TDI 2.0 – De olika balansaxlarna

På Wasa Motor HB har vi sällan en lugn stund på grund av högt arbetsflöde. Detta till trots har jag nu äntligen åsidosatt lite tid till att skriva en efterlängtad artikel. I den kommer jag redogöra för skillnaderna på de olika balansaxelmodulerna, som genom åren orsakat så mycket bekymmer.

Lågt eller inget oljetryck. Felmeddelandet ingen vill se.

TDI 2.0 är fantastiska motorer, men precis som alla andra har även de sina bekymmer. Tyvärr i form av ganska allvarlig karaktär. Genom åren har de dragits med en hel del konstruktionsmissar som föranlett motorhaverier pga oljetrycksbortfall. Allt eftersom olika åtgärder vidtagits av VAG, har problemen fortsatt att återuppstå i olika former.
Det första man behöver veta är att om verkstaden påstår att det är fel på oljepumpen, har de oftast fel. I den absoluta merparten av fallen handlar det om drivningen till oljepumpen och balansaxlarna. Oljepumpen är däremot monterad på modulen som håller balansaxlarna.
Att reparera en bil med defekt transmission till oljepumpen kan vara en dyr historia. Det vill säga om verkstaden byter ut hela modulen istället för att skicka den på renovering.

Men nu utan långa omsvep hoppar vi rakt in i det hela och börjar med första generationen och arbetar oss sedan framåt i tiden.

2005 – 2007 Kedjedriven modul

Den första generationen rullade ut runt år 2005. Denna modell hade en balansaxelmodul med kedjedrift. Alltså en kedja mellan motorns vevaxel och den ena balansaxeln. Inuti modulen växlas rörelsen via kuggar till den andra axeln, som roterar i motsatt riktning. Den andra axeln driver i sin tur en medbringare som slutligen sätter oljepumpen i arbete.
Denna variant hade flera svaga punkter, varav samtliga bottnar i ett och samma problem. Nämligen att dagens motorer ständigt blir mindre och lättare samtidigt som dess effekt ökar. En kombination som utsätter motorer för stora påfrestningar.

Det uppstår svängningar till följd av olikformighet i vevrörelsen. Dvs en motor roterar inte i en konstant hastighet utan ett vevaxelvarv består både av accelerationer och decelerationer. Att man sedan exempelvis använder sig av lättare svänghjul ökar på variationerna med stora krafter, både negativa och positiva. Samtliga transmissioner i motorn känner av detta och ingenjörer brottas ständigt med det. Den stora utmaningen ligger egentligen inte i att få en enskild komponent att stå pall utan snarare inte flytta vidare bekymret till nästa instans. Något jag kommer att gå in på längre fram i texten.

Den kedjedrivna variantens största problem är att man försökte minska de ryck som kedjan utsätts för genom att montera ett dämpat kedjehjul på vevaxeln. Detta fungerar bara i en viss utsträckning då inget absorberar rörelseenergin. Energi går inte att trolla bort utan måste omvandlas i form av exempelvis värme. Resultatet av denna ogenomtänkta lösning är att kedjehjulet till slut går ett dystert öde tillmötes pga utmattade fjädrar.

Som tidigare nämnts har modulen fler än en svag punkt men det går jag in på i nästkommande generation, då den är mer utsatt.

2007 – 2010 Kugghjulsdriven modul

Detta var det första försöket att rätta till vissa problem med konstruktionen. Den tidigare kedjetransmissionen byttes alltså ut mot kugghjul. Detta givetvis för att undvika de brustna kedjorna och kedjehjulen.

Det vi nu vet är att man säkrat upp transmissionen, med hjälp av kugghjul, och på så vis förflyttat den mesta kraften vidare in i balansaxlarna. Även övergången axlarna emellan är via kuggar och således ganska stum. I nästa steg har vi medbringaren till oljepumpen. Här blir det problem.

Medbringaren är en sexkantig axel som är 77 mm lång men har ett aktivt ingrepp på endast 15 mm i balansaxeln. Passningen mellan balansaxel och medbringare är dessutom inte spelfri. Den är till och med vad man skulle kunna kalla ganska “glappig”, vilket givetvis tjänar ett syfte. Att den kan röra sig lite i sitt läge gör att den kan tolerera viss snedställning gentemot oljepumpen, som inte alltid är exakt linjerad med axeln i massproduktion.
Det korta ingreppet i kombination med det stora spelet gör att både sexkantaxel, såväl som ingrepp, blir slitet och slutligen inte driver längre.
Som jag nämnde har även de kedjedrivna modulerna detta problem men de är betydligt mer påtagliga, efter den stora direkta kraftökning den utsatts för efter kugghjulen.

Kontentan är att man inte lyckats lösa problemet utan bara flyttat det ett steg vidare.

2010 – Framåt Kugghjulsdriven modul av ny design

VAG har givetvis uppmärksammat att det inte fungerar som det ska och runt 2010 var det så dags för en ny modul igen. Denna gång har den tidigare 77 mm långa axeln blivit 100 mm. Alltså 23 mm längre.
15+23=38 mm ingrepp? Svar nej. Det var ju det här med att kompensera snedställning också. Man har valt flytta hela ingreppet längre in i axeln och endast förlängt till ca. 30 mm.

Denna modell håller lite längre än den tidigare men vi får även in dem för renovering. Det är bara en tidsfråga.
En annan anmärkningsvärd detalj är att de nya axlarna har färre lagringar vilket vi har konstaterat leder till något kraftigare slitage på de kvarvarande.

Vår lösning – Livslång garanti

Vi renoverar och bygger även om många axlar i förebyggande syfte. i skrivande stund har vi byggt om ca. 600 stycken.
Den enda (!) reklamation som inkommit, berodde på ett mänskligt misstag från vårt håll och inte vår process. Vi är så säkra på vår produkt att vi lämnar livslång garanti på ombyggnaden.
Oavsett vilken typ av modul vi arbetar med, använder vi oss alltid av den 100 mm långa medbringaren. Eftersom vi endast godkänner inlämning av hela modulen har vi möjlighet att rikta upp oljepumpen, vilket tillåter en spelfri passning av ingrepp samt full längd på 42 mm. En annan viktig fördel är att vi har en bättre sätthärdning i vårt ingrepp på grund av tillverkningsprocessen.