno percorso molti chilometri e sullequali non è mai stata effettuata manutenzione.

I lubrificanti di qualità hanno al loro interno agenti pulenti.


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ADDITIVI LUBRIFICANTI

Si possono aggiungere additivi miglioratori delle performance del lubrificante.Aumentano la stabilità all'ossidazione ed inoltre prolungano la vita del fluido edelle trasmissioni automatiche. Prevengono le perdite evitandol'invecchiamento degli anelli di tenuta. Facilitano il cambio marcia evitandonel'inserimento a strappi, evita la formazioni di morchie e depositi di vernice,prevengono la formazione di schiuma, evitano l'emulsione del fluido.


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IL FUTURO


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FORTEC S.r.l.s.Piazza Cesare Battisti, 318015 – Pompeiana (IM)

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