КАРТА САЙТА

Соленоиды АКПП

 

 Линейные (PWM) соленоиды.
 Функциональные различия соленоидов
 Когда замена соленоидов, помогает, а когда - нет?
 Типичные проблемы соленоидов
 Как проверить исправность соленоидов?


Соленоид это - электромеханический кран-регулятор, который в ответ на электроимпульс компьютера открывает или закрывает канал 
в гидроплите для управления потоком масла АКПП. Соленоид управляет всеми переключениями режимов работы современных АКПП, вариаторов и ДСГ.

соленоид АКПП 21 века

Соленоиды пришли на смену Говернору - примитивному механико-гидравлическому регулятору, переключавшему скорости в трансмиссиях без буквы "Е" в названии.


Конструктивные различия соленоидов.

Конструкция соленоидов использует школьный опыт с магнитным стержнем внутри медной обмотки, по которой подается постоянный ток. 

старые соленоиды

Первые электромагнитные клапана - соленоиды для американских АКПП и выглядели как катушка с медной обмоткой. (слева блок клапанов пр-ва Крайслер до сих пор устанавливаемый на джипы и пикапы.)

Их функцией было - толкать стержень-плунжер в гидроплите, открывающий (или закрывающий) канал, по которым насос гнал масло. Когда ток не подается на обмотку катушки, пружина возвращает стержень обратно. Такой соленоид имеет два положения: Закрыт и открыт. Так называемый on-off соленоид.

Часто встречалась проблема, когда ломалась возвращающая пружина. И ремонт их обычно заключался в перемотке оборванных или сгоревших проводов.

Справа - уже более современный соленоид "шифт" для американской АКПП 4T65E.

(206421B до 2006-го года устанавливался на европейские Вольво S80 и ХС90 и до сих пор устанавливается на множество американских представительских машин - Бьюик, Олдсмобил, Понтиак, Шевроле.)

Соленоид Шифт, 4T40E/4T45E/4T65E переключения скоростей 1-2 и 3-4 1997-Up

Этот соленоид - конструктивно более сложный. В нем не просто ходит толкающий стержень (как на схеме сверху), у него уже имеется канал (из белого пластика) с двумя выходами и встроенный шариковый клапан, открывающий или закрывающий этот канал.

Этот соленоид сам уже является гидравлическим клапаном. Гидравлика и электрика в одном приборе. Такие соленоиды уже стали называть "электромагнитный клапан".

Такой электро-клапан тоже бывает "нормально-открытым" или "нормально-закрытым".

Без подачи напряжения на контакте, пружина втягивает шарик или плунжер. При подаче напряжения - магнитное поле противодействует пружине. Это все - простейшие "ON-OFF соленоиды".

Соленоид 206421 справа еще имеет и встроенный фильтр-сетку, который предотвращает попадание с маслом намагниченной пыли внутрь.

3-way Долгое время соленоиды были только "включателем"  ON-OFF, а в 90-х уже появились 3-WAY соленоиды, которые являются "клапанами-переключателями". 

Они соединяют уже не 2, а 3 канала: В одном положении (On) шарик открывает проход из первого во 2-й канал, а в другом (Off) - открывают проход из 2-го в 3-й канал. (слева). Обычно второе положение служит для сброса давления.

Линейные соленоиды.

соленоид в разборе

А в последние 15-20 лет гидроблок уже не обходится без интеллектуальных Пропорциональных \линейных соленоидов-регуляторов.

Конструктивно они работают как "Вентиль", в отличии от "Крана" он-офф соленоидов, у которого есть только полностью открытое или полностью закрытое положение. 

Механическая часть пропорциональных соленоидов (электромеханических регуляторов) 21 века становится все более разнообразной. 

pwm-4-way

Они уже бывают 3-WAY, 4-WAY (справа на схеме), и даже 5-WAY,... 

Это было сделано, чтобы решить главную проблему всех современных АКПП - износ каналов гидроплиты (подробнее>>>). Схема линейного соленоида  4-way (справа): - в зависимости от необходимости, такой соленоид регулируемо подает давление по нескольким независимым направлениям.

Внутри конструкции пропорциональных соленоидов ходит золотник-плунжер по муфте с отверстиями типа тех, что ранее были частью гидроблока. То есть самый изнашиваемый участок гидроблока, который всегда был предметом ремонта, сейчас вынесен в конструкцию соленоида. И теперь во многих  случаях уже не нужно восстанавливать или менять саму гидроплиту, а достаточно заменить износившийся соленоид с встроенным клапаном. Сама гидроплита остается целой.

Соленоид  (ЕРС) LINE PRESSURE CONTROL (SLT), A960/AB60E/F/A750Именно такова особенность ремонта гидроблока современной трансмиссии Aisin  A960E:

Здесь из 9-ти соленоидов чаще всего меняются 4 шт. пропорциональных соленоида (указаны на схеме справа синими цифрами). Остальные 5 соленоидов - простые "включатели" ON-OFF - практически не выходят из строя до конца жизни коробки. 

Гидроблок A960E

Еще одно преимущество такой конструкции соленоида - возможность использовать более прочные и износостойкие (и следовательно - более дорогие) материалы для "узких мест" канала-муфты, по которому происходят поступательные движения анодированного золотника.

Материалом гидроплиты (и соленоидов) в последние десятилетия служит легкий и мягкий алюминиевый сплав. (Вместо "вечного" чугуна на старых американских авто "золотого века"). А когда под давлением через эти "краны"-регуляторы гонится горячая смесь масла и фрикционной взвеси и канал открывается не сразу на полное сечение, как раньше, а постепенно, то в этой узкой щели и происходит самый быстрый износ конструкции. 

 

Функциональные различия соленоидов.

Соленоиды классифицируются еще и по своему назначению.

Наиболее распространены такие функции соленоидов:

- Соленоид EPC или Line Pressure Control. Соленоид контроля линейного давления. Самый первый и главный из появившихся в гидроплите электроклапанов. Обычно он подает масло на все остальные соленоиды. И первый выходит из строя потому что через него идет основной поток масла в отличии от:

- Соленоид ТСС - Torque converter clutch. (SLU - Solenoid Linear Lock-Up ) Соленоид принудительного управления блокировкой муфты гидротрансформатора. Этот электроклапан делает самую "грязную" работу - он заставляет муфту гидротрансформатора подключаться - блокироваться, чтобы повысить кпд и удовлетворить запрос водителя на "спортивный режим" разгона. И именно через этот соленоид в первую очередь идет грязное и горячее масло из гидротрансформатора. Поэтому в многих гидроблоках соленоид ТСС (или SLU) - самое слабое звено.

Гидротрансформатор блокируется-разблокируется каждый раз, когда машина тормозит или разгоняется, кроме того его фрикцион в современных акпп работает в режиме "регулируемого проскальзывания" когда гидротрансформатор еще интенсивнее греет масло в коробке и загрязняет его своей фрикционной накладкой. А в последнее время эти перенагруженные фрикционы стали добавлять графитовые связующие,  что влияет на здоровье соленоидов и гидроблока, как жирная пища - на сердце и сосуды полных людей. (Подробнее о работе и проблемах гидротрансформатора). 

верхний соленоид ТСС - сам клапан, ниже SLC3 - вместе с клапаном гидроблока

- Shift solenoid - рядовой соленоид переключения скоростей, "шифтовик". Таких регуляторов давления в гидроплите обычно несколько и вся работа по переключению скоростей вверх или вниз в основном выполняется именно ими. Обычно на схеме они обозначаются как S1, 2, (SL1 ...- линейный) или буквами А, В... 

- Управляющий (клапанами гидроблока) соленоидФункционально соленоиды могут управлять клапанами и гидравлически.

Как транзистор в электросхеме. Такие соленоиды только подают управляющее давление (с низким потоком) на клапан гидроблока, который уже сам направляет масло к пакетам сцепеления/торможения или блокировки муфты.


С каждым годом появляются новые, более специфичные функции соленоидов. Например - "соленоид качества переключения передач" или "управления охлаждением масла" , их специфика постоянно расширяется и усложняется, а диагностика и ремонт соленоидов упрощается до банальной замены.

Типичные проблемы соленоидов. Срок службы соленоидов.

износ соленоида

- Обычно современные соленоиды забиваются нагаром от фрикционных накладок и мелчайшей пылью (бумажной, алюминиевой, стальной, латунной...) от изношенных и разбитых узлов и расходников. Но больше всего мастера не любят, когда фрикционная накладка бублика истирается до клеевого состава и добавляет клея в эту горячую масляную взвесь.

Для устранения нагара соленоиды промывают в различных растворителях и прочищают разными хитрыми способами с использованием ультразвука или переменного тока 12в. Обязательно нужно проводить демагнетизацию (размагничивание) стальных деталей соленоида.

Другие причины выхода из строя:

- Ослабление возвращающей пружины, трещины корпуса, поломки конструкции,

- падение сопротивления обмотки (обрыв или КЗ). Здесь популярны пропайка контактов, перемотка, замена деталей.

- Износ втулок, по которым ходит шток. 

Главная причина "преждевременной смерти" современных соленоидов - износ каналов манифольда, втулок, клапана и плунжера или шарика. (справа показан износ примыкания закрывающего шарика к отверстию)

Это начинается с засорения плунжера продуктами износа фрикционов. Плунжер сначала заклинивает на холодную или горячую, что приводит к проблемам переключения (в зависимости от функции первого засорившегося соленоида), а затем этот нагар начинает истирать трущиеся поверхности плунжера, втулок плунжера и клапанов. После 2003-2004 годов и клапана и манифольды обычно делаются из анодированных сплавов, которые выдерживают большие истирающие нагрузки. Истираются в основном бронзовые втулки соленоидов.

Соленоид АКПП (линейный) в разобранном видеНабор инструмента +12 втулок, для ремонта соленоидов, Aisin SL Solenoid Bush and Reamer Kit, AW09D/G/55-50/TF60/80 (12 Bushes, 1 Reamer, 1Tool).

Иногда мастера ремонтируют изношенные соленоиды, перевтуливая плунжер. Выпускаются наборы 136419 для перевтуливания соленоидов, что дает им еще жизни на 30-60 ткм (в зависимости от состояния остальных компонентов электрорегулятора).

Ресурс качественных соленоидов измеряется количеством циклов открывания-закрывания. По этому показателю например "хендаевские" (или старые французские DP0) соленоиды привычно стоят чуть позади соответствующих американских соленоидов и еще подальше от продуктов Aisin или ZF. 

Но даже у самых надежных соленоидов ресурс не превышает 300 000-400 000 циклов. Это может наступить и после 200 ткм, а может и раньше. В зависимости от того как нагружают их водитель и ЭБУ, подчиняющееся педали газа. Конструктивно в некоторых АКПП (например DP0, 01N, ...) режим их работы был организован таким образом, что одни соленоиды работают в два-три раза чаще других и поэтому вырабатывают свой ресурс первыми.

Американский автомир предпочитает планово ремонтировать соленоиды, заменяя втулки и очищая все внутренности соленоидов и гидроблока от нагара при каждом капремонте АКПП. Своевременная чистка и "перевтуливание" соленоидов увеличивает ресурс гидроблока на 40-70%.

Ремонт ГДТ с заменой износившейся накладки муфты - тоже входит в эту работу по продлению жизни АКПП. 

Когда замена соленоидов помогает? А когда - нет?

Существует несколько типов АКПП с проблемами, которые можно решить лишь заменив соленоиды: комплект соленоидов ZF6HP26 /6R60

Например DP0, у которой срок жизни соленоидов достаточно короток по сравнению с остальными расходниками. В некоторых случаях замена обоих соленоидов (144431) может оживить машину и на некоторое время (пока скопятся деньги и желание на капремонт или установку кулера) позволить забыть о проблемах машины.

Сюда же входят некоторые АКПП Хёндай-Мицубиши, Лексуса и даже 6-ти ступки ZF.

Но к сожалению это - "временный костыль", который очень часто является лишней тратой средств. Обычно к этому времени и сам гидроблок нуждается в переборке-чистке и коробка. Мастера очень не любят брать в ремонт коробку, в которой до этого делался "косметический" ремонт или менялась только часть необходимых деталей. Потому что разгадывать ребусы автомата, когда до тебя в нем кто-то копался берутся только авто-фанаты или мазохисты. Это - настоящая головоломка, вроде как распутывать клубок ниток, который побывал в руках у котенка.

таблица сопротивления соленоидов АКПП 01n 01M 01PТест. Как проверить состояние соленоидов?

У каждого соленоида имеется такая определяющая "жизнеспособность" характеристика - нормальная "вилка" сопротивления при 20 градусах Цельсия.

От времени и из-за агрессивных условий работы метал проводов стареет, сопротивление обмотки увеличивается и когда омметр показывает, что сопротивление обмотки вышло за пределы максимально допустимого, то компьютер обнаруживает такой соленоид и "требует" его замены.

Блок управления РАВ4 (Control Engine RAV4)

Поэтому для каждого типа соленоидов существует таблица проверки их сопротивления (справа), как один из критериев годности соленоида.

Кроме самих соленоидов часто выходит из строя запитывающая проводка (105446).  Встречаются проблемы и с самим ЭБУ (особенно у 340450 РАВ4 начала века)

проводка соленоидов 01M


Что будет, если вовремя не заменить выработавшие свой ресурс соленоиды?

втулки к-кт, ZF6HP26 /6R60 Соленоиды закрывают или открывают канал, блокирующий сцепление фрикционов. Не так страшно, если передачи переключаются с толчками. Это даже может быть полезным как "маркер", показывающий необходимость делать ремонт АКПП.

Хуже, если канал недозакрыт или недооткрыт, что можно сравнить с недоотжатым сцеплением в МКПП. Такой недовключенный пакет сцепления начинает проскальзывать от недостатка давления и жечь фрикционы. Или недостаток давления приводит к работе всухую, от которой изнашивается "железо" и втулки.

Рекордсмен по замене втулок - новейшие ZF-бестселлеры 6HP26 и 6HP19 (№182030). А после втулок вибрации всухую настолько разбивают все валы и сочленения, что восстанавливать коробку иногда уже не имеет смысла.

Это - самое неприятное и незаметное из всех многочисленных проявлений нештатной работы соленоидов. Сравнимо с тем, как переносить тяжелую ангину на ногах - вроде как без потерь времени, но сердце можно повредить на всю жизнь.

В чем заключается "ремонт" соленоидов:

Хороший фильм по чистке и ремонту гидроблока AW 55-50 и соленоидов загружен на ю-тьюбе. Там скрыты некоторые детали, но в целом дает представление - в чем заключается ремонт чистка соленоидов. 

Самые популярные в ремонте\замене соленоиды (2013):

 

На первом месте с большим отрывом от всех идут соленоиды DP0 от Bosch (144431Aсправа.

Причиной таких рекордных замен служит не столько качество соленоидов, сколько конструктивная особенность гидроблока, который заставляет включаться-выключаться эти соленоиды в слишком напряженном ритме. 

соленоид DP0

 2. Соленоид линейного давления (EPC) самой распространенной в ремонте АКПП - ZF 5HP19177431D (слева). Причиной столь частого выхода из строя также является не их низкое качество, а слишком грязное и горячее масло, когда водитель долго эксплуатирует авто с изношенным долыса гидротрансформатором.

соленоид давления 5HP19

 Далее 3-5 места делят:

- соленоид EPC Audi/VW 01N-01M. (105431)слева

Таким высоким местом эти надежные соленоиды обязаны только возрасту и качеству самого автомобиля, на ремонт которого владельцы не жалеют средств даже после 300-400 ткм пробега.

Соленоид давления (EPC), Solenoid, 095/096/097/01M/01N AG4 VW/Audi

 - комплект (7шт) соленоидов 6HP26. (182420A). - явный будущий лидер среди соленоидов.

Проблема раннего износа складывается из суммы всех вышеперечисленных факторов.

В этом семейтсве АКПП соленоиды являются расходником, который надо менять почти одновременно с резиной. Чем быстрее сжигается резина, тем быстрее сжигается и муфта ГДТ.

 комплект соленоидов ZF6HP26 /6R60

 - соленоид давления (EPC) АКПП 5L40E, 5L50E, 4T40. (206431A)- 209431A

Эти соленоиды стоят так высоко в списке благодаря владельцам БМВ Х5.

Соленоиды 5L40E