Auton voimansiirto: vaihteistot ja tasauspyörästö

Opiskeltiin tänään koulussa auton voimansiirtoon liittyviä asioita, millaisia eri vaihdelaatikoita on olemassa ja miten tasauspyörästö toimii.

Tässä on lyhykäisyydessään kerrottu miten voima siirtyy auton moottorilta tien pintaan.

Vaihteistot

Vaihteistolla saadaan aikaan kuhunkin ajotilanteeseen sopiva välityssuhde moottorin ja vetoakselin välille. Liikkeelle lähdettäessä tarvitaan suurta välityssuhdetta ja kovemmissa vauhdeissa välityssuhdetta pienennetään.

Manuaalivaihteisto

Manuaalivaihteisto on yleisin vaihteistotyyppi. Manuaalivaihteisessa autossa kuljettaja vaihtaa itse haluamansa vaihteen päälle vaihdekepillä, samalla käyttäen kytkintä. Kytkin liittää vaihdelaatikon  itse moottoriin. Kytkinpoljinta painettaessa kytkinlevy pääsee irti moottorin vauhtipyörästä, jolloin moottori ei enää pyöritä vaihdelaatikon kytkinakselia ja vaihdetta voidaan vaihtaa. Manuaalivaihteistossa veto välittyy akseleiden ja rattaiden avulla. Tässä linkki hyvään opetusvideoon missä kerrotaan manuaalivaihteiston toimintaperiaatteesta.

Etuvetoisen auton manuaalinen vaihdelaatikko.

Vaihteensiirtovivut

Vaihteensiirtohaarukka

Vaihderatas ja synkronirengas

Manuaalivaihdelaatikon sisältöä

Automaattivaihteisto

Perinteisessä automaattivaihteistossa on öljynvirtauksella toimiva momentinmuunnin joka siirtää moottorin tuottaman voiman planeettapyörästöille. Planeettapyörästöt taas muuttavat välityssuhdetta.

Automaattivaihteistot ovat monimutkaisia, joten niiden toimintaa on varmasti helpompi ymmärtää näiden videoiden kautta: Momentinmuunnin ja Planeettapyörästö automaattilaatikossa

Kaksi momentinmuunninta, ylempi purettuna. Ylhäällä vasemmalla turbiinipyörä ja keskellä pumppupyörä

Robottivaihteistot

Automatisoitu manuaalivaihteisto. Samanlainen vaihdelaatikko kuin manuaalivaihdelaatikko, mutta kuljettajan sijaan kytkimen käytöstä ja vaihteiden vaihdosta vastaa tietokoneen ohjaamat sähkömoottorit.

Kaksoiskykinvaihteistot

Myöskin automatisoitu manuaalivaihteisto, sillä erotuksella että vaihteistoja on ikäänkuin kaksi yksissä kuorissa. Toinen vaihteisto hoitaa parittomat vaihteet(1,3,5,7) ja  toinen taas parilliset(2,4,6,8).

Vaihteistoilla on myös omat kytkimensä ja tietokone määrää kumpaa vaihteistoa käytetään. Kaksoiskytkinvaihteisto pystyy todella nopeisiin vaihtoihin, koska se pystyy laittamaan seuraavan vaihteen jo valmiiksi päälle toiseen vaihteistoon. Tietokone ohjaa avaamaan toisen kytkimen ja samalla kytkemään kiinni sen vaihteiston kytkimen jossa seuraava vaihde on jo silmässä.

Vikaantuessaan kallis, koska verrattuna tavallisempiin vaihdelaatikoihin vaikeampi korjata. Yleensä korjaantuu vaihtamalla kokonaan uusi vaihdelaatikko, joka taas maksaa tuhansia euroja.

Volkswagenin DSG vaihteisto(kuva wikipediasta)

CVT

Continuosly Variable Transmission eli portaaton automaattivaihteisto. Tämän tyyppisessä vaihteistossa välityssuhteen muuttamiseen käytetään kahden lautasen välissä olevaa työntävää metallihihnaa. Tällä videolla havainnollistetaan CVT:n toimintaa.

Tasauspyörästö

Tasauspyörästön tehtävänä on mahdollistaa erilaiset pyörintänopeudet vetäville pyörille esimerkiksi kaarreajossa, kun ulompi pyörä kulkee pidemmän matkan kuin sisempi. Tasauspyörästö siis jakaa moottorin tehon tasapuolisesti kummallekin pyörälle. Opetusvideo

Tasauspyörästö etuvetoisen auton vaihdelaatikon yhteydessä

Sähköharjoituksia

Harjoiteltiin tänään sähkömittauksia. 

Sarjaan kytketyt polttimot. Toinen polttimo palaa kirkkaasti ja toinen vain hehkuu heikosti. Tämä johtuu siitä, että jännite häviää toiseen polttimoon. Polttimon teho on jännite kertaa virta. Kun toiselle polttimolle ei tule jännitettä kuin pari volttia, se ei pala kunnolla.

Rinnan kytketyt polttimot. 

Rinnan kytkettyjen polttimoiden kuluttama virta mitattuna pihtivirtamittarilla. Virtalain mukaan virtapiirin eri sähkölaitteiden kuluttama virta laskettuna yhteen on koko virtapiirin virrankulutus. 

Sähköistä vianhakua

Jännitehäviön mittaus: Yleisin syy jännitehäviöihin on eri liitosten huono kunto. Pahimman jännitehäviön aiheuttava liitos löytyy mittaamalla etsien. Jännitehäviötä mitatessa mitataan akusta kulutuslaitteelle menevän johdon yli jäävä jännite. Googlettamalla löytyi hyvät yleiset ohjeet jännitehäviöiden mittaamiseen: Jännitehäviön mittaaminen

Harjoitustyö: Tutkittiin ajovalojen sähkökaaviota ja siihen liittyviä komponentteja autosta. Kun osat olivat löytyneet mitattiin jännitehäviö. 

Ajovalokytkin

Valojen rele

Etuvalon liitin.

Oikosulun etsintä: Vika: sulake palaa jatkuvasti. Liitetään sulakkeen tilalle polttimo. Myös jännitemittari käy, mutta polttimosta on helpompi seurata jos oikosulku löytyy. Kun lamppu on kytketty sen pitäisi palaa jos virtapiirissä on oikosulku. Seuraavaksi lähdetään etsimään oikosulkua esim. irroittamalla virtapiirin eri laitteiden liittimiä. Näin saadaan rajattua virtapiirin osa missä oikosulku on. Jos lamppu sammuu kun joku liitin on otettu irti, on oikosulun aiheuttaja siinä osassa virtapiiriä. 

Työssäoppi

Oltiin viimejakson ajan työssäopissa eli tammikuun alusta maaliskuun puoleenväliin.
 Itse olin Lempäälässä Hakalan autokorjaamolla harjoittelussa.

 Pääsin tekemään paljon huoltoja ja jarruhuoltoja sekä seuraamaan ja avustamaan muutamissa vaikeammissa töissä esim. jakopääremonteissa ja kytkimenvaihdossa.
Jakson aikana tuli kyllä opittua paljon kaikenlaista uutta mitä koulussa ei välttämättä edes pääsisi näkemään. Näin muunmuassa tuulilasin kiveniskemän korjausta, commonrail dieselin suuttimen vaihtoa ja automaattilaatikon suodattimien ja öljyjen vaihtoa, mitä koulussa en ole päässyt näkemään.

Yksi työ oli vaihtaa Mitsubishi Colttiin uudet takajarrukengät ja käsijarruvaijerit. Normaalistihan jarrukengät saa kasattua jousien kanssa vaikka pöydällä mistä ne voi asentaa jarrukilpeen, mutta tässä vaihto oli hieman haasteellisempi sillä jarrut joutui kasaamaan paikallaan, koska jarrukenkien jouset eivät mahtuneet jarrusylinterin ja navan välistä.
 Käsijarruvaijereiden vaihto oli melko helppo. Vaijerit olivat kiinnikkeillä kiinni auton pohjassa, josta ne menivät auton sisälle lattiaverhoilun alle. Sisältä joutui ottamaan osan keskikonsolia pois, sekä irrottamaan takapenkit jotta pääsi käsiksi lattiamaton alla oleviin vaijereihin. Kun vaijerit oli vaihdettu piti vielä säätää käsijarru.

Työssäoppi oli kyllä todella hyvä, koska työpaikalla tehdään hommia hieman eri tahtiin kuin koulussa ja osaavan asentajan kanssa työskennellessä oppii todella paljon uutta lyhyessäkin ajassa.

Auton latausjärjestelmä

Auton laturi (viralliselta nimeltä latausgeneraattori) muuttaa auton moottorilta ottamansa liike-energian sähköenergiaksi. Tämä saatu sähköenergia varastoidaan akkuun.

Toimenpiteitä vianhaussa:

- Ensin tarkastetaan latausjännite. Sen olisi hyvä olla vähän yli 14 V.

-Tarkistetaan liitännät laturilta akulle.

-Tarkistetaan saako laturi herätevirran.

-Tarkistetaan laturin toiminta oskiloskoopilla.

Sähkökaavio harjoitus

Tutkittiin tänään hieman sähkökaavioita. Itse selvitin Ford Fiestan vasemman ajovalon kaaviota.

Ajovalolta lähtevä vihreäoranssi johto

Toyota Carina abs vika

Saatiin viime viikolla Mikon ja Jounin kanssa hommaksi selvittää miksi asiakkaan Toyota Carinassa paloi abs vikavalo. Aloitimme testaamalla takapyörien anturit, koska etujarrujen kimpussa oli ykkösluokkalaisia ja auto oli nosturilla ylhäällä. Takapyörien anturit olivat ehjät ja sillä aikaa ykköset olivat saaneet etujarrut valmiiksi niin pääsimme lukemaan vikakoodit. Koska auto oli hieman vanhempi (1996) siinä ei ollut OBD pistoketta vaan koodit tulivat vilkkumalla mittaristoon. Mittaristo vilkutti koodia 35: Pyörän nopeustunnistin, oikea etu- avoin virtapiiri. Otettiin sitten tunnistimen liitin irti ja mitattiin vielä yleismittarilla ja tultiin siihen tulokseen, että tunnistin on rikki. 

      Tänään sitten jatkettiin hommia. Uusi tunnistin oli tullut joten asennettiin se paikoilleen ja sitten vikakoodin nollaamisen kimppuun. Autodata antoi tähän kaksi tapaa tehdä, mutta tässä ei jostain syystä toiminut kuin toinen, joka kyllä oli aika yksinkertainen: Akun napa irti 10 sekunniksi.

 

Takapyörän nopeustunnistimen liitin löytyi takapenkin takaa 

Diagnostiikkapistokkeen silloittamista

Vikakoodeja

 Tässä vielä video vilkkukoodista. ABS merkkivalo vilkkuu ensin 3 kertaa ja sitten 5 kertaa, muodostaen koodin 35.