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fiDSG 6
A Ractronicos faz muito mais do que apenas a revisão de ECU. Além das centralinas (ECU) de ABS, display’s, quadros de instrumentos e corpos borboletas, procedemos também à refabricação da mecatrónica das conhecidas caixas de velocidades DSG 6. Consulte a forma de funcionamento da unidade, quais as avarias que podem surgir e aquilo que é realmente refabricado em:
Caso detete problemas técnicos com a mecatrónica de uma caixa de velocidades DSG 6, entre em contacto connosco.
Apresentação técnica da RACtronicos: DSG 6
Existe muito nos veículos atuais que não seja medido ou gerido por sensores, atuadores e sistemas informáticos. Se forem bem desenvolvidos, estes sistemas podem executar os procedimentos de forma muito mais rápida e exata do que nós humanos jamais conseguiríamos fazê-lo. Também a transmissão manual foi alvo de alterações. É cada vez mais frequente que estas caixas de velocidades, entre outros, equipadas com uma peça de mecatrónica que consegue acumular a engrenagem e conexão na sua totalidade. Um exemplo bem conhecido é a transmissão DSG 6 utilizada pela Volkswagen AG.
Mas como funcion o DSG? E o que é que a Ractronicos pode fazer caso uma transmissão DSG 6 não funcionem bem?
O nome DSG marca a diferença em relação à antiga “transmissão manual”. DSG significa “Direct Shift Gearbox” ou seja, Caixa de velocidades de engrenagem direta. O sistema funciona frequentemente de forma mais rápida do que uma caixa de velocidades convencional, nomeadamente porque a velocidade seguinte já se encontra pronta. Enquanto uma transmissão manual possui uma embraiagem, a DSG 6 tem duas. E o mesmo se aplica ao eixo primário, sendo que a DSG também tem dois. Assim sendo, dispõe de duas caixas de velocidades completas que funcionam em conjunto numa armação. É possível concluir que isto traz enormes vantagens, mas também apresenta vários desafios técnicos.
Em primeiro lugar, vamos aprofundar a configuração mecânica:
Para que seja possível a execução de dois eixos primários com uma cambota giratória é necessária uma preparação especial. É por essa razão que numa transmissão DSG 6 se opta por um grande eixo primário oco (verde) no qual gira livremente um segundo eixo primário com diâmetro inferior (vermelho). Desta forma, no espaço de um eixo primário usufrui das vantagens de dois eixos primários. Ambos os eixos conseguem manter-se engrenados em simultâneo com a respetiva roda dentada. É aqui que reside a vantagem de ao mudar de velocidade somente o eixo 1 necessita de ser desengrenado, sendo que o eixo 2 é automaticamente engrenado. O tempo da ação de engrenagem em relação a outra roda dentada é assim completado, já que isto acontece num outro período de tempo: nos momentos calmos durante os quais não é necessária qualquer ação de engrenagem (mais adiante apresentaremos um exemplo prático).
Na realidade os dois eixos primários também necessitam de duas embraiagens próprias.
De que forma é que se desenvolve um sistema de embraiagem que possibilita a engrenagem de ambos os eixos primários com o motor? Tornou-se óbvio que a engrenagem com um pedal não era solução, pelo que foi desenvolvido uma embraiagem de controlo automático. A embraiagem de placa molhada escolhida é uma combinação de uma engrenagem de diâmetro inferior para o eixo primário (verde) e uma engrenagem de diâmetro superior para o eixo primário (vermelho) que giram livremente e em conjunto numa armação.
Assim sendo, como é que se assegura que ambas as engrenagens conseguem engrenar em simultâneo? Isso é solucionado através da aplicação de uma espessura maior na engrenagem de diâmetro inferior. Através desta adaptação, a engrenagem inferior consegue engrenar mais por mm2. A engrenagem com diâmetro superior não necessita desta adaptação, sendo desenvolvida com menor espessura. Ambas as engrenagens conseguem engrenar mesmo com diâmetros diferentes.
A engrenagem é operada por dois solenoides. Estes estão aptos a operar o grupo de engrenagens “verde” e o grupo de engrenagens “vermelho” e engrenar um dos eixos ao motor. Um grande movimento do sistema acaba por desengrenar uma engrenagem, sendo que a segunda engrenagem é engrenada um segundo depois e é isso que torna a ação de mudança de velocidades muito mais rápido do que se fosse feita por si: sem engrenagem, processamento da roda dentada, engrenagem, mas somente uma ação de dois solenoides é necessária para mudar de velocidade.
A história mecânica é assim bem pensada, mas absolutamente inútil caso uma peça de mecatrónica de elevada inteligência não seja desenvolvida à volta da mesma. O sistema terá de engrenar e mudar a velocidade de forma completamente independente a qualquer altura e em todas as circunstâncias, sem quaisquer hesitações ou sem tomar a decisão errada.
É aí que a Unidade de Controlo de Transmissão – Transmission Control Unit (TCU) entra em ação. A TCU é o cérebro da transmissão DSG. Consiste de uma parte eletrónica que tem de tomar decisões com base nos dados de entrada e dos atuadores (solenoides) que estão aptos a movimentar-se e a operar todos os tipos de coisas na caixa de velocidades. E este último fator também é exatamente a base da mecatrónica: uma peça que contém mecânica e eletrónica (tal como, por exemplo, uma válvula de aceleração impulsionada de forma elétrica).
Não vamos entrar em muitos detalhes, mas os dados de entrada que a TCU recebe vão desde a posição do acelerador e o pedal de travão até à informação da ECU, como a velocidade do motor. Toda esta informação é processada constantemente e caso seja necessária empreender qualquer ação, os solenoides serão controlados de imediato. Isto significa que a TCU está constantemente a prever o futuro e é extremamente difícil regular sempre a conjugação complicada das ações de forma adequada.
Para melhor explicar qual a função que esta mecatrónica assume exatamente na transmissão DSG, também preparámos um exemplo prático com imagens esquemáticas. As imagens refletem o curso hidráulico quando os solenoides estão a ser controlados.
Por exemplo, ao acelerar a partir de um estado imobilizado, o mais rapidamente possível, até aos 80 km/h, travando imediatamente de seguida devido a um semáforo vermelho.
A mecatrónica já se encontra ativa durante o estado imobilizado, pelo que acontece de tudo mesmo antes de arrancar. As velocidades são mantidas na posição neutra pelos solenoides, o eixo primário vermelho é interligado à roda dentada da 1ª velocidade e o eixo primário verde já se encontra interligado à roda dentada da 2ª velocidade (ver a 1ª imagem deste artigo).
Assim que o acelerador é premido de forma acentuada, a mecatrónica começa a funcionar de imediato. A entrada da posição do acelerador faz com que o sistema eletrónico comece a tomar decisões. O solenoide da engrenagem “vermelha” é controlado por esta ação e é imediatamente engrenado com o eixo primário vermelho. A rapidez e a intensidade com que isto acontece são calculadas com base em todos os tipos de variáveis, tal como o nível de pressão aplicada sobre o acelerador e a velocidade atual. A mudança de velocidades ou engrenagem deve ser feita rapidamente, mas também de forma suave.
Assim que é acionada a velocidade máxima da 1ª velocidade, deve ser acionada a 2ª velocidade. Uma vez mais, entre outras coisas, a posição do acelerador e a velocidade asseguram a entrada de dados, pelo que o sistema eletrónico decide que a engrenagem deve ser engrenada e os solenoides das engrenagens são controlados. Neste caso, o eixo primário vermelho é desengrenado e o eixo primário verde é engrenado. O automóvel consegue acelerar ainda mais.
Já na segunda velocidade e continuando a acelerar, está na altura de tomar a decisão seguinte. O eixo primário vermelho continua interligado à roda dentada da 1ª velocidade. É aconselhável continuar interligado a essa roda dentada ou será melhor passar à roda dentada da 3ª velocidade? A entrada da velocidade ascendente e o acelerador que continua a ser premido, faz com que o sistema eletrónico decida controlar um atuador hidráulico que se interliga ao eixo primário vermelho da roda dentada com a 3ª velocidade. A 3ª velocidade está pronta.
Atinge-se assim uma velocidade de 80 km/h e há que travar devido a um semáforo vermelho. A entrada do acelerador deixa de existir e aparece a entrada do pedal de travão premido. O sistema eletrónico deteta isso mesmo, não faz nada ainda. A velocidade é demasiado elevada ainda e quando o condutor decide voltar a acelerar rapidamente, a 3ª velocidade deve estar pronta a ser engrenada.
A velocidade diminui cada vez mais. Eventualmente, o sistema eletrónico toma a decisão de controlar um atuador hidráulico com o eixo primário vermelho para que o mesmo seja engrenado na roda dentada da 1ª velocidade. A 1ª velocidade está pronta.
O resto da história é fácil de adivinhar: o carro passa à 1ª velocidade e a engrenagem regressa à posição neutra após a imobilização, estando a 1ª velocidade pronta a ser acionada.
Depois disto, é possível imaginar que a DSG não funciona bem caso a mecatrónica apresente falhas. Esta enorme descrição ocorre em menos de 10 segundos. Além disso, uma eventual entrada manual da “caixa de velocidades” não foi sequer tida em conta.
Gostaríamos de prestar um pouco mais de atenção a uma das possibilidades de entrada de dados: a caixa de velocidades. Caixa de velocidades nem é sequer a palavra correta, trata-se de uma “alavanca seletora” que passa a entrada de dados à TCU. Para ser facilmente reconhecida, é parecida com uma caixa de velocidades antiga (ver imagens abaixo como exemplo), mas também podia ser um botão rotativo.
Esta possibilidade adicional que emite ordens junto da TCU, dificulta um pouco a tomada de decisões. Quer a entrada de dados selecionada seja ou não imediatamente processada, também depende de outras variáveis. A escolha final é feita pelo sistema eletrónico da TCU e a entrada da alavanca seletora é, de facto, usada somente quando todas as restantes entradas permitem essa aplicação. Provavelmente, torna-se gradualmente clara agora a verdadeira complexidade do sistema. A TCU deve realmente considerar todo o tipo de fatores.
Mas e se a TCU deixa de funcionar devidamente? Pode-se fazer alguma coisa?
A Ractronicos explorou estas questões e conseguiu encontrar várias causas dentro da TCU. Foi desenvolvido um processo de refabricação através do qual podemos reparar a TCU enquanto mantemos a mesma qualidade de uma peça nova e original. Além disso, criámos um ambiente de teste realista no qual conseguimos testar a mecatrónica refabricada de forma extensiva. Assim sendo, não confie sempre nos conselhos dados por vários especialistas em DSG, pois eles dir-lhe-ão sempre que a única opção é a substituição da TCU, embora seja possível efetuar uma refabricação em inúmeros casos. Usamos a palavra “refabricação” de forma consciente: para além da reparação, não reparamos apenas as deficiências encontradas como também avaliamos todos os pontos fracos no decorrer de uma refabricação. Uma refabricação é assim um processo muito mais completo de que uma reparação.
Sabia que o nosso serviço começa logo no transporte da unidade de transmissão (TCU)? A Ractronicos sabe como nenhuma outra empresa o quão vulnerável a mecatrónica pode ser por isto usa recipientes de transporte roxos especiais para garantir um transporte seguro do produto. Estes recipientes de transporte contam com um enchimento com a forma do produto para que este não se movimente.
A DSG 6 com o código DQ250 é um dos inúmeros exemplos de caixas de velocidades cuja mecatrónica estamos aptos a rever. Esta DSG é frequentemente usado em vários tipos de automóveis da Volkswagen AG. Entre outros, pense nos seguintes marcas e modelos: Audi A3 8P, Audi A3 8V, VW Golf V, VW Golf VI, VW Jetta III, VW Jetta IV, VW Passat 3C2, VW Passat 3C5, Seat Leon 1P1, Seat Leon 5F, Seat Toledo 5P2, Skoda Octavia 1Z.
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Eis um vídeo detalhado que explica muito bem a apresentação de uma DSG: