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Solénoïdes de changement de vitesse (fonctionnement et symptômes de défaillance)

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Pour comprendre les symptômes du solénoïde de changement de vitesse, il est important de comprendre pourquoi et comment les transmissions automatiques ont changé AVANT qu’il y ait des solénoïdes, et pourquoi des solénoïdes ont été ajoutés pour commencer.

Comment fonctionnent les engrenages planétaires

Les transmissions et les boîtes-ponts qui changent automatiquement de vitesse ( unités CVT non incluses) ont un ou plusieurs engrenages planétaires au cœur de l’unité. Ces trains de vitesses, ainsi que les éléments d’entraînement et de maintien tels que les freins et les embrayages, fournissent les différentes gammes de vitesses, y compris la marche arrière.

Un simple engrenage planétaire se compose d’un engrenage solaire, d’un porte-satellitaire avec plusieurs petits engrenages qui tournent autour de cet engrenage solaire et d’une couronne qui entoure l’extérieur des engrenages planétaires. 

Si vous tenez le porte-satellites et entraînez le planétaire, la couronne est entraînée dans le sens opposé. C’est l’inverse.

Le fait de maintenir le planétaire et d’entraîner la couronne entraîne le porte-satellites pour fournir un rapport de démultiplication, et le fait de maintenir la couronne tout en entraînant le porte-satellites fait tourner le planétaire en guise de sortie pour fournir un rapport de démultiplication différent, etc. 

La puissance provenant du moteur est transférée via le convertisseur de couple , qui possède une turbine intégrée dans la coque du convertisseur de couple et une turbine avec des aubes correspondantes fixées à l’arbre qui entraîne les entrailles de la transmission.

N’importe quelle partie du train épicycloïdal peut être maintenue ou entraînée. Les embrayages des tambours en rotation sont appliqués hydrauliquement par un piston dans le tambour. Ensembles d’« embrayages de freinage » ou de bandes statiques fixés à l’extérieur de la transmission et appliqués par des pistons hydrauliques et agissent comme des éléments de « maintien ».

Il existe également des embrayages unidirectionnels qui sont appliqués mécaniquement par la direction des éléments en rotation.

L’hydraulique d’une transmission

bad transmission valve body

L’élément hydraulique d’une transmission commence par l’aspiration du fluide contenu dans le bac à travers le filtre jusqu’à la pompe, qui est entraînée par la coque extérieure du convertisseur de couple. Cette coque est boulonnée à la « plaque flexible » du moteur, qui est, en son centre, boulonnée au vilebrequin.

On l’appelle « plaque flexible » car à mesure que la pression augmente dans le convertisseur de couple, sa coque se dilate et, comme cette coque est boulonnée aux bords extérieurs de la plaque flexible, cette plaque doit fléchir avec l’expansion du convertisseur de couple. C’est pourquoi les volants d’inertie des transmissions automatiques craquent parfois autour du centre.

La pression hydraulique créée par la pompe remplit le convertisseur de couple et est disponible pour le « corps de vanne » sous forme de « pression de conduite ». Ce corps de vanne est généralement en aluminium et est boulonné au carter de transmission avec une plaque prise en sandwich entre deux joints comportant de nombreux petits trous. 

Le corps de vanne est usiné avec un ensemble complexe de passages internes dotés de distributeurs à tiroir et de ressorts conçus pour diriger la pression hydraulique vers les différents éléments d’entraînement ou de maintien qui interagissent avec le ou les trains planétaires qui fournissent les différentes gammes de vitesses.

Gardez cette pensée – nous arriverons aux solénoïdes dans une minute.

Comment les anciennes transmissions changent

Un « gouverneur » doté d’un distributeur à tiroir interne a été conçu à l’origine pour tourner plus rapidement à mesure que la vitesse du véhicule augmentait, et ce régulateur actionnait son distributeur à tiroir en utilisant la force centrifuge.

À mesure que le distributeur à tiroir à l’intérieur du régulateur change de position avec l’augmentation de la vitesse du véhicule, la pression du fluide traversant le régulateur est envoyée vers d’autres distributeurs à tiroir à l’intérieur du corps de vanne, les déplaçant contre la pression du ressort et redirigeant le fluide vers les éléments d’entraînement ou de maintien.

Il est nécessaire de maintenir chaque vitesse plus longtemps lorsque la transmission change de vitesse lorsque la transmission subit une forte accélération ou que le véhicule tire une lourde charge. Cela nécessite un autre canal de pression qui s’oppose à la pression du régulateur. Cette pression est appelée pression du « papillon des gaz ».

Sur de nombreuses transmissions plus anciennes, il existe une vanne « modulatrice » avec un noyau mobile fixé à un diaphragme à vide interne à l’intérieur de la vanne. Le noyau déplace un simple distributeur à tiroir à ressort dans la transmission. 

La dépression alimentant cette vanne modulatrice provient directement du collecteur d’admission. Lorsque le moteur est chargé, la dépression diminue, le noyau de la soupape déplace son distributeur à tiroir dans la transmission pour lutter contre la pression du régulateur.

Lorsque la pression du papillon des gaz augmente, la pression du régulateur ne peut pas provoquer le changement de vitesse suivant dans le cycle jusqu’à ce que la vitesse du véhicule (par l’intermédiaire du régulateur) augmente la pression du régulateur pour vaincre la pression du papillon, forçant le changement de vitesse à avoir lieu, seulement plus tard qu’il ne l’aurait fait avec pression d’accélérateur inférieure.

Presque toutes les transmissions ont commencé à s’éloigner des modulateurs à vide pour utiliser la position du papillon (via une liaison ou un câble) pour contrôler la pression du papillon. Les transmissions Chrysler n’ont jamais utilisé de modulateurs de vide, contrairement à la plupart des autres plates-formes.

Solénoïdes et symptômes de panne

transmission shift solenoid

Les premiers solénoïdes de transmission ont été conçus pour contrôler « l’embrayage du convertisseur de couple », une fonctionnalité qui a commencé à apparaître à la fin des années 1970 dans le but d’augmenter l’économie de carburant.

La plupart des transmissions avaient 3 vitesses et « Overdrive ». En troisième vitesse, l’embrayage du convertisseur de couple (TCC) verrouillerait la coque du convertisseur de couple sur la turbine, provoquant une connexion directe entre le moteur et l’arbre de la turbine. Lorsque vous appuyez sur le frein, l’embrayage du convertisseur de couple se relâche. 

Lorsque le moteur est froid, certains véhicules n’autorisent pas le verrouillage du convertisseur de couple, car celui-ci génère de la chaleur tout en cisaillant le liquide lorsque le TCC est déverrouillé, et le liquide de transmission doit se réchauffer rapidement pour un fonctionnement optimal de la transmission.

Ces solénoïdes TCC peuvent coller, maintenant le convertisseur de couple engagé lorsque le véhicule s’arrête, faisant caler le moteur . C’est le premier symptôme que nous mentionnerons et qui peut être causé par un solénoïde défectueux.

Si le solénoïde ne parvient pas à verrouiller le TCC, l’économie de carburant en souffrira et le conducteur ne se rendra peut-être même pas compte que le TCC ne se verrouille pas, à moins qu’il ne soit soucieux de surveiller le tachymètre.

Solénoïdes et ordinateurs de véhicule

Alors que les ordinateurs sont devenus monnaie courante sur les véhicules à la fin des années 1970 et au début des années 1980, les ingénieurs ont commencé à confier aux ordinateurs le contrôle de plus en plus de composants.

Même si le corps de la vanne fonctionnait toujours de la même manière, des entrées et sorties informatiques ont été ajoutées. Les pressostats signalaient la pression du fluide dans diverses parties du corps de la vanne. Ces premiers interrupteurs étaient des interrupteurs marche-arrêt, mais ont été rapidement remplacés par un ou plusieurs transducteurs indiquant la pression.

La pression du papillon des gaz et ce qui était autrefois la pression du régulateur sont tous deux devenus des éléments de la transmission contrôlés par ordinateur grâce à l’application pulsée d’un solénoïde spécial. Des solénoïdes de changement de vitesse pourraient être appliqués pour forcer l’augmentation de la pression du fluide dans certaines parties du corps de la vanne.

La charge du moteur, la vitesse du véhicule, les vitesses de l’arbre d’entrée et de sortie de la transmission et la position du papillon sont soudainement devenues les données qui déterminaient les pressions de transmission, les points de changement de vitesse et même la sensation et la qualité du changement de vitesse. De nombreuses transmissions « découplent » momentanément le moteur au moment où la transmission change de vitesse pour adoucir la sensation du changement de vitesse. 

Certains véhicules asiatiques utilisaient une « logique floue » pour empêcher les rétrogradations de la transmission de gravir des pentes peu profondes avec le régulateur de vitesse activé. Des ensembles de performances ont commencé à apparaître avec des commutateurs sur le tableau de bord ou sur le levier de vitesses pour modifier la sensation de changement de vitesse pour ceux qui aimaient les changements de vitesse nets et durs entre les vitesses.

Fonctionnement et problèmes du solénoïde de changement de vitesse

Différentes transmissions ont un nombre différent de solénoïdes et elles ne fonctionnent pas toujours dans l’ordre que nous pourrions penser. Les personnes qui pensent de manière séquentielle pourraient logiquement croire que si une transmission a un solénoïde A, un solénoïde B et un solénoïde C, ce solénoïde A déclencherait le changement 1-2, le solénoïde B le changement 2-3 et le solénoïde C déclencherait le changement. 3-4 équipes.

Ce n’est pas comme ça que ça marche.

Vous pouvez consulter un simple tableau du solénoïde de changement de vitesse et voir à quel point le fonctionnement du solénoïde est compliqué entre les vitesses :

shift solenoid gear chart
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Lorsque les solénoïdes tombent en panne, cela dépend de QUEL solénoïde tombe en panne quant à ce qui en résulte. Un solénoïde de changement de vitesse peut tomber en panne et affecter plusieurs gammes de vitesses (voir le tableau ci-dessus). Et tous les symptômes ne sont pas liés au solénoïde.

Les DTC liés au solénoïde indiqueront le circuit électrique du solénoïde ou une condition dans laquelle il n’y a rien de mal avec le circuit mais le PCM ou le TCM a ordonné au solénoïde d’agir mais détermine à partir des entrées de vitesse d’entrée et de sortie que le changement commandé ne s’est pas produit comme commandé. Ceci est classé comme un « défaut de performance ».

En règle générale, lorsqu’un solénoïde tombe en panne , vous remarquerez une différence dans la sensation ou la qualité du changement de vitesse . La transmission peut sauter une vitesse, changer de vitesse durement, etc.

Si la puissance est perdue dans les solénoïdes de transmission sur les véhicules plus récents, le solénoïde de contrôle de pression passera par défaut à une pression élevée pour empêcher les embrayages de glisser et de se détruire, et la transmission passera par défaut à un rapport supérieur au premier rapport. 

Mais sur les transmissions antérieures, les solénoïdes de la transmission étaient alimentés par un fusible, et si ce fusible est retiré ou saute pour une raison quelconque, la transmission décollera en première vitesse et ne passera jamais.

Où se trouvent les solénoïdes de changement de vitesse ?

Les solénoïdes étaient initialement montés sur le corps de la vanne en tant que composants séparés et la plupart des ateliers de transmission remplaçaient tous les solénoïdes lors de la révision de la transmission (c’est une bonne chose) pour éviter que les solénoïdes ne causent des problèmes, car c’est souvent le cas.

De nombreuses transmissions et boîtes-ponts ont encore des solénoïdes de changement de vitesse montés directement sur le corps de soupape, mais ils sont souvent vendus en groupes.

Mais sur les transmissions plus récentes, les solénoïdes sont généralement contenus dans un seul « pack » de solénoïdes qui contient tous les solénoïdes. Ce pack solénoïde sur certaines boîtes-ponts Chrysler est externe et peut être remplacé sans même retirer le carter d’huile de transmission, mais la plupart des packs solénoïdes nécessitent la vidange du liquide pour remplacer le pack solénoïde et, dans certains cas, une programmation ou un apprentissage peut être nécessaire. 

Certaines boîtes-ponts Honda ont généralement des solénoïdes simples montés à l’extérieur.

Les boîtes-ponts asiatiques (comme les Nissan) câblent généralement leurs solénoïdes de transmission à la terre et commutent l’alimentation du solénoïde à partir du PCM/TCM, mais la plupart des autres plates-formes alimentent les solénoïdes chaque fois que la clé est allumée et les contrôlent en commutant l’alimentation au sol.

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