Das 5R55E-Getriebe ist ein voll elektronisch gesteuertes Fünfgang-Automatikgetriebe von Ford, das mit dem SOHC-Motor ab 1997 zum Einsatz kam. Das Getriebe ist der Nachfolger des A4LD-Getriebes des Ford Explorer mit OHV-Motor.
Das A4LD (Automatic 4-Speed Lockup OverDrive) wurde erstmals ab 10/84 im Sierra angeboten. Scorpio-Fahrzeuge besitzen - je nach Modelljahr - das A4LD, das teilelektronische A4LD(e), oder das "vollelektronische" A4LDE. Seit 1991 werden A4LD, A4LDE (später 4R44E genannt) und 5R55E (5-Gang-Version) auch im Ford Explorer verbaut.
Das A4LD basiert grundsätzlich auf dem bewährten C3-Automatikgetriebe, mit dem Unterschied, dass im Zuge der Kraftstoffeinsparung zwei drehzahlreduzierende Komponenten ergänzt wurden: die Wandlerüberbrückungskupplung ("Lockup") und ein zusätzlicher Planetensatz für den Overdrive (4. Gang, Schongang).
Auch das A4LD kann - trotz gegenteiliger Verlautbarungen - ein zuverlässiger und langlebiger Partner sein, der das Fahren bei hohem Komfort um einiges angenehmer macht. Voraussetzung hierfür sind jedoch einige "Spielregeln":
1. In den Wählhebelpositionen "P" und "N" darf der Motor nicht über 3000 1/min gedreht werden! Höhere Drehzahlen können zu Schäden am Getriebe führen! Bei einigen Modellen mit A4LDE ist die Motordrehzahl im Leerlauf daher elektronisch begrenzt.
2. Das Einlegen eines Fahrbereiches aus den Positionen "P" oder "N" heraus darf nur bei Leerlaufdrehzahl erfolgen! Wird ein Fahrbereich angewählt und gleichzeitig bereits Gas gegeben, so kann dies zu einer unmittelbaren Zerstörung des Getriebes führen - mit Sicherheit jedoch zu Folgeschäden!!!
3. Ist beim Einlegen eines Fahrbereiches kein Einschaltstoß feststellbar (kein Vortrieb), dann darf dieser unter keinen Umständen durch Gasgeben provoziert werden!!! Diese Vorgehensweise könnte zu einer unmittelbaren Zerstörung des Getriebes führen - mit Sicherheit jedoch zu Folgeschäden!
Bitte in diesem Fall zunächst den Ölstand des Getriebes prüfen und ggf. fehlendes ATF ergänzen. Führt dies nicht zum Erfolg, dann Fahrzeug stehen lassen bzw. abschleppen.
4. Abschleppen bei stehendem Motor ist nur bis zu einer maximalen Entfernung von 50 km zulässig. Die Schleppgeschwindigkeit darf dabei 50 km/h nicht überschreiten - längere Strecken oder höhere Schleppgeschwindigkeiten führen zwangsläufig zu schweren Getriebeschäden! Soll das Fahrzeug über eine längere Distanz abgeschleppt werden, dann muß entweder der Motor dabei laufen (Getriebeölpumpe muß arbeiten!), die Hinterachse des Fahrzeuges muß angehoben sein oder die Kardanwelle ist auszubauen.
5. Der Getriebeölstand muss bei laufendem Motor in betriebswarmem Zustand immer zwischen MIN und MAX liegen. Fehlendes Getriebeöl ist umgehend zu ergänzen! Mischen mit Fremdprodukten oder auch ATF nach anderen Ford-Spezifikationen kann zu schweren Getriebeschäden führen!
6. Wartung und Pflege
Der Getriebeölstand wird wie folgt geprüft:
Motor und Getriebe auf Betriebstemperatur bringen, die Temperatur des ATF sollte ca. 65° C betragen.
Fahrzeug auf ebenen Boden stellen, Handbremse anziehen und Fußbremse betätigen.
Bei Leerlaufdrehzahl des Motors alle Fahrbereiche dreimal durchschalten.
Wählhebel in Position "P" legen und mindestens eine Minute warten!
Bei Leerlaufdrehzahl des Motors Ölmeßstab herausziehen, mit einem sauberen nicht flusenden Lappen abwischen, wieder bis zum Anschlag einführen und nochmals herausziehen: der Ölstand muß jetzt zwischen MIN und MAX liegen.
Falls erforderlich Original - Ford - ATF der entsprechenden Spezifikation (s.o.) nachfüllen oder zuviel eingefülltes ATF mit einem Schlauch durch das Meßstabrohr absaugen!
MERKE: ein Automatikgetriebe verbraucht kein Öl! Wenn der Ölstand unter MIN liegt, dann muß der Ursache unbedingt auf den Grund gegangen werden - ist keine äußere Undichtigkeit festzustellen, dann muß die Unterdruckdose am Getriebe auf Dichtheit überprüft werden. Mängel müssen abgestellt werden, sonst ist mit Folgeschäden zu rechnen!
Wurde der Wagen gebraucht gekauft und das Automatikgetriebe leidet unter Ölverlust, dann ist es immer möglich, daß der Vorbesitzer falsches ATF von der Tankstelle nachgefüllt hat - in diesem Fall rate ich (um Folgeschäden zu vermeiden) zu einem sofortigen Getriebeölwechsel!
7. Entgegen den Ford-Vorschriften empfiehlt es sich alle 45.000 km einen Getriebeölwechsel durchzuführen.
8. Das vordere und das mittlere Bremsband sollten entgegen der alten Ford-Vorschriften alle 30.000 bis 40.000 km eingestellt werden! Das hintere Bremsband (nur für den Rückwärtsgang bzw. für den ersten Gang in Wählhebelposition "1" - nicht in "D" oder "DE" - zuständig) ist nicht einstellbar bzw. kann nur durch Austausch des Servokolbens eingestellt werden.
Der Ford Explorer ist in Deutschland ausschließlich mit Automatikgetrieben aus eigener Produktion (Getriebewerk in Bordeaux) verkauft worden:
Getriebe Typ A4LD (4-Gang), 4.0-Liter-V6 OHV-Motor mit 165 PS, verkauft im Explorer der Modelljahre 1993 und 1994
Getriebe Typ A4LDE, später umbenannt in 4R44E (4-Gang), 4.0-Liter-V6 OHV-Motor mit 156 PS, verkauft im Explorer der Modelljahre 1995 bis 1997).
Getriebe Typ 5R55E (5-Gang), 4.0-Liter V6 SOHC-Motor mit 204,205 und 207 PS, verkauft im Explorer der Modelljahre ab 1997.
Automatikgetriebe sind konstruktionsbedingt empfindlicher und komplizierter als manuelle Schaltgetriebe und nicht vor Verschleiß immun, erst recht nicht in dieser Gewichts- und PS-Klasse. So verfügt z.B. jedes herkömmliche Automatikgetriebe über 'Bremsbänder', die für den Gangwechsel und (simpel ausgedrückt) die Überwindung der Drehzahldifferenzen zwischen den Gängen sorgen – diese werden umso mehr beansprucht, je größer die Drehzahldifferenzen zwischen den Gängen sind. (Starkes Beschleunigen = hohe Drehzahlunterschiede = hoher Verschleiß).
Fahrweise, Einsatzbedingungen (z.B. Anhängelasten) und Wartung wirken sich also direkt auf die Haltbarkeit des Automatikgetriebes aus. So ist ein Getriebeölwechsel alle 45.000 km angeraten, auch wenn Ford in Deutschland einen Getriebeölwechsel nicht oder nur bei besonders schweren Einsatzbedingungen empfiehlt. Nach unseren Erkenntnissen ist ein regelmäßiger Getriebeölwechsel, der in den Wartungsanweisungen in den USA übrigens alle 30.000 Meilen vorgeschrieben ist, eine ganz wesentliche Voraussetzung für ein langes Getriebeleben.
Die Explorer-Getriebe sind dem im Ford Scorpio verbauten AutomatikgetriebeA4LD bzw. A4LDE sehr ähnlich, daher dürfte in vielen Fällen bei Problemen eine Diagnosehilfe Ansatzpunkte liefern, die für den Ford Scorpio geschrieben wurde und auf der Website Scorpio-Line veröffentlicht ist: Link zur Diagnosehilfe für den Ford Scorpio
Der Explorer ist auf Normalbenzin ausgelegt und sollte beim Betrieb mit Normalbenzin weder klappern, klingeln, ruckeln oder sonstige Auffälligkeiten zeigen. Der Betrieb des Explorer mit Superbenzin, Super Plus oder gar "Shell v-power" bzw. "Aral Ultimate 100" hat bei Motoren in einwandfreiem Zustand keine Vorteile gebracht und ist überflüssig.
Der Explorer ab Modelljahr 1995 verfügte erstmals in der Geschichte des Seriengeländewagenbaus über einen elektronisch gesteuerten Allradantrieb namens „Control Trac 4x4“.
Im Normalbetrieb wird die Kraft nur auf die Hinterachse geleitet. Erst wenn die Hinterräder durchdrehen, wird ohne Zutun des Fahrers die Vorderachse durch eine elektronisch gesteuerte Öldruck-Lamellenkupplung dosiert zugeschaltet, also umso mehr, je stärker die Hinterräder durchdrehen.
Hierbei handelt es sich um einen intelligenten Kompromiss zwischen manuell zuschaltbarem Allradantrieb (wie beim Vorgänger) und (sprit-fressendem) permanentem Allradantrieb. Alternativ kann auch reiner Heckantrieb (2WD) oder eine Geländewagenreduktion mittels Wahlschalter ausgewählt werden. Die automatischen Freilaufnaben des Vorgängers konnten entfallen.
Wichtig ist, dass man den Allradantrieb auf trockenem Grund nicht manuell zuschaltet, da insbesondere Kurvenfahrten ohne Ausgleichsdifferential zu Verspannungen und zu einer Beschädigung des Allradantriebs führen können.
Das Motormanagement benötigt zur Regelung der Gemischzusammensetzung und somit zur Abgaszusammensetzung einen Messwertgeber, der die Abgase messen kann bzw. erkennen kann, ob das Gemisch zu fett oder zu mager ist. Diese Aufgabe übernimmt nun die Lambdasonde.
Sie misst ständig den Sauerstoffanteil im Abgas, der nach der Verbrennung überbleibt.
Die Lambdasonde ermittelt die Abgaskonzentration durch eine vergleichende Sauerstoffmessung:
Der Sauerstoffgehalt der Außenluft (ca. 20,8%) wird mit dem Restsauerstoff im Abgas verglichen. Der Sauerstoff der Außenluft bildet somit den Referenzwert, der konstant bleibt. Befindet sich zum Beispiel ein Restsauerstoffgehalt von 2% (mager) im Abgas so entsteht aufgrund der Differenz ein Spannungssignal von ca. 0,1 V. Sind weniger als 2% Restsauerstoff vorhanden (fett) so macht sich das durch eine erhöhte Differenz zum Außenluftsauerstoff und einer Sondenspannung von ca. 0,9% bemerkbar. Diese Unterschiede werden über ein Spannungssignal an das Steuergerät weitergegeben.. Das Steuergerät korrigiert dann Zündung und Einspritzung entsprechend.
Ein regelmäßiger Ölwechsel ist wichtig und garantiert eine gute Schmierung des Motors. Ein Ölwechsel mit Filter sollte alle 10.000 bis 15.000km, aber mindestens einmal im Jahr, durchgeführt werden.
Grundsätzlich sollte die von Ford für alle V6-Benzinmotoren im Explorer empfohlene Viskosität SAE 5W-30 verwendet werden.
Aufgrund aktueller Erfahrungswerte ist es besonders wichtig, nicht zu "No-Name"-Produkten z.B. aus Baumärkten oder Supermärkten zu greifen, sondern zu den durchaus teureren Markenprodukten - und zwar auch dann, wenn Viskosität oder Spezifikation stimmen. Der Grund dafür liegt darin, dass die billigen Synthetiköle schneller altern und ihre Viskositätseigenschaften verändern - so wird aus einem SAE5W-40-Öl mit der Zeit ein 5W-30-Öl - wo ein ursprünglich als 5W-30 verkauftes Billigöl dann landet, kann man sich denken. Auch Markenöle altern, aber nicht so schnell und so extrem.
Es ist durchaus anzuraten, ein SAE 5W-40-Öl von einem Markenhersteller auch für den Explorer zu wählen, um eine gewisse "Viskositätsreserve" zu bekommen.
Overdrive bedeutet "Schongang" und gemeint ist, dass die eingehende Drehzahl am Getriebe niedriger ist als die abgehende Drehzahl.
Der höchste Gang der Automatikgetriebe im Explorer (4. Gang bei den 4-Gang-Getrieben und 5. Gang bei den 5-Gang-Getrieben) ist in dieser Weise als Schongang ausgelegt. Der Vorteil hierbei ist die reduzierte Drehzahl und damit (im Normalbetrieb) ein geringerer Verbrauch.
Der Overdrive hat hingegen nichts mit der Wanderüberbrückungskupplung zu tun, die in beiden höchsten Gängen ab ca. 80/90 km/h mit einem kleinen Schaltruck zuschaltet, um den Schlupf im Wandler auszuschalten - dadurch sinkt die Drehzahl nochmals um ca. 250 u/min.
Nach Auskunft von Ford sollte der Overdrive beim Ziehen schwerer Anhängelasten deaktiviert sein. Das Getriebe schaltet dann nicht mehr in den höchsten Gang, der zweithöchste Gang ist direkt übersetzt und es steht mehr Motorleistung (bei höheren Drehzahlen) zur Verfügung. Zudem wird das Getriebeöl weniger stark erhitzt und die Anzahl beanspruchender Schaltvorgänge (auch der Wandlerüberbrückungskupplung) reduziert.
Der Modelljahrgang 1997 brachte eine wichtige Veränderung: Der neue SOHC-Motor mit 205 bhp (207 PS) und 339 Nm Drehmoment bei 3.000 u/min feierte Premiere.
Der neue V6-Motor war eine nach den Vorgaben „höhere Drehzahlen und höhere Leistung“ gründlich überarbeitete Version des alten Aggregats, bei dem die zentrale Nockenwelle durch jeweils eine obenliegende Nockenwelle pro Zylinderbank abgelöst wurde (daher auch SOHC für „Single Overhead Camshaft“).
Diese Nockenwellen wurden durch zusätzliche Steuerketten angetrieben. Die Zylinderköpfe waren nun aus Leichtmetall. Allerdings wurde bei den insgesamt 12 Ventilen festgehalten, um die Technik nicht unnötig zu komplizieren (schließlich sollte dieses Auto in den USA in jeder Werkstatt in der Prärie zu reparieren sein) – außerdem fordern Mehrventilmotoren typischerweise ein noch höheres Drehzahlniveau, was für den bulligen Charakter dieses Autos unvorteilhaft wäre. Ein elektronisches Schaltsaugrohr hat der neue Motor auch aufzuweisen. Die Nenndrehzahl stieg von 4200 u/min auf 5000 u/min und die Leistung stieg um 51 PS, der Verbrauch sank auf ca. 14 Liter im Schnitt.
Zeitgleich mit dem neuen Motor wurde auch das Automatikgetriebe um eine fünfte Gangstufe (zwischen dem ersten und zweiten Gang) ergänzt und nun 5R55E genannt. Der fünfte Gang war zeitgemäß, bringt in der Praxis durch die feinere Abstufung allerdings nur einen kleinen Kundennutzen (etwas Benzinersparnis und leicht verbesserte Beschleunigung an Steigungen). Die Gesamtübersetzung änderte sich nicht.
Alle SOHC-Motoren bis zum Baudatum 7. April 2000 sind potentiell (also grundsätzlich, aber nicht zwangsläufig) von Problemen mit Steuerkettenspannern und mit (aufgrund von defekten Spannern) beschädigten Steuerkettenführungen betroffen. Sofern Bruchstücke der Steuerkettenführungen in den Ölkreislauf geraten, kann zudem ein Motorschaden folgen, falls die Bruchstücke in die Saugrohr-Ölpumpe gelangen.
Die Probleme treten in der Regel durch Geräusche (Rasseln) am Motor auf, die je nach Art und Weise des Auftretens auf verschiedene Defekte hindeuten können.
Die derzeit gültige TSI (Werkstattanweisung) von Ford ist die TSI 120/2003, auf die beim Werkstattbesuch explizit hingewiesen werden sollte!
Kurzzusammenfassung:
Klappernde Geräusche vorne links oder hinten rechts, die auch 5 Minuten nach dem Kaltstart des Motors anhalten und Modelljahre 1997 und 1998 betreffen (10. Stelle der Fahrgestellnummer V,W) deuten auf eine gebrochene oder beschädigte Steuerkettenführung/Kettenspanner hin. Aufwand: ca. 2 Stunden.
Klappernde Geräusche in allen Drehzahlberichen und Betriebszuständen vorne links oder hinten rechts und Modelljahre 1997 bis 1999 betreffen (10. Stelle der Fahrgestellnummer V,W,X) deuten auf eine beschädigte Steuerketteneinheit (Steuerkette und Führung) vorne oder hinten hin. Für das wechseln der hinteren Steuerketteneinheit ist der Motor auszubauen. Aufwand: ca. 8 Stunden (vorn) bzw. 10 Stunden (hinten).
Klappernde Geräusche bei Beschleunigung zwischen 2.000 und 3.000 u/min bei kaltem und warmem Motor (Explorer 1997 bis 2000) deuten auf einen beschädigten Spanner der Primär-Steuerkette hin. Aufwand: ca. 8 Stunden.
Auf dem Bild kann man die unterschiedlichen Steuerketten gut erkennen:
Rot eingerahmt ist die Steuerkette für die Nockenwelle der Zylinderbank auf Fahrerseite, die Steuerkette für die andere Zylinderbank ist auf der Rückseite des Motors zu finden. Die Primärsteuerkette ist unter dem roten Kasten zu sehen.
Leider kann die TSI nicht veröffentlicht oder weitergegeben werden - wer Fragen dazu hat, kann sich aber an den User HGWalther wenden.
Zu den Kettenspannern gab es in der Vergangenheit eine Serviceaktion von Ford (kostenloser Austausch), die allerdings inzwischen zeitlich abgelaufen ist.
"Tempomat" ist eine geschützte Markenbezeichnung der Fa. "Siemens VDO Automotive". Der Name wird im Volksmund gewöhnlich mit einer Funktion für die automatische Einhaltung einer vom Fahrer gewählten Geschwindigkeit gleichgesetzt.
Diese Funktion ist bei Ford stets unter dem Namen "Geschwindigkeitsregelanlage" vermarktet worden und war ab Modelljahr 1995 in jedem Ford Explorer serienmäßig vorhanden, der in Deutschland verkauft wurde.
Die im Ford Explorer eingebauten V6-Motoren stammen alle aus dem Ford-Motorenwerk in Köln und sind entfernte Nachfahren des 1964 vorgestellten V6-Motors im Taunus 20M (Modell P5). Der aktuelle SOHC-Motor im Explorer ist allerdings so weitgehend modernisiert worden, dass seine Abstammung kaum noch zu erkennen ist.
Alle diese Motoren sind keine reinen V6-Motoren, sondern "Reihen-V-Motoren". Während sich bei "echten" V-Motoren die jeweils gegenüberliegenden Zylinder einen Hubzapfen der Kurbelwelle teilen (was einem "echten" V6-Motor eine spürbar schlechtere Laufkultur gegenüber einem Reihensechszylinder beschert), verfügten alle Kolben der Ford V6-Motoren aus Köln - wie bei einem Reihenmotor - jeweils über einen eigenen Hubzapfen.
Bei den Zündkerzen muss man darauf achten, dass man nur Platin-Zündkerzen der Fa. Motorcraft oder vergleichbare verwendet. Diese kosten ca. 15€/Stück. Verwendet man andere Kerzen, so sind diese schon nach 2.000km nicht mehr zu benutzen. Der Wechsel der Zündkerzen ist etwas knifflig, da man u.U. die hintere Kerze vom Radkasten aus wechseln muss. Hier sollte man die Arbeitskosten investieren und eine Vertragswerkstatt aufsuchen. Lasst Euch in jedem Fall die alten Kerzen zeigen oder bleibt beim Wechsel mit dabei. Es soll schon Fälle gegeben haben, bei denen nicht alle Kerzen gewechselt, aber abgerechnet wurden.
In der Erstausrüstung kommen beim SOHC-Motor zwei verschiedene Zündkerzen zum Einsatz. Dafür gibt es einen einfachen Grund:
Bei den Zündspulen im Explorer (und auch bei anderen Fz. mit Doppelfunkenzündspule) wird nicht ein Zündfunke im ZündungsOT produziert, sondern zwei. Einer im ZündOT und einer im ÜberschneidungsOT. In der physikalischen Funktion springt daher ein Funken von der Mittelelektrode zur Masse über und einer von der Masseelektrode zur Mitte. Um Kosten zu sparen, haben die Kerzen in der Erstausrüstung jeweils nur auf einer Elektrode eine Platinbeschichtung. Erst im Service kommen Kerzen mit zwei Platinelektroden rein.
Probleme mit den originalen Motorcraft-Platin-Zündkerzen werden außerordentlich selten berichtet. Gerne werden für den SOHC-Motor als Alternative die Zündkerzen von NGK, Typ TR 55 IX, verwendet. Das Wechselintervall der Platinzündkerzen liegt bei 90.000 km.
Daneben gibt es auch normale Zündkerzen von NGK (Typ "TR 55" - ohne "IX"), die wären allerdings ein deutlicher Rückschritt gegenüber den Motorcraft-Platinkerzen und müssen auch alle 15.000 km getauscht werden.
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