Verteilergetriebe Funktion und Aufbau, VTG Funktion und Aufbau

  • Ich möchte euch hier die Funktionen beschreiben und einen Überblick des VTG's liefern,
    da ich im Netz inzwischen viele suspekte Informationen gefunden habe.


    Die Funktionsbeschreibung bezieht sich auf meinen 96 Explorer. An diesem wurde das getestet.


    Als erstes die verschiedenen Bauteile, dann der Kraftfluss und im Abschluss die Schaltfunktionen.


    Übersicht über das Innenleben
    Keine Sorge das hier zerlegte VTG hat einen größeren Gehäuseschaden von einem Unfallwagen.
    Übersicht beschriftet.jpg


    Auseinanderbau, angefangen am Eingang (Eingangswelle ATG) Richtung Ausgangswelle Hinterachse
    Bild 076 Eingangswelle Lager und Distanzring.jpg


    Bild 077 Planet und Welle.jpg


    Bild 078 Welle und Schaltbuchse.jpg


    Bild 081 Schaltbuchse mit Schaltgabel.jpg


    Bild 086 Schalbuchse auseinander.jpg


    Nun von der Ausgangsseite Hinterachse Richtung Mitte
    Bild 088 VTG Ausgang zerlegt.jpg


    Die Magnetspule für den Allrad
    Bild 089 Spule.jpg


    Kupplungskorb noch gefüllt
    Bild 090 Kupplungskorb ohne Spule.jpg


    Kugeln mit Lagerung für das Betätigen der Kupplung
    Bild 091 Kuglen.jpg


    Feder (mittig Achse) um die Kupplung zu trennen
    Bild 093 Feder Kupplungskorb.jpg


    Fast alles aus dem Kupplungskorb entnommen bis auf eine Lamelle. Die wollte nicht.
    Bild 099 Lamellen entnommen.jpg


    Lamellen Paket
    Bild 100 Lammellen mit Packung.jpg


    Für das Zerlegen und revidieren empfehle ich euch von Wollimann
    Borg Warner 4405 Verteilergetriebe revidieren



    Kraftfluss
    Schalterstellung 4x4 High oder Automatik
    Kraftfluss High.jpg


    Die Schaltbuchse muss in dieser Position stehen
    direkt beschriftet.jpg


    Schalterstellung 4x4 low
    Die Kraftübertragung geht über das Planetengetriebe im VTG.
    Durch verschieben der Buchse wird das vordere Wellenteil vom hinteren getrennt und die Verzahnung in das Sonnenrad des Planetengetriebe geschoben.
    Da die Verzahnung der Buchse noch zur Ausgangswelle greift wird nun der Antrieb untersetzt.
    Kraftfluss Low.jpg


    Stellung Schaltbuche 4x4 low
    untersetzt beschriftet.jpg


    Hier das Planetengetriebe im Gehäuse und innen ist die Verzahnung zu sehen.
    Bild 062 Planeten.jpg


    Schaltbuche und Verzahnungen sichtbar. Schaltbuchse hat auch innen eine Verzahnung.
    Bild 086 Schalbuchse auseinander.jpg


    Funktion Allrad
    Der Allrad wird nur über die Kupplung gesteuert. Der Stellmotor ist nur für das Schalten auf Low zuständig.
    Ich habe den Stellmotor abgebaut (nachdem ich 2 Stück getestet habe und feststellen musste beide defekt)
    und den Allradschalter betätigt. Der Stellmotor bewegt sich definitiv nur beim Umschalten zwischen High und Low. Sonst steht er immer auf High.


    Die Kupplung wird über die Magnetspule gesteuert. Wird Spannung angelegt bildet sich ein Magnetfeld. Dieses bremst dann den inneren Ring ab.
    Auf der Rückseite des Rings sitzen 3 Kugeln. Durch das Verzögern bewegen sich die Kugeln aus der Mittelposition.
    Da die Führungsnuten flacher werden, wird die hintere und die vordere Platte auseinander gedrückt.
    Dadurch wird das Kupplungspaket, das dahinter im Kupplungskorb sitzt zusammengepresst.
    Der Kupplungskorb beginnt die Kraft über die Kette an die Vorderachse zu übertragen.
    Da die Nuten in beide Richtungen führen, kann die Kupplung auch im Rückwärtsgang arbeiten.


    Spule
    Bild 089 Spule.jpg


    Innerer Ring
    Bild 090 Kupplungskorb ohne Spule.jpg


    Kugeln und Nuten, Innerer Ring abgenommen (unterer Teil des Bildes)
    Bild 091 Kuglen.jpg


    Nun noch kurz zum Verhalten des Allrads
    Es sind die Sensoren am VTG Ausgang die den Drehzahlunterschied erkennen und dann den Allrad zuschalten.
    Übersicht beschriftet.jpg


    Ansteuerverhalten des Allrad`s
    Der Allrad ist zu ca. 10% immer zugeschaltet. (Hab ich mal gelesen?)
    Wenn er auf High gestellt wird, ist er zum Maximalwert zugeschaltet.
    Auf Low im Stand kleiner 10%, sobald das Fahrzeug sich bewegt wird er auf Maximalwert zugeschaltet.
    Den Prozentwert des Maximalwertes kann ich nicht angeben da dies auch von der Mechanik abhängig ist und die Spule nur zu ca. 50% angesteuert wird.
    Ich habe mal wo gelesen der Allrad würde bei Kickdown eingeschaltet. Ist bei meinen jedenfalls Quatsch. Der schaltet nur bei Drehzahldifferenzen zu oder manuell. Beim 98ziger schaltet der Allrad allerdings beim stärkeren Beschleunigen zu.
    Man sollte die Spule auch nicht auf Plus direkt legen da sie gepulst angesteuert wird. Dauerplus könnte sie zerstören.


    Anbei noch ein Diagramm der Ansteuerung, gemessen mit dem Oszilloskop und an der Ansteuerleitung (Spule) zur Spule.
    Ansteuerung der Magnetspule des Verteilergetriebes BJ. 96


    Spannungsspitze ca. Bordspannung (12-14V).


    Diagramm.PNG


    Gleichstromwiderstand der Spule ca. 2,5 Ohm. Kann mit einem Ohmmeter gemessen werden (Fehlersuche).


    Unterbrechen der Ansteuerleitung kein Problem. Somitdauerhaft kein Allrad. Eventuell in bestimmten Situationen Fehlermeldung desAllrad’s durch blinken.
    Nachdem die Zündung ab- und wieder Angeschaltet wurde,wird der Fehler nicht mehr angezeigt. Ca. 10Km getestet.


    Nachtrag:

    Hier noch Messungen mit normalen Messgeräten


    20210208_131659.jpg


    Die Messinstrumente, links ein Billiggerät, Mitte ein hochwertiges und rechts ein altes Analoginstrument.



    Messung Gleichspannung Messung Gleichspannung Messung Gleichspannung Messung Wechselpannung Messung Wechselpannung Messung Wechselpannung


    4*4 Off/Autom. 4*4 High 4*4 Low 4*4 Off/Autom. 4*4 High 4*4 Low
    linkes

    Low Kost

    0,14 V 1,4 V 1,4 V 0,7 V 0,8 V 0,7 V
    Mitte 0,14 V 1,4 V 1,4 V 3 V 5,1 V 5,1 V
    rechts

    analog
    1,4 V 3 V 3 V 1,8 V 5 V 5 V


    Also als Fazit:

    Messen mit Digital Voltmeter nur beschränkt möglich.

    Messung mit einem hochwertigen Digital Voltmeter auf Wechselspannung verwertbar.

    Messung mit einem analogen Instrument auf Wechselspannung ist verwertbar.


    Ich würde Empfehlen mit einer Prüflampe oder einer LED Prüflampe den Test durchzuführen.

    Im Off/Autom. Betrieb schwaches Leuchten. Im High/Low sieht man dass die Lampe/LED heller wird.

    Gruesse Uli

    Klar bist du schneller

    aber ich fahre vor dir :biggrins:

  • schöne Doku.....

    Gruß Winne


    Wenn die Sonne des Wissens tief steht, werfen auch geistige Zwerge lange Schatten


    Natürliche Blödheit schlägt künstliche Intelligenz....


    99er XLT SOHC 2xx PS
    Prins VSI

  • Man erkennt eindeutig den Forscherdrang, super gemacht!
    Und mal eine ganz andere Sicht der Dinge, so ohne Gehäuse!


    Wolle

    Außer Ford keine Vorbesitzer, Ford Explorer 4X4, 4.0 SOHC, Build Date 01/10/96, EZ97, 152 KW, dark lapis metallic KN/M6681,KM: 3ooooo,
    VIN: 1FMDU34E8VUA67356, Prins Autogas, AIRLIFT 59514, Bilstein

  • Feldweg Hallo Uli,


    das nenne ich mal Reverse Engineering par Excellence - coole Nummer: :thumbsup:


    So langsam entdecke ich die Tiefe des Forums.


    Viele Grüße

    Janosch

    =======================


    Ford Explorer 2012 - 3.5L - LPG Gas

    130,000km

    Familienauto

    Derzeit mit dem Auto: ^^

  • Das die dort auch eine Kette eingesetzt haben...abgefahren

    Der Aufwand den die da schon betrieben haben, ist auch bemerkenswert!


    Den Aufwand den du für unsere Weiterbildung betrieben hast ist minimum ein, "Hut ab", Wert!

    Wirklich lobenswert!!!!

    RAL 7016 matt, von Kopf bis Fuß!

    Matt schwarz vorne Bullenfänger und Schürze

    Der Rest ist Rostbraun:--:

  • Das die dort auch eine Kette eingesetzt haben...abgefahren

    Das ist die günstigste Variante, wiegt auch weniger als ein Haufen Zahnräder.

    https://www.explorer4x4.com/atlas_2.html

    Atlas baut die stärksten Verteilergetriebe.

    Borg Warner 4405 hält dafür auch nicht so lange, dennoch relativ günstig in der Reparatur.


    Wolle

    Außer Ford keine Vorbesitzer, Ford Explorer 4X4, 4.0 SOHC, Build Date 01/10/96, EZ97, 152 KW, dark lapis metallic KN/M6681,KM: 3ooooo,
    VIN: 1FMDU34E8VUA67356, Prins Autogas, AIRLIFT 59514, Bilstein