Нужно ли менять жидкость в автоматической коробке?

Если верить инструкции по эксплуатации, то в случае с новым автомобилем «автомат» не требует какого-либо обслуживания вплоть до пробега 100 тысяч километров. Правда, скептики-масленщики морщатся: мол, к 40–50 тысячам было бы неплохо залить свежую жидкость ATF (Automatic Transmission Fluid), подходящую для конкретной машины. Но наряду со специализированными жидкостями популярностью пользуются и так называемые «мультяшки» - ATF с красивым именем Multi-Vehicle («малти-виикл», то есть для разных автомобилей), которые можно лить едва ли не в любую АКП, не утруждая себя поиском фирменного масла.

Казалось бы, зачем они нужны, если можно купить родную жидкость? Ответ прост: для вторички. Их берут те, кто уже по второму кругу одометра катается на «автомате» и понятия не имеет, что и когда в него заливалось. Кроме того, далеко не каждый склад или магазин держит в закромах бутылку, заведомо подходящую именно вашей АТ. Поставка жидкости под заказ может идти долго - а «мультяшки» соответствуют многим допускам. Так что вопрос тут вовсе не в цене («мультяшки» не дешевле), а именно в быстроте решения проблемы.

В общем, для теста мы взяли восемь жидкостей с обозначением Multi-Vehicle. Проверка «мультяшек» нам показалась очень интересной, потому что с технической точки зрения создать подобный товар очень непросто. Понятно, что оценить их универсальность в полном объеме задача непосильная: число требований, допусков и спецификаций для ATF переваливает за сотню (стараются как производители автомобилей, так и изготовители коробок передач). Поэтому мы объединили всевозможные критерии по группам, более близким и понятным потребителю.

Вот по каким параметрам мы будем их проверять.

1. Потери на трение в коробке передач. Интересно, почувствует водитель разницу или нет?

2. Влияние жидкости на эффективность передачи потока энергии от двигателя к трансмиссии. От этого зависят динамика и расход топлива.

3. Холодный пуск.

4. Защитные свойства жидкости. По темпу износа пар трения оценим близость ремонта или, не дай бог, замены коробки.

КАК ПРОВЕРЯЕМ

Основные физико-химические показатели - вязкость и индекс вязкости, температуру вспышки и застывания - мы измерили в сертифицированной лаборатории. Потери на трение и износ оценили на машине трения - устройстве, моделирующем условия работы различных пар трения. Испытания проводили в два этапа. На первом исследовали модель, аналогичную зубчатому зацеплению. На втором этапе моделировали условия работы в подшипниках. При этом измеряли коэффициенты трения, разогрев масла, износ пар трения. Износ определяли точным взвешиванием деталей до и после цикла испытаний, а для модели подшипника - еще и методом лунок. Это когда до испытаний на рабочей поверхности образца, в зоне, наиболее подверженной износу, нарезается лунка фиксированного размера, а по окончании испытаний фиксируется изменение ее диаметра. Чем значительнее он увеличится, тем выше износ.

Испытания для каждой жидкости на одном и другом этапах продолжались долго: сто тысяч циклов нагружения для модели подшипника и пятьдесят тысяч - для модели зубчатого зацепления.

РАЗДАЧА ПРЯНИКОВ

Итак, смотрим, что получилось. Сразу бросилось в глаза, что влияние марки жидкости на коэффициент трения было очень неоднозначным. Для модели зубчатого зацепления все различия уложились в пределы погрешности измерений. Чуть лучше других смотрится голландский NGN Universal ATF. А вот для модели подшипника всё иначе - разбег замеренного параметра достаточно велик. Тут лучшие показатели - у жидкостей Motul Multi ATF и Castrol ATF Multivehicle.

Насколько критична разница по этому параметру? В масштабах всего силового агрегата (двигатель и коробка передач) доля потерь на трение в коробке не столь уж велика (если не учитывать потери в гидротрансформаторе). Зато нагрев масла от трения при работе на разных жидкостях различается куда значительнее: усредненная совокупная разница для моделей зубчатого зацепления и подшипника составляет примерно 17%. С точки зрения температурного эффекта эта разница весьма ощутима - до 10–15 градусов, которые дают изменение КПД гидротрансформатора на заметные единицы процентов. Лучше других здесь выглядит синтетика фирмы Motul. Лишь немного уступают ей жидкости NGN Universal и Totachi Multi-Vehicle ATF.

Разогрев жидкости влияет и на ее вязкость: чем больше нагрев, тем она ниже. А с падением вязкости снижается эффективность гидротрансформатора. У многих на памяти проблемы с «автоматами» не очень юных «французов», когда из-за повышения температуры жидкости (особенно летом в пробках) они вообще отказывались работать!

Идем дальше. Очень важно, чтобы зависимость вязкости от температуры была максимально пологой. Одним из основных критериев этой пологости является индекс вязкости: чем он выше, тем лучше. Тут лидеры - жидкости Mobil Multi-Vehicle ATF, Motul Multi ATF и Formula Shell Multi-Vehicle ATF. Ненамного отстал от них «мультик» бренда NGN.

Посмотрим, насколько изменится вязкость жидкости в рабочей зоне коробки с учетом ее нагрева. Разница ощутимая! Для кинематической вязкости она доходит до 26%. А КПД «автоматов» (особенно старых конструкций) достаточно невелик и в большой степени определяется эффективностью работы гидротрансформатора - который как раз и страдает при уменьшении вязкости рабочей жидкости.

Наименьшее падение вязкости обнаружилось у масел Motul Multi ATF, Formula Shell Multi-Vehicle и NGN Universal ATF. Наибольшее - у Totachi Multi-Vehicle ATF. Это, конечно, сравнительные результаты, прямого переноса на эффективность коробки делать нельзя. Но для форсированных моторов, в которых нагрузка на узлы автоматической коробки выше, предпочтительно иметь жидкости с более стабильной характеристикой.

Низкотемпературные свойства оценивали по совокупности нескольких параметров. Очевидно, что все жидкости, и ATF в том числе, густеют на морозе. Значит, при изрядном минусе за бортом излишняя вязкость будет мешать провернуть мотор на старте, поскольку на машинах с автоматом педаль сцепления не предусмотрена. Поэтому мы определяли кинематическую вязкость каждого образца при трех фиксированных отрицательных температурах. Кроме того, оценили температуру, при которой кинематическая вязкость масла достигнет некой фиксированной величины, условно принятой за предельную, при которой еще возможно «проворачивание» коробки передач.

Заодно определили температуру замерзания: этот параметр входит во все описания ATF и косвенно свидетельствует о том, на базе какой основы сделана жидкость - синтетической или полусинтетической.

В этой номинации опять победили синтетики с высоким индексом вязкости: Motul Multi ATF, Mobil Multi-Vehicle ATF, NGN Universal ATF, Formula Shell Multi-Vehicle. У них же зафиксированы и самые низкие температуры застывания. И наконец, защитные функции жидкостей, то есть их способность препятствовать износу. Мы исследовали износ двух моделей - зубчатого зацепления и подшипника скольжения, поскольку в реальной коробке условия работы этих узлов заметно разнятся. Следовательно, и свойства ATF, обеспечивающие уменьшение износа, должны быть разными и увязанными с работой гидротрансформатора. И здесь мы обнаружили разброс результатов. Лидер в минимизации износа зубчатых зацеплений - Mobil Multi-Vehicle ATF, а в состязаниях на подшипниках скольжения с большим отрывом победили Motul Multi ATF и Totachi Multi-Vehicle ATF.

ИТОГО

Если при традиционных экспертизах бензина и моторных масел мы, как правило, выявляли лишь незначительные отличия одного образца от другого, то здесь ситуация иная. По ключевым параметрам у разных ATF разбег оказался существенным. А если учесть, что степень влияния этой непростой жидкости и на мощность, и на расход топлива, и на ресурс коробки весьма заметна, то над ее выбором следует задуматься. Хорошая синтетика с высоким индексом вязкости - это лучший выбор, который и защитит ваши нервы при зимнем пуске на изрядном морозце, и не создаст проблем после долгого стояния в пробке под знойным солнышком.

Степень соответствия Multi своему названию оставим на совести их разработчиков. Еще в самом начале мы отметили, что проверить на практике каждую ATF во всех «автоматах», перечисленных на их этикетках, нереально. Кстати, и в описаниях (за малым исключением) допуски либо прямо, либо по умолчанию обозначаются словом meets, то есть «соответствует». Это значит, что свойства жидкости гарантирует ее производитель, но подтверждения соответствия производителем автомобиля или коробки нет. В заключение сообщим, что если планируемый срок эксплуатации нового автомобиля не превышает 50–70 тысяч километров (затем планируется замена), то статью вы читали зря - менять «жидкое сцепление» вам не придется. А в остальных случаях раздобытые нами сведения должны пригодиться. Сложив результаты, набранные во всех испытаниях, мы выяснили, что лучшими оказались продукты Motul и Mobil, от которых немного отстала жидкость Formula Shell.

Наши комментарии к каждому препарату - в подписях к фотографиям.

КАКОЙ ДОЛЖНА БЫТЬ ЖИДКОСТЬ ATF?

В трансмиссии автомобиля нет более сложного и противоречивого устройства, чем коробка-автомат. Она объединяет в себе два агрегата - гидротрансформатор, обеспечивающий непрерывность потока энергии от двигателя к колесам, и планетарный механизм перемены передач.

Гидротрансформатор - это, по сути, два соосных колеса: насосное и турбинное. Между ними нет непосредственного контакта: связь осуществляется потоком жидкости. Коэффициент полезного действия этого устройства будет зависеть от массы параметров - конструкции колес, зазоров между ними, утечек… И конечно же, от свойств жидкости, находящейся между колесами. Она выполняет роль эдакого жидкого сцепления.

Какой должна быть ее вязкость? Слишком большая увеличит потери на трение в коробке - будет съедена изрядная доля мощности, увеличится расход топлива. Кроме того, машина станет заметно тупить на морозе. Cлишком малая вязкость резко снизит эффективность передачи энергии в гидротрансформаторе, увеличит протечки, что также понизит эффективность агрегата. Кроме того, вязкость жидкости на морозе сильно растет, а с ростом температуры падает - разница может составлять два порядка! А еще жидкость может пениться и способствовать коррозии деталей коробки. Желательно, чтобы жидкость долго сохраняла свои свойства: тогда в коробку можно не заглядывать годами.

Это еще не всё. Одна и та же жидкость обязана работать и в гидротрансформаторе, и в планетарном механизме, и в подшипниках коробки, хотя и задачи, и условия работы в этих механизмах резко различаются. В зубчатом зацеплении надо препятствовать задиру и износу, эффективно смазывать подшипники и при этом не мешать своей излишней вязкостью им работать: ведь с ростом вязкости растут потери на трение. Но и эффективность гидротрансформатора тоже растет на более вязких жидкостях.

Сколько параметров! Следовательно, требуется сложный компромисс свойств, которые должна объединять в себе жидкость ATF.

ATF - ЖИДКОСТЬ ИЛИ МАСЛО?

Классификация относит ATF к трансмиссионным маслам, но ее назначение гораздо шире. Ведь смазка элементов трансмиссии - зубчатых колес и подшипников - здесь не единственная (хотя и важная) функция. Основное - это то, что ATF выступает в качестве рабочей жидкости гидротрансформатора. Именно она передает поток мощности от двигателя к трансмиссии, потому свойства этой жидкости очень важны для эффективности работы АКП.

В паспортах на ATF нормируются показатели ее вязкости (при рабочих температурах и при отрицательных), а также температура вспышки и застывания, способность образовывать при работе пену. Ведь именно вязкость обеспечивает смазку и, стало быть, работоспособность зубчатых колес и подшипников, эффективность передачи крутящего момента с двигателя на трансмиссию.

В ЧЕМ ПРОБЛЕМЫ?

Жидкости ATF весьма капризны. Не всегда современная ATF может подойти старому автомату той же марки. То же касается взаимозаменяемости: скажем, «автомату» от «японца» 2006 года на специализированной АТF, адресованной современному «немцу», может стать нехорошо… Смазывать зубчатые колеса и подшипники такая атээфка будет, а вот гидротрансформатор может обидеться и объявить забастовку. Поэтому каждый производитель АКП ищет свое решение проблемы. И тем сложнее сделать универсальную, подходящую всем «мультяшку».

Для полного понимания этого вопроса необходимо зайти издалека. Рассмотрим, какие вообще масла применяются в автомобилях, чем они принципиально отличаются. Не вдаваясь в подробности, это моторные масла, трансмиссионные (редукторные) масла, масла для гидроусилителей, АтФ и тормозная жидкость. Схожесть всех перечисленных масел, во-первых, в том, что основой их являются углеводороды, полученные путем переработки ископаемого углеводородного сырья, что соответственно даёт некоторую схожесть в свойствах. Все они имеют смазывающий, увеличивающий скольжение между трущимися поверхностями и гидроробный (отталкивающий вниз) эффект, а также способность отводить тепло. Немного похожи по виду: маслянистые на ощупь со схожими в первом приближении, на этом схожесть в свойствах и заканчивается.

Это порой порождает непоправимые ошибки, когда, например, в АКПП льют моторное масло, а в гидроусилитель – тормозную жидкость. Естественно, за этими действиями немедленно следует поломка агрегата. Так чем же всё-таки глобально отличается ATF (Automatic Transmission Fluid – жидкость для автоматических коробок передач) от всех остальных субстанций, заливаемых в устройства автомобиля.

Свойства ATF

Дело в том, что ATF – самая сложная по составу жидкость в автомобиле, от которой требуется целый ряд свойств, порой противоречащих друг другу.

1. Смазывающий эффект: снижение трения и износа в подшипниках, втулках, зубчатых зацеплениях, поршнях, электромагнитных клапанах.
2. Увеличение (модифицирование) сил трения в фрикционных группах: снижение проскальзывания (сдвига) между фрикционами пакетов сцепления, тормозными лентами, блокировкой гидротрансформатора.
3. Отвод тепла: быстрый вывод тепла из зоны трения за счет теплопроводности и жидкотекучести.
4. Пеноподавление: отсутствие вспенивания в зонах соприкосновения с воздухом.
5. Стабильность: отсутствие окисления при нагреве до высокой температуры и при соприкосновении с кислородом воздуха максимально длительный срок.
6. Антикоррозийность: предотвращение образования коррозии на внутренних частях АКПП.
7. Гидрофобность: способность выталкивать влагу с обслуживаемых поверхностей.
8. Жидкотекучесть и гидравлические свойства: способность сохранять стабильную текучесть и гидравлические свойства (степень сжатия) в широком диапазоне температур от -50 С до +200 С.

Так что же всё-таки заливать в АКПП и чем осуществлять долив ATF, если нужной марки ATF нет под рукой или вообще неизвестно, что в АКПП залито?

Для упрощения ответа сначала сделаем несколько утверждений.

1. Любой тип ATF – минералка, полусинтетика или чистая синтетика смешиваются между собой без каких-либо отрицательных последствий. Более современные ATF имеют лучшие характеристики и свойства.
2. Добавка более современного типа ATF в менее современную улучшает её свойства.
3. Чем менее современная ATF, тем хуже её свойства и поэтому её надо чаще менять, но даже на самой дремучей ATF типа DEXTRON II будет работать самая современная АКПП типа ZF6HPZ6 без всяких проблем. Проверено на практике!
4. Ни один производитель не раскрывает полную информацию о составе и свойствах производимой ими ATF , ограничиваясь общими рекомендациями рекламного характера. Исключение составляют специальные высоко модифицированные масла, в которые их производители вообще неизвестно что намешали и обещают фантастический эффект. Такие жидкости, если есть желание их использовать, лучше заливать ни с чем не смешивая, поскольку эффект непредсказуем.
5. Указания производителей по использованию ATF в их изделиях в большей степени продиктованы целью увеличения прибыли и технически не всегда обоснованы.
6. Желательно (но не обязательно) использовать ATF с постоянными фрикционными свойствами для АКПП с жесткими включениями блокировки гидротрансформатора, и ATF с переменными функциональными свойствами для АКПП с блокировкой ГК имеющей режим управляемого проскальзывания, остальное не принципиально.
7. Все железки, шестеренки, подшипники, фрикционы, уплотнения и т.д. в АКПП состоят из одинаковых по свойствам материалов независимо от производителя АКПП, нюансы не очень значительны, значит и различные ATF не могут иметь принципиально различные свойства.

Суммируя всё вышесказанное, делаем следующий вывод: если Вы заправляете или меняете ATF в АКПП целиком, желательно использовать более современную и видимо более дорогую ATF, учитывая лишь её фрикционные свойства (переменные или постоянные) для Вашей АКПП. Если бюджет ограничен, то можно залить любую ATF, подходящую по цене – на работе АКПП это заметно не скажется, но подмену ATF придется проводить чаще. Рекомендации производителей можно вообще не учитывать. При заливке ATF в уже имеющуюся жидкость, если нет той же марки необходимо использовать жидкость классом не ниже основной, т.е. DEXTRON III в. DEXTRON II доливать можно, а наоборот нежелательно, поскольку если в изначальной АКПП снизить свойства ATF, она может начать работать хуже, если же Вы вообще не знаете, что залито и боитесь навредить, доливайте самую дорогую современную ATF типа DIV-DVI, опять же в соответствии с фрикционными свойствами.

Состав ATF

По причине необходимости получения столь большого количества разнонаправленных свойств состав ATF крайне сложен и детально не разглашается Производителями. В открытой информации существуют лишь общие данные о химическом и молекулярном составе основных добавок, именно эти добавки (присадки) в конечном итоге формируют набор свойств, которыми должна обладать ATF, подробные формулы веществ и их взаимодействия засекречены.

Химический состав ATF состоит из двух основных частей – это базовая основа и пакет присадок. Базовая основа – это непосредственно несущая жидкость, составляющая основной объем. По своему типу база делится на три основных группы: минеральная, полусинтетическая и синтетическая. Так же применяется смесь минеральной и синтетической основы, которая продается как синтетическая. К минеральным основам относятся парафиновые (paraffinics) и нафтеновые масла, их группа в системах классификации XHVIYAPI ATIEL (the tehnical association of the european lubricans american petrolen Institute). К полусинтетическим или условно синтетическим относятся гидратированные (hidroisomerised) минеральные базовые масла, которые считаются усовершенствованными, но относительно к первой группе, их классификация VHVI, одно из фирменных названий Yubase. Но истинно синтетической базовой группой являются полиальфаолефиновые HVHVI (PAD) масла. Технология их получения крайне сложна и дорога на данный момент, и в большинстве случаев имеющиеся в продаже синтетические ATF состоят частично из синтетической основы с добавкой минерального или условно синтетического основного компонента, о чем на упаковке вас никогда не уведомят.

Присадки GATF

Второй частью химического состава ATF является пакет присадок. Их химический состав также засекречен производителями, и в открытом доступе существует информация об общем химическом составе и процентном содержании ионов различных веществ: фосфор – Р+, цинк – Zn+, бор – Во, барий – Ва, сера – S, Азот, Магний, и т.д.

На самом же деле эти ионы входят в состав сложных полиэфиров, которые в смеси создают дополнительные химические соединения, усиливая те или иные свойства добавок.

Именно поэтому речь всегда идет о пакете присадок, обладающем определенными характеристиками.

Рассмотрим ионовый состав пакета присадок наиболее распространенных ATF стандарта DEXTRON III/MERCON. Общий объем присадок в DIII по отношению к базовому маслу составляет 17%, из них в составе ионизаторов:

• Фосфор – 0,3% AW в составе 2-этил-гексил-фосфорной кислоты, повышает противоизносные свойства в составе добавки ZDDP .
• Цинк – 0,23% в составе ZDDP цинк-диэтил-дитиофосфат – антиоксидантные свойства, противоизнос.
• Азот – 0,9% AW добавка (Anti-Wear)
• Бор – 0,16% AW добавка, усиливает моющие свойства, усиливая ZDDP.
• Кальций – 0,05%, в составе феноляты кальция – моющий эффект, плюс дисперчатор в составе базовой добавки TBN, антикоррозийный эффект.
• Магний – 0,05% моющие свойства в составе базовой добавки, снижение кислотности, антикоррозийный эффект.
• Сера – 0,55% AW добавка, плюс в составе модификаторы трения (FM), противоизносные свойства в составе EP .
• Барий – различные %, контроль partic late.
• Силоксан – 0,005% активный пеноподавитель.

Нижеперечисленные ионы входят в состав присадок, имеющих сложные формулы, детали которых засекречены, некоторые их названия и общая химическая формула:

• ZDP – фосфат цинка, антикоррозийный эффект
• ZDDP – – дитио-фосфат, антиоксидант, противокоррозийный.
• TCP – трикрезил фосфат, повышение термостойкости.
• HP – хлорпарафин, стойкость к повышенной температуре.
• MOG – монопласт глицерина
• Стеариновая кислота
• PTFE – тефлон (в ATF почти не применяется)
• SO – сульфатированная ЕР (присадка Extrime Pressure) стабилизирует свойства при избыточном давлении.
• ZCO – цинк карооксилат, ингибитор коррозии.
• NA – группа алкилированных бензолов.
• POE – эфиры.
• TMP – сложные lineoleic эфирполинолы
• MODTP

В общей сложности таких добавок разработано около сотни, и в один пакет присадок может входить до 20 сложных веществ, которые в соединении дают перекрестный эффект, создающих у ATF заданные характеристики.

История создания ATF

Эксперименты по созданию автоматических трансмиссий начались в массовом порядке в 20х годах 20 века, но в те времена никто серьезно не задумывался об изменении свойств, применяемых в них гидравлических жидкостей. Первый большой прорыв произошел в 1949 году, когда компания General Motors представила первую в мире серийную разработку ATF, получившую индекс Type A. Основу его составляло нефтяное минеральное масло, а в качестве единственной присадки использовался спермацетовый жир кита кашалота. Спермацетовый жир выделялся из несчастного животного специальной железой и накапливался в двух мешках, располагавшихся в углублениях между костями в верхней части черепа. Эти мешки служили киту в качестве резонаторов испускаемых им ультразвуковых сигналов. После убийства и разделки кита спермацетовый жир вымораживался из содержимого спермацетовых мешков гидратировался, в результате получалось вещество под названием Цетин, химическая формула которого С15Н31СООС16Н33, которая и применялась как основная составляющая первой ATF.

Качество ATF Type A получилось настолько высоким, что смесь практически не требовала никаких доработок, исходя из того, что на тот момент трансмиссии были низкооборотистые, и рабочая температура не превышала 70-90 С. Со временем мощности и крутящие моменты увеличивались, и исходный Type A перестал удовлетворять требованиям, поскольку окислялся при более высоких температурах и вспенивался, не выдерживая высоких оборотов.

Следующей в разработке ATF была созданная в 1957 году жидкость Type A Suffix A с улучшенными характеристиками. В ней впервые стали в минимальных количествах (около 6,2%) применяться присадки, содержащие вещества на основе фосфора, цинка и серы, которые позволили улучшить антиоксидантные и другие свойства ATF.

После этого в течение десяти лет ничего нового не было, и лишь в 1967 году GM сделала следующий шаг, создав ATF с индексом B. С этого момента была введена классификация под названием DEXTRON, и жидкость называлась DEXTRON В. Её принципиальное отличие было в том, что в её состав было введено значительное количество (около 9%) веществ на основе бария, цинка, фосфора, серы, кальция и бора, которые можно назвать пакетом присадок.

Ничем не ограниченная химическая добыча китов поставила их на грань вымирания, и в 1972 году правительство США было вынуждено принять закон “О сохранении исчезающих видов животных и птиц”, полностью запрещающий охоту на китов. У производителей ATF начались черные дни. В течение нескольких лет не удавалось найти замену спермацетовому жиру. При использовании оставшихся в распоряжении производителей жидкостей количество отказов автоматических трансмиссий увеличилось в США в 8 раз, и дело запахло катастрофой. Лишь к середине 70х компания International Lubricants в сотрудничестве с известным химиком-органиком Филиппом разработала жидкий синтетический восковой эфир под названием LIQUID WAXESTER, запатентованный под торговой маркой LXE® , что позволило в среднем на 50% улучшить необходимые свойства ATF. Полученные жидкости даже стали превосходить по ряду характеристик ATF на базе спермацета. На базе этой технологии в 1975 году GM был создан DEXTRON II индекс С с содержанием присадок 10,5%. Но вскоре выяснилось, что ATF получилась довольно агрессивной и стала вызывать коррозию металлических поверхностей, поэтому через год был создан DEXTRON II индекс D, в состав которого были введены дополнительные присадки-подавители коррозии. Следующий шаг в 1990 году – DEXTRON II индекс Е, в его составе появились стабилизаторы вязкости при низких температурах и стабилизаторы при высоких температурах. Венцом всех творений стал в 1995 году DEXTRON III, в составе которого были учтены все современные требования и введен сложный пакет присадок. На данный момент GM создал DEXTRON IV, DEXTRON V и DEXTRON VI. Параллельно с GM собственные разработчики вели целый ряд фирм, таких как Ford, создавших целый ряд собственных ATF, объединенных классификацией MERCON, Тойота классификация Tyret (DTT).

Это привело к изрядной путанице в классификации масел и понимании их совместимости между собой и с конструкцией АКПП. Поэтому со временем было принято решение привязать все эти стандарты к классификации GM -DEXTRON. Поэтому на большинстве упаковок ATF любых фирм сзади в аннотации можно увидеть надпись: “Аналог DEXTRON III” или “DIV” и т.д.

В чём разница свойств ATF различных производителей. Определение совместимости с конструкцией АКПП.

Хотелось бы сразу отметить, что бы ни говорили достойные специалисты, принципиальной разницы в свойствах наиболее современных ATF нет. Если же вдаваться в подробности, то за критерии отличия берутся два основных фактора:

1. Взаимодействие ATF с различными типами фрикционных материалов.
2. Различные характеристики коэффициентов трения при сцеплении фрикционов фрикционных свойств (изменяемый и постоянный коэффициент трения).

По первому пункту: В мире существует около десятка производителей фрикционных материалов, таких как Borg Warren, Alomatic, Alto и другие, каждая из которых разрабатывает свои оригинальные составы. Основой обычно является специально обработанное целлюлозное волокно (фрикционный картон), в которое в качестве связующего вещества добавляются различные синтетические смолы, а для упрочнения и улучшения фрикционных свойств вводятся в различных пропорциях сажа, асбест, различные типы керамики, бронзовая крошка, волокнистые композиты типа * и углепластика. Соответственно считается, что производитель АКПП подбирает тип ATF под используемый фрикционный материал, подбирая оптимальное значение коэффициента сдвига между фрикционами при полном контакте, чтобы максимально снизить выделения тепла в пакетах фрикционов. Однако, независимо от разницы в составах фрикционов все разработчики используют одну цепь, поэтому и качественные фрикционы родных фирм не сильно разнятся по свойствам, поэтому сходно реагируют на разный тип ATF.

По второму пункту: Параметры зацепления фрикционных элементов АКПП определяются коэффициентом трения. Трение соответственно присутствует двух типов:

• трение скольжения, возникающее при соприкосновении фрикционных элементов до момента их полного зацепления;
• трение покоя, когда фрикционы приходят в состояние полного зацепления и становятся неподвижны относительно друг друга.

Кроме фрикционов в тормозных и приводных элементах АКПП есть еще фрикцион блокировки гидротрансформатора, который при переходе из гидродинамического (за счет сжатия жидкостей между противоположно расположенными лопастями) режима передачи основного крутящего момента в жесткий (когда блокировка полностью прижимается к корпусу и Г/ТР работает как обычное сцепление на механике) получает тот же набор эффектов трения. Однако, в Г/Т современных АКПП 6-ти и более ступеней появился промежуточный режим, называемый управляемым проскальзыванием блокировки (FLU – Flex Lock Up) для более плавного и комфортного переключения, когда регулятор давления с большой частотой включения подает и отключает управляющее блокировкой давление, удерживая ее на грани проскальзывания. Соответственно, все виды ATF делятся на два класса: с постоянными фрикционными свойствами (Type F, Type G) и изменяемыми фрикционными свойствами (DEXTRON, MERCON, MOPAR).

ATF с неизменяемыми фрикционными свойствами имеет достаточно линейную картину: по мере прижатия фрикциона (уменьшения скорости проскальзывания) коэффициент трения растет, и в момент зацепления фрикционов достигает максимума. Это дает эффект четкого отрабатывания передач с выделением минимального соответствия.

Соответственно присутствует эффект ощущения переключений. При использовании ATF с изменяемыми фрикционными свойствами на начальном этапе прижатия фрикциона коэффициент трения-скольжения имеет максимальное значение, но по мере их сжатия оно несколько снижается, достигая опять же максимума при полном контакте, но при этом значении коэффициент эктатрения покоя намного ниже. Это дает эффект более плавного и комфортного включения передач, но количество выделяемого тепла при этом возрастает.

Возможные последствия: Если залить ATF с изменяемыми свойствами в АКПП с жестким включением г/т, это может вызвать нежелательный эффект пробуксовки блокировки. В случае с неизношенной АКПП гидродинамическая передача поддержит крутящий момент до полного зацепления и ничего неприятного происходить не будет. В изношенной или поврежденной АКПП с подгоревшей блокировкой и фрикционами, избыточное скольжение может усугубить положение и вызвать фатальное разрушение. Если же в АКПП с управляемым проскальзыванием блокировки залить ATF с неизменяемыми фрикционными свойствами, это может вызвать более жесткое включение передач, но трагических последствий не принесет. Из этого можно сделать вывод, чтов нее можно долить ATF с измененными фрикционными свойствами, и она станет работать мягче, а если есть ощущение, что АКПП подбуксовывает чуть больше, чем надо, можно залить ATF с неизменяемыми фрикционными свойствами и она будет работать чётче.

В заключение могу добавить, что значительно более серьезными факторами, чем фрикционные свойства масел, оказывающими влияние на работу АКПП, является температурный режим, степень износа поверхностей фрикционов и других устройств и управляющих компонентов, морозы. Перед этими факторами различия в свойствах ATF становятся незначительными. Есть смысл их учитывать только при наличии идеальных условий эксплуатации нового автомобиля.

Последняя разработка на рынке ATF

Несколько лет назад технологи нефтехимической компании AMALIE MOTOR OIL разработали универсальную синтетическую ATF, не имеющую аналогов в мире, обладающую фантастическими свойствами, которая одинаково удовлетворяет требованиям АКПП всех типов. Жидкость получила название “Amalie Universal Synthetic Automatic Transmission Fluid”, которая произвела настоящую революцию на рынке США, получив сертификацию всех ведущих производителей автомобилей и АКПП. Новый тип полностью синтетической базы и сверхсовременный пакет многофункциональных присадок обеспечивают непревзойденную защиту и стабильные рабочие характеристики при использовании в любых типах автоматических и роботизированных трансмиссий, гидроусилителях и других гидравлических системах, независимо от производителя. Она с успехом заменяет всю линейку DEXTRON, MERCON, трансмиссионные жидкости Chryster, Toyota, Caterpilar и других производителей. Жидкость рекомендуется к использованию в высоконагруженных АКПП таких производителей, как BMV, Audi, Land Rover, Mercedes, Mitsubishi, Toyota и любых других автомобилей американского, европейского и азиатского рынка. Два года назад эта ATF появилась и на российском рынке. Для тех владельцев автомобилей, которые располагают средствами и не жалеют их на содержание своих железных коней, эта продукция является реальным решением.

"Трансмиссионное масло в автоматической коробке передач обычно заменяется через каждые 60 тыс. км." (Из "Руководства по ремонту и техническому обслуживанию"). О том, для чего, почему, что и как, рассказывают мастера фирмы.

Технари - народ серьезный, как и сама богиня Техника, которой они поклоняются. Техника не терпит неточности, или, не дай Бог, каких-нибудь шуток. Она предельно точна во всем, включая язык, то бишь терминологию. Сказано "вентиль шабрить", значит, именно "вентиль" и именно "шабрить". А ежели, напротив, написано: "развести шведик", то деваться некуда - надо разводить...

О терминологии

Разговор о ней зашел не случайно. С точки зрения терминологии, приведенная нами фраза "Руководства" немного не "дотягивает". Попахивает, извините, технической "феней".

А дело заключается в следующем. В автоматические коробки передач заливают отнюдь не масло, а специально разработанную для этих целей жидкость для автоматических трансмиссий, что подтверждается англоязычной аббревиатурой ATF (automatic transmission fluid), всегда присутствующей на упаковке данного продукта.

Казалось бы, какая разница - масло или жидкость? Ан нет. Разница есть, и существенная. Маслом в технике принято называть вещество, используемое прежде всего для смазывания трущихся поверхностей деталей и механизмов. В отличие от него, применяемая в АКПП жидкость выполняет множество иных функций, маслу вовсе несвойственных. Да и работает она в запредельных для моторных и трансмиссионных масел условиях. Вот об этом и поговорим.

Принципиальным отличием автоматических трансмиссий от механических является то, что при движении автомобиля между коленчатым валом двигателя и первичным валом АКПП нет жесткой связи. Роль всем известного сцепления здесь возложена на гидродинамический трансформатор (ГДТ). Именно он осуществляет передачу крутящего момента от двигателя к коробке. Главным действующим лицом, т.е. рабочим телом, является ATF.

Помимо этого ATF используется для передачи управляющего давления на фрикционы многодисковых сцеплений, вызывая включение той или иной передачи.

В процессе работы узлы и механизмы АКПП испытывают серьезные тепловые нагрузки. Температура на поверхности фрикционов в момент переключения передачи достигает 300-400 o С. Происходит интенсивный нагрев гидротрансформатора. При езде в режиме полной мощности его температура может достигать 150 o С.

Обеспечение теплоотвода от АКПП и сброс тепла в атмосферу происходят также при помощи трансмиссионной жидкости.

Мало того, ATF должна еще, не окисляясь при высоких температурах и не вспениваясь, обеспечивать смазку шестеренных механизмов, подшипников и прочих деталей, подверженных истиранию и образованию задиров. Для этого в жидкость добавляют целый комплекс присадок. Причем проявлять свои свойства в полной мере она должна во всем диапазоне допустимых рабочих температур: от -40 o до +150 o С.

Одна пищу готовит, одна стирает, одна детей воспитывает... Тяжело!

А вы говорите: масло...

Почему?

Химики-технологи на славу постарались, создавая "хитрую" жидкость, но все же пока не смогли обеспечить такой ресурс ее работы, чтобы при эксплуатации автомобиля можно было бы забыть о самом существовании ATF. Тому есть несколько причин.

Во-первых, даже если автоматическая трансмиссия герметична и не имеет течей, при эксплуатации количество жидкости уменьшается вследствие выноса ее паров через систему вентиляции полостей АКПП, снабженную клапаном - "сапуном". Поэтому при техническом обслуживании необходимо доливать трансмиссионную жидкость до эксплуатационного уровня

Эту процедуру выполнить несложно, если АКПП имеет трубку для контроля уровня жидкости со щупом. Многие современные коробки щупом не оборудуются. Это особенно характерно для европейских производителей, настойчиво пытающихся отстранить неумелого автовладельца (а таковых у них, видимо, большинство) от обслуживания личной техники.

Во-вторых, при длительной эксплуатации трансмиссионная жидкость рано или поздно утрачивает физико-химические свойства, столь необходимые ей для исполнения многочисленных полезных функций. Вследствие испарения легких фракций происходит увеличение ее вязкости выше допустимого уровня. Вырабатывают свой ресурс чудодейственные присадки.

Трансмиссионная жидкость в течение всего срока эксплуатации в нормально работающей коробке должна оставаться чистой. Допускается лишь небольшое изменение ее цвета - она темнеет.

Грязная черная жидкость со специфическим запахом гари - показатель того, что коробке нужна не замена жидкости, а серьезный ремонт.

Специалисты рекомендуют менять масло после пробега автомобилем 50-70 тыс. км, если автомобиль эксплуатируется в обычном режиме, и через 30-40 тыс. км - при очень интенсивной ("полицейской") езде. Еще раз обратите внимание, что показанием к замене жидкости является не ее цвет, а только величина пробега машины. Если, конечно, АКПП исправна.

Что?

Рекомендуемая марка трансмиссионной жидкости обычно указывается в "Руководстве по ремонту и техническому обслуживанию" автомобиля. Если эта информация недоступна, полезно знать следующее. Несмотря на разнообразие торговых марок, то, что вам нужно, всегда имеет на упаковке аббревиатуру "ATF". Наиболее часто встречающаяся марка ATF - Dexron (обычно с римскими цифрами I, II или III). Чем больше цифра, тем выше качество жидкости и современнее автоматическая коробка, в которой она используется. Для автомобилей марки Ford рекомендуется использовать жидкость Dexron-Мегсоп. Эти жидкости, как и подавляющее большинство имеющихся сейчас в продаже, изготавливаются на минеральной основе и имеют красный цвет. Все они, как правило, совместимы друг с другом.

Как обычно, оригинальничают французские производители, разрабатывающие для некоторых своих автомобилей ATF желтого и зеленого цветов. Смешивать их с жидкостями родного нам красного цвета настоятельно не рекомендуется, а то как бы чего не вышло...

Недавно на рынке появилась ATF на синтетической основе (Synthetic ATF). Сопроводительная техническая документация утверждает, что "синтетика" обеспечивает хорошую текучесть при температурах до -48 o С, лучшую стабильность при высоких температурах и увеличенный срок эксплуатации. При этом синтетическая трансмиссионная жидкость является полностью совместимой с минеральными ATF (опять же в отличие от синтетического моторного масла).

Стоимость одного литра "синтетики" - около 10 долларов США, в то время как литр минеральной ATF стоит 3-4 доллара.

Рекомендовать ее к применению "где попало" мы не рискнем. Это дело, как говорится, головы и кошелька. Если же использование синтетики особо оговорено "Руководством..." (например, для АКПП типа 5НРЗО, которой оснащаются некоторые марки автомобилей BMW), тут уж дело святое - придется идти на большие расходы.

Всего в АКПП различных типов может заправляться от 7 до 15 литров. трансмиссионной жидкости. Однако это вовсе не означает, что для замены вам необходимо приобрести такое безумное количество ATF. Здесь проявляется принципиальное отличие процесса замены жидкости от смены моторного масла в двигателе.

Дело в том, что при замене ATF вам удастся слить не более 50% от общего объема. Ваши ловкость и умение ни при чем - таковы конструктивные особенности АКПП. Полностью поменять трансмиссионную жидкость можно только при полной разборке коробки. Прежде, чем отправляться в магазин, внимательно изучите техническую документацию. Иногда в ней указывается полный объем ATF, иногда объем, подлежащий замене. Не забудьте также приобрести новый фильтрующий элемент.

Как?

Сливать трансмиссионную жидкость нужно из прогретой АКПП, для чего перед сливом необходимо проехать на автомобиле десяток -другой километров.

Позаботьтесь о мерах предосторожности: температура жидкости может быть очень высокой. Как правило, для слива предусматривают сливную пробку, но...сегодня, видимо, не наш день. Нам не повезло. Вернее, не повезло мастеру Михаилу Гулют-кину, деловито устроившемуся на стуле под машиной: коробка марки A4LD, которой оснащен автомобиль Ford Scorpio, сливной пробки не имеет. Неужто забыли? Было высказано резонное предположение, что это не забывчивость, а защита от дурака: хочешь слить - открути поддон. Открутишь - увидишь фильтр.

В некоторых конструкциях АКПП, например, на автомобилях Mercedes, предусмотрена возможность слива трансмиссионной жидкости не только из поддона, но и из гидротрансформатора через резьбовую заглушку.

Сняв поддон, не спешите промывать его. Сначала посмотрите, нет ли на его внутренней поверхности посторонних отложений, свидетельствующих о механическом износе деталей АКПП. Допускается лишь наличие незначительного количества металлической пыли на улавливающем магните, размещенном в углу поддона.

При обслуживании отдельных типов АКПП, вскрыв поддон, вы не обнаружите фильтрующего элемента. Не волнуйтесь - бывает и так. Например, в коробке марки AW50-40 LE, устанавливаемой на Opel Vectra, фильтр расположен так, что может быть заменен только при капитальном ремонте коробки.

Монтируя новый фильтрующий элемент, не забудьте установить все прокладки и уплотнительные кольца, входящие в комплект фильтра.

После заправки требуемого количества ATF, установите селектор режимов АКПП в требуемое для проверки уровня жидкости положение и проверьте его при работающем двигателе.

Совершив кратковременную поездку, повторите измерение и доведите уровень до нормы. Осмотрите поддон на предмет отсутствия течей.

Прочие подробности процедуры замены масла можно уточнить, изучив фотоматериалы. Всего-то делов. Как говорит один наш знакомый, "гоняйте и не грустите!"

Масла для автоматических коробок передач (ATF) наряду с тормозными жидкостями и жидкостями для гидроусилителей рулей, являются самыми специфическими продуктами автохимии. Если из двигателя слить моторное масло, то он запустится и некоторое время будет даже работать, а если же из автоматической коробки передач (АКП) удалить рабочую жидкость, то она моментально станет ни к чему не пригодным набором сложных механизмов. К ATF предъявляются более высокие требования по вязкости, антифрикционным, антиокислительным, противоизносным и противопенным свойствам, чем к нефтепродуктам для других агрегатов.

Поскольку автоматические коробки передач включают в себя несколько совершенно разных узлов - гидротрансформатор, шестеренчатую коробку передач, сложную систему управления - спектр функций масла очень велик: оно смазывает, охлаждает, защищает от коррозии и износа, передает крутящий момент и обеспечивает фрикционное сцепление. Средняя температура масла в картере автоматической коробки передач составляет 80-90 0 С, а в жаркую погоду при городском цикле движения может подниматься до 150 0 С.

Конструкция автоматической коробки такова, что если с двигателя снимается мощность большая, чем нужно для преодоления дорожного сопротивления, то ее избыток расходуется на внутреннее трение масла, которое еще больше нагревается. Высокие скорости движения масла в гидротрансформаторе и температура вызывают интенсивную аэрацию, приводящую к вспениванию, что создает благоприятные условия для окисления масла и коррозии металлов. Разнообразие материалов в парах трения (сталь, бронза, металлокерамика, фрикционные прокладки, эластомеры) затрудняет подбор антифрикционных присадок, а также создает электрохимические пары, в которых при наличии кислорода и воды активизируется коррозионный износ.

В таких условиях масло должно сохранять не только свои эксплуатационные свойства, но и как передающая крутящий момент среда обеспечивать высокий КПД трансмиссии.

Основные спецификации

Исторически сложилось так, что "законодателем мод" в области стандартов на масла для автоматических трансмиссий являются корпорации "General Motors" (GM) и "Ford" (Табл. 1). Европейские производители, как автомобильной техники, так и трансмиссионных масел, не имеют своих собственных спецификаций и руководствуются списками масел, одобренных ими к применению. Аналогичным образом поступают и японские автомобильные концерны.Первоначально в "автоматах" использовались обычные моторные масла, которые приходилось часто менять. При этом качество переключения передач было крайне низким.

В 1949 г. компания General Motors разработала специальную жидкость для автоматических трансмиссий - ATF-А, которая применялась во всех АКП, выпускаемых в мире. В 1957 г. спецификация была пересмотрена и получила название Type A Suffix A (ATF TASA). Одним из компонентов при производстве этих жидкостей являлся продукт животного происхождения, получаемый в результате переработки китов. В связи с возросшими объемами потребления масел и запретом охоты на китов, были разработаны ATF полностью на минеральной, а позднее и на синтетической основах.

В конце 1967 года General Motors ввело новую спецификацию Dexron В, позднее Dexron II, Dexron III и Dexron IV.Спецификации Dexron III и Dexron IV созданы с учетом требований к маслам для электронно-контролируемого сцепления автотрансформатора. Корпорацией General Motors также разработана и внедрена спецификация Allison C-4 (Allison - отделение General Motors по производству трансмиссий), определяющая требования к маслам, работающим в тяжелых условиях эксплуатации в грузовых автомобилях и внедорожной техники.Долгое время у компании Ford не было собственной ATF-спецификации, и фордовские инженеры использовали стандарт ATF-A. Только в 1959 году компания разработала и внедрила фирменный стандарт М2С33-А/В. Наибольшее распространение получили жидкости стандарта ESW-M2C33-F (ATF-F).

В 1961 году Ford издал спецификацию M2С33-D, учитывающую новые требования по фрикционным свойствам, а в 80-х годах - спецификацию Mercon. Масла, соответствующие спецификации Mercon, максимально приближаются к маслам Dexron II, III и совместимы с ними. Основные различия между спецификациями компаний General Motors и Ford - разные требования к фрикционным характеристикам масел (у General Motors на первом месте плавность переключения передач, у Ford - скорость их переключения).Типичные характеристики масел для АКП приведены в Табл. 2.

Табл. 1. Развития спецификаций масел

Масла устаревших спецификаций до сих пор используются во многих европейских автомобилях, причем очень часто в качестве масел для механических коробок передач.

В автоматических трансмиссиях большинством производителей современных автомобилей рекомендованы масла, отвечающие требованиям спецификаций Dexron II, III и Mercon (Ford Mercon), которые, как правило, взаимозаменяемы и совместимы. Масла, отвечающие требованиям последних спецификаций, например Dexron III, могут быть использованы для доливки или замены в механизмах, где ранее применялись масла соответствующе спецификации Dexron II, а в некоторых случаях и ATF - A. Обратная замена масел не допустима.

Табл. 2. Типичные характеристики масел для АКП

На российском рынке ассортимент масел для АКП достаточно велик и, за редким исключением, представлен импортными маслами (Табл. 3).

Табл. 3. Масла для автоматических коробок передач

Все масла, как правило, прошли испытания на соответствие указанным спецификациям и имеют специальные допуски от производителей техники.

Хотя эксплуатационный уровень ATF определяется спецификациями производителей автомобильной техники, значительная часть производимых масел используется в областях применения, отличных от АПК, например:
- В силовых коробках передач внедорожной строительной, сельскохозяйственной и горнодобывающей техники;
- В гидравлических системах автомобилей, промышленного оборудования, мобильной техники и судов;
- В рулевом управлении;
- В ротационных винтовых компрессорах

В состав масел для АКП обычно входят антиокислители, ингибиторы пенообразования, противоизносные присадки, модификаторы трения и набухания уплотнений. В целях идентификации и скорейшего обнаружения протечек масла для АКП окашивают в красный цвет.