Degradacja oleju ATF a jakość pracy i trwałość automatycznej skrzyni biegów

Olej ATF (Automatic Transmission Fluid) pełni w automatycznej skrzyni biegów wiele istotnych funkcji. Jest środkiem smarnym, chłodzi i czyści skrzynię oraz w przypadku ASB z przekładnią hydrokinetyczną - bierze udział w przekazywaniu momentu obrotowego, czyli umożliwia przemieszczanie się pojazdu.

Oleje ATF charakteryzujące się wysoką lepkością, zapewniają lepszą ochronę elementów mechanicznych ASB przed zużyciem (lepkość wpływa na lepsze parametry pracy elementów ciernych skrzyni i wiąże się z płynnością zmiany przełożeń, czyli quality shift proces). Oleje ATF o niskiej lepkości stosowane są np. w celu spełnienia wymagań podyktowanych normą emisji spalin lub potrzebą szybszej zmiany przełożeń, np. olej stosowany w ASB montowanych przez Mercedes-Benz. Oleje ATF charakteryzujące się wyższą zdolnością do odprowadzania ciepła, zapewniają lepszą ochronę ASB przed pracą w zbyt wysokiej temperaturze i przegrzaniem.

Olej ATF najlepiej spełnia swoje funkcje, kiedy charakteryzują go:

  • wysoki wskaźnik lepkości
  • duża odporność na ścinanie
  • mała ściśliwość
  • wysoka odporność na utlenianie
  • właściwości przeciwkorozyjne i ochronne
  • właściwości smarne (powinny zabezpieczać elementy przed zużyciem, minimalizować współczynnik tarcia i straty energii na pokonanie oporów tarcia)
  • odporność na emulgowanie (powinien być stabilny wobec wody, od której powinien oddzielać się szybko i zupełnie)
  • odporność na pienienie (powietrze w układzie hydraulicznym powoduje błędną, niestabilną pracę oraz jest przyczyną uszkodzeń mechanicznych)
  • brak niszczącego działania na tworzywa, z którego wykonane są uszczelnienia, okładziny cierne sprzęgieł i hamulców wielotarczowych mokrych oraz inne elementy.

Według niektórych producentów współczesnych automatycznych skrzyń biegów, ASB to zespoły bezobsługowe, które nie wymagają okresowej wymiany płynu ATF, a co najwyżej uzupełniania. Przeczą temu wyniki badań eksperymentalnych.

W biuletynie WAT za T. Dziubak, P. Szczawiński, P. Szczepaniak - Wpływ przebiegu eksploatacyjnego płynu ATF na jakość pracy i trwałość automatycznych skrzyń biegów (ASB) samochodów osobowych, autorzy wskazują, że w ASB najczęściej uszkodzeniom ulegają sprzęgła i hamulce wielotarczowe mokre, a najistotniejszym czynnikiem prowadzącym do tych uszkodzeń jest przeciążenie termiczne, za które może odpowiadać m.in. uszkodzenie chłodnicy oleju ATF lub właśnie degradacja parametrów oleju ATF.

Według autorów olej ATF starzeje się, czyli traci swoje właściwości fizykochemiczne na skutek utleniania, czyli reakcji pewnych składników oleju z tlenem, w wyniku którego w oleju ATF wytrącają się kwasy, żywice, asfalteny, karbeny, karboidy. Efektem utleniania jest wzrost zanieczyszczeń oleju wymienionymi związkami i degradacja jego  właściwości smarnych, co skutkuje wzrostem temperatury pracy ASB. Na skutek wzrostu temperatury, która  przyspiesza proces utleniania oraz postępującego utleniania w wyniku reakcji tlenu z zawartymi w zanieczyszczeniach związkami, następuje dalsza degradacja oleju ATF.

Czynniki odpowiedzialne za przyspieszone utlenianie oleju ATF, w efekcie których następuje utrata oczekiwanych parametrów oleju ATF.

  • Zanieczyszczenia. Zużywające się tarcze sprzęgłowe to największe źródło zanieczyszczeń. Zanieczyszczenia powstają również na skutek pracy kół przekładni planetarnych, łożysk, sprzęgła hydrokinetycznego oraz utleniania się oleju ATF.
  • Wysoka temperatura. Temperatura eksploatacyjna oleju ATF wynosi około 80-90°C. W przypadkach niesprawności układu chłodzenia, dużego obciążenia, temperatura płynu ATF może przekraczać 100°C.  W ekstremalnych sytuacjach, pomiędzy tarczami sprzęgieł, powstaje temperatura rzędu 400°C. W temperaturze pokojowej olej ATF praktycznie się nie utlenia. Wraz ze wzrostem temperatury do 300°C  - przyspiesza proces utleniania. Powyżej 300°C  następuje już rozkład termiczny połączony z osadzaniem się osadów węglowych na skutek spalania i koksowania.
  • Nieprawidłowy przebieg eksploatacyjny. Producenci samochodów określają zalecany czas wymiany płynu ATF. W sytuacji eksploatacji w ciężkich warunkach jazdy lub w wysokich temperaturach, kiedy następuje przyspieszona degradacja oleju ATF, zaleca się skrócenie tego czasu. Dlatego czas wymiany płynu ATF należy dostosować do indywidualnych warunków eksploatacji samochodu, jakimi są jazda miejska lub po autostradach.

Przeprowadzony przez T. Dziubaka, P. Szczawińskiego i P. Szczepaniaka eksperyment wykazał, że przebieg eksploatacyjny do usterki skutkującej koniecznością przeprowadzenia naprawy ASB, wyniósł około 150 000 km. Eksperyment polegał na bezobsługowej eksploatacji ASB, której producentem jest ZF (z naklejką Filled for Life) do momentu przejścia skrzyni w awaryjny tryb pracy. Przy przebiegu około 150 000 km. zaobserwowano nieprawidłowe załączanie przełożeń - nieprawidłowy czas zmiany przełożenia, nadmierny poślizg oraz zbyt mocne hamowanie skrzynią biegów. Problemy spowodowane były przeciążeniem termicznym sprzęgła wielotarczowego mokrego. Autorzy biuletynu uznali za fakt, wpływ przebiegu eksploatacyjnego płynu ATF na jego lepkość oraz związek pomiędzy lepkością oleju, a jakością pracy i trwałością automatycznej skrzyni biegów. Wg. autorów lepkość oleju ATF oraz jego temperaturowa stabilność i odporność na utlenianie, mają kluczowe znaczenie dla prawidłowej pracy i trwałości skrzyni biegów.

Podsumowując, na skutek utleniania się oleju ATF jest powstają zanieczyszczenia i następuje utrata właściwości smarnych oleju ATF, co skutkuje m.in. wzrostem temperatury pracy ASB, przyspieszeniem procesu utleniania i dalszą degradacją oleju ATF czyli kolejnym pogorszeniem parametrów pracy skrzyni. Wymienione procesy powtarzają się aż do momentu wystąpienia awarii. Ten negatywny z uwagi na trwałość ASB proces starzenia się oleju ATF możemy zatrzymać za pomocą maszyny do dynamicznej wymiany oleju np. MAHLE FluidPRO ATX-280.

 

 

Twoja lista produktów

po zamknięciu, znajdziesz listę zawsze w dolnym prawym rogu ekranu

Twoja lista jest pusta. Uzupełnisz ją, klikając przycisk "Zapytaj o ofertę" na karcie produktu.

Aby wysłać zapytanie podaj dane:

niewymagane
prosimy Cię o kod pocztowy, aby skierować Twoje zapytanie do właściwego doradcy
0