Para comprender los síntomas del solenoide de cambio de la transmisión, es importante comprender por qué y cómo las transmisiones automáticas cambiaban ANTES de que existieran los solenoides, y por qué se agregaron solenoides para empezar.
Cómo funcionan los engranajes planetarios
Las transmisiones y transejes que cambian automáticamente ( unidades CVT no incluidas) tienen uno o más juegos de engranajes planetarios en el corazón de la unidad. Esos juegos de engranajes, junto con los miembros impulsores y de sujeción, como frenos y embragues, proporcionan diferentes rangos de marchas, incluida la marcha atrás.
Un conjunto de engranajes planetarios simple consta de un engranaje solar, un portaplanetarios con varios engranajes pequeños que giran alrededor de ese engranaje solar y una corona que rodea el exterior de los engranajes planetarios.
Si sostiene el portasatélites y acciona el engranaje solar, la corona se acciona en la dirección opuesta. Eso es al revés.
Sostener el engranaje solar y accionar la corona impulsa el portasatélites para proporcionar una relación de transmisión, y sostener la corona mientras se acciona el portasatélites hace girar el engranaje solar como salida para proporcionar una relación de transmisión diferente, etc.
La potencia proveniente del motor se transfiere a través del convertidor de par , que tiene un impulsor integrado en la carcasa del convertidor de par y una turbina con paletas a juego unidas al eje que impulsa las entrañas de la transmisión.
Se puede sujetar o accionar cualquier parte del conjunto de engranajes planetarios. Los embragues dentro de los tambores giratorios se aplican hidráulicamente mediante un pistón en el tambor. Conjuntos de “embragues de frenado” estáticos o bandas unidas al exterior de la transmisión aplicadas por pistones hidráulicos y actúan como miembros de “sujeción”.
También existen embragues unidireccionales que se aplican mecánicamente mediante la dirección de elementos giratorios.
La hidráulica de una transmisión
El elemento hidráulico de una transmisión comienza cuando el líquido de la bandeja se aspira a través del filtro hacia la bomba, que es impulsada por la carcasa exterior del convertidor de par. Esa carcasa está atornillada a la “placa flexible” del motor, que, en su centro, está atornillada al cigüeñal.
Se llama «placa flexible» porque a medida que aumenta la presión en el convertidor de torsión, su carcasa se expande y, dado que esa carcasa está atornillada a los bordes exteriores de la placa flexible, esa placa debe flexionarse con la expansión del convertidor de torsión. Es por eso que los volantes de las transmisiones automáticas a veces crujen en el centro.
La presión hidráulica creada por la bomba llena el convertidor de par y está disponible para el «cuerpo de la válvula» como «presión de línea». Ese cuerpo de válvula suele ser de aluminio y está atornillado a la carcasa de la transmisión con una placa intercalada entre dos juntas con muchos orificios pequeños.
El cuerpo de la válvula está mecanizado con un conjunto complejo de conductos internos que tienen válvulas de carrete y resortes diseñados para dirigir la presión hidráulica a los diversos miembros impulsores o de sujeción que interactúan con los juegos de engranajes planetarios que proporcionan los distintos rangos de engranajes.
Mantenga ese pensamiento: llegaremos a los solenoides en un minuto.
Cómo cambian las transmisiones más antiguas
Un «gobernador» con una válvula de carrete interna fue diseñado originalmente para girar más rápido a medida que aumentaba la velocidad del vehículo, y ese gobernador operaba su válvula de carrete usando fuerza centrífuga.
A medida que la válvula de carrete dentro del gobernador cambia de posición al aumentar la velocidad del vehículo, la presión del fluido que pasa a través del regulador se envía a otras válvulas de carrete dentro del cuerpo de la válvula, moviéndolas contra la presión del resorte y redirigiendo el fluido a los miembros impulsores o de retención.
Es necesario mantener cada marcha por más tiempo a medida que la transmisión cambia cuando la transmisión está bajo aceleración fuerte o el vehículo está tirando de una carga pesada. Esto requiere otro canal de presión que se oponga a la presión del regulador. Esta presión se conoce como presión de “válvula de mariposa”.
En muchas transmisiones antiguas hay una válvula «moduladora» con un núcleo móvil unido a un diafragma de vacío interno dentro de la válvula. El núcleo mueve una válvula de carrete simple accionada por resorte dentro de la transmisión.
El vacío que alimenta esta válvula moduladora proviene directamente del colector de admisión. Cuando el motor está cargado, el vacío disminuye, el núcleo de la válvula mueve su válvula de carrete dentro de la transmisión para trabajar contra la presión del regulador.
Cuando aumenta la presión de la válvula del acelerador, se evita que la presión del regulador provoque el siguiente cambio de marcha en el ciclo hasta que la velocidad del vehículo (a través del gobernador) aumenta la presión del regulador para superar la presión del acelerador, lo que obliga a que se realice el cambio, solo más tarde de lo que habría ocurrido con bajar la presión del acelerador.
Casi todas las transmisiones comenzaron a alejarse de los moduladores de vacío para usar la posición del acelerador (a través de un enlace o un cable) para controlar la presión del acelerador. Las transmisiones de Chrysler nunca utilizaron moduladores de vacío, pero la mayoría de las otras plataformas sí lo hicieron inicialmente.
Solenoides y síntomas de falla
Los primeros solenoides de transmisión se diseñaron para controlar el «embrague del convertidor de torsión», que fue una característica que comenzó a aparecer a fines de la década de 1970 con el fin de aumentar la economía de combustible.
La mayoría de las transmisiones tenían 3 marchas y «Overdrive». En tercera marcha, el embrague del convertidor de par (TCC) bloquearía la carcasa del convertidor de par a la turbina, provocando una conexión directa entre el motor y el eje de la turbina. Cuando pisabas el freno, el embrague del convertidor de par se liberaba.
Cuando el motor está frío, algunos vehículos no permiten el bloqueo del convertidor de torsión porque el convertidor de torsión genera calor mientras corta el fluido cuando se desbloquea el TCC, y el fluido de la transmisión debe calentarse rápidamente para una operación óptima de la transmisión.
Esos solenoides TCC pueden atascarse, manteniendo el convertidor de par activado cuando el vehículo se detiene, calando el motor . Ese es el primer síntoma que mencionaremos y que puede ser causado por un solenoide defectuoso.
Si el solenoide no bloquea el TCC, la economía de combustible se verá afectada y es posible que el conductor ni siquiera se dé cuenta de que el TCC no está bloqueando a menos que sea riguroso al observar el tacómetro.
Solenoides y computadoras para vehículos
A medida que las computadoras se convirtieron en el orden de las cosas en los vehículos a finales de los años 1970 y principios de los 1980, los ingenieros comenzaron a poner a las computadoras en control de más y más componentes.
Si bien el cuerpo de la válvula todavía funcionaba de la misma manera, se agregaron entradas y salidas de computadora. Los interruptores de presión informaron presión de fluido en varias partes del cuerpo de la válvula. Esos primeros interruptores eran interruptores de encendido y apagado, pero pronto fueron reemplazados por uno o más transductores que informaban de la presión.
La presión del acelerador y lo que alguna vez fue la presión del gobernador se convirtieron en elementos de la transmisión controlados por computadora mediante la aplicación pulsada de un solenoide especial. Se podrían aplicar solenoides de cambio para forzar aumentos de presión del fluido en partes del cuerpo de la válvula.
La carga del motor, la velocidad del vehículo, las velocidades de los ejes de entrada y salida de la transmisión y la posición del acelerador de repente se convirtieron en los datos que determinaban las presiones de la transmisión, los puntos de cambio e incluso la sensación y la calidad de los cambios. Muchas transmisiones “destorquean” momentáneamente el motor en el momento en que la transmisión cambia para suavizar la sensación del cambio.
Algunos vehículos asiáticos utilizaron “lógica difusa” para evitar que las transmisiones descendentes subieran colinas poco profundas con el control de crucero activado. Los paquetes de rendimiento comenzaron a aparecer con interruptores en el panel de instrumentos o palanca de cambios para cambiar la sensación de cambio para aquellos a quienes les gustaban los cambios nítidos y duros entre marchas.
Operación y problemas del solenoide de cambio
Las diferentes transmisiones tienen diferentes números de solenoides y no siempre funcionan en el orden que pensamos. Las personas que piensan secuencialmente podrían creer lógicamente que si una transmisión tiene un solenoide A, un solenoide B y un solenoide C, ese solenoide A activaría el cambio 1-2, el solenoide B el cambio 2-3 y el solenoide C activaría el cambio. 3-4 turnos.
Así no es cómo funciona.
Puede consultar una tabla simple de solenoides de cambio y ver cuán complicada es la operación del solenoide entre marchas:
Cuando los solenoides fallan, depende de QUÉ solenoide falla lo que sucede como resultado. Un solenoide de cambio puede fallar y afectar varios rangos de marchas (consulte el cuadro anterior). Y no todos los síntomas están relacionados con el solenoide.
Los DTC relacionados con el solenoide señalarán el circuito eléctrico del solenoide o una condición en la que no hay ningún problema con el circuito, pero el PCM o el TCM ha ordenado al solenoide que actúe, pero determina a partir de las entradas y salidas de velocidad que el cambio ordenado no ocurrió según lo ordenado. Esto se clasifica como un «fallo de rendimiento».
Normalmente, cuando falla un solenoide, notará una diferencia en la sensación o la calidad del cambio . La transmisión puede saltar una marcha, cambiar bruscamente, etc.
Si se pierde energía en los solenoides de la transmisión en vehículos más nuevos, el solenoide de control de presión pasará a alta presión de manera predeterminada para evitar que los embragues resbalen y se destruyan, y la transmisión pasará de manera predeterminada a una velocidad más alta que la primera.
Pero en transmisiones anteriores, los solenoides de la transmisión eran alimentados por un fusible, y si ese fusible se quita o se funde por alguna razón, la transmisión arrancará en primera y nunca cambiará.
¿Dónde se encuentran los solenoides de cambio?
Inicialmente, los solenoides se montaban en el cuerpo de la válvula como componentes separados y la mayoría de los talleres de transmisión reemplazaban todos los solenoides cuando se reacondicionaba la transmisión (esto es algo bueno) para evitar que los solenoides causaran problemas, porque a menudo lo hacen.
Muchas transmisiones y transejes todavía tienen solenoides de cambio montados directamente en el cuerpo de la válvula, pero a menudo se venden en grupos.
Pero en las transmisiones más nuevas, los solenoides generalmente están contenidos en un “paquete” de solenoide único que contiene todos los solenoides. El paquete de solenoides en algunos transejes de Chrysler es externo y se puede reemplazar sin siquiera quitar el cárter de aceite de la transmisión, pero la mayoría de los paquetes de solenoides requieren drenar el líquido para reemplazar el paquete de solenoides y, en algunos casos, es posible que se requiera programación o aprendizaje.
Algunos transejes Honda suelen tener solenoides simples montados externamente.
Los transejes asiáticos (como los Nissan) generalmente conectan sus solenoides de transmisión a tierra y cambian la energía al solenoide desde el PCM/TCM, pero la mayoría de las otras plataformas encienden los solenoides cada vez que la llave está encendida y los controlan cambiando la alimentación a tierra.