Одна из разновидностей трансмиссионных масел — трансмиссионно-гидравлические жидкости (ATF — Automatic Transmission Fluid) для автоматических коробок перемены передач (АКПП) и других гидромеханических передач. К этим жидкостям предъявляются гораздо более высокие требования, чем к маслам, применяемым в других агрегатах трансмиссии, поскольку автоматические коробки включают в себя несколько совершенно разнородных узлов. Следовательно, и спектр выполняемых трансмиссионно-гидравлическими жидкостями функций весьма широк.
Из-за особенностей конструкции автоматические коробки с гидротрансформатором обладают более низким КПД и способствуют повышению расхода топлива (до 10%) по сравнению с механическими КПП. Высокие скорости движения жидкости в гидротрансформаторе и температура вызывают интенсивную аэрацию, приводящую к вспениванию, что создает благоприятные условия для окисления ATF 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 отличие от механической КПП, где масло несет, в первую очередь, смазывающую и в определенной мере охлаждающую функции, жидкость в АКПП решает гораздо больше задач. Оно является одновременно смазочным материалом, рабочей жидкостью гидравлических систем управления и рабочим телом для передачи крутящего момента. В связи с этим к ATF предъявляются самые разнообразные, зачастую противоречивые требования. Жидкость должна обладать высокими смазывающими свойствами, обеспечивать передачу крутящего момента за счет трения фрикционных пар и отвод тепла, образующегося при работе АКПП, иметь высокий индекс вязкости для обеспечения плавной и устойчивой работы в широком диапазоне температур, защищать от коррозии, быть устойчивой к пенообразованию и многое другое. ATF должны обладать определенными физико-химическими, вязкостными и эксплуатационными свойствами. Но, в отличие от трансмиссионных масел, для ATF нет классификаций по вязкости и эксплуатационным свойствам.
Наиболее важными свойствами ATF являются стойкость к окислению и фрикционные свойства. При окислении образуются малорастворимые осадки, которые могут засорять очень чувствительные поверхности трения сцепления и тормоза. Поэтому в ATF, помимо антиокислительных, вводятся моющие присадки, предотвращающие отложения продуктов износа и окисления на поверхности трения.
С момента появления АКПП в сороковых годах прошлого века за неимением ничего другого в качестве ATF использовалось маловязкое моторное масло. Но оно требовало частой замены, поскольку эксплуатация приводила к накоплению отложений в коробке, что затрудняло переключение и приводило к пробуксовке фрикционных дисков. Исторически сложилось так, что первыми и основными производителями автомобилей с АКПП были американские концерны General Motors и Ford, которые и занялись решением проблемы ATF.
На приведенных графиках указаны основные типы жидкостей для автоматических коробок передач General Motors и Ford.
Справка. DEXRON III G-номер (1997 год) и DEXRON IV (1999 год) — промежуточные разработки General Motors. С 2000-го года компания General Motors отказалась от DEXRON IV, а с 2004-го — и от DEXRON III G-номер.
Справка. Ford долгое время не имел собственной спецификации и использовал стандарт Type A концерна GM. Только в 1967 году была разработана специальная жидкость, названная Type F. Сегодня спецификации Ford — MERCON.
Жидкости Dexron взаимозаменяемы, но они имеют различия во фрикционных свойствах и их применение влияет на работу АКПП на разных режимах работы. Применение разных поколений Dexron зависит от рекомендаций производителя АКПП и имеет свои особенности. Например, Dexron III заменяет Dexron II (но не наоборот) в случае, если оборудование допускает увеличение модификаторов, понижающих трение. Dexron II E заменяет Dexron II D на любом оборудовании (но не наоборот), т.к. не отличается эффективностью модификаторов и фактически является Dexron II D, но с улучшенными низкотемпературными свойствами.
Если изначально АКПП проектировалась с учетом применения Dexron II (D или E), то есть если АКПП не допускает понижения фрикционных свойств ATF, при заливке Dexron III происходит:
- увеличение времени переключения передач, так как диски проскальзывают дольше, чем это задумано производителем;
- рывковый характер включения передач. Диски долго проскальзывают за счет пониженных фрикционных свойств, а потом, по мере нарастания давления, резко соединяются.
Необходимо также отметить, что жидкость Dexron II D не рассчитана на эксплуатацию в условиях жесткой холодной зимы. Она подходит для регионов, где температура редко опускается ниже -15°С.
Самой последней разработкой General Motors является жидкость DEXRON III Н-номер, которая рекомендуется для новых автомобилей этого концерна. К ней предъявляются более высокие требования относительно ресурса работы и плавности переключения передач.
Основные различия между спецификациями компаний General Motors и Ford — разные требования к фрикционным характеристикам ATF. У General Motors на первом месте плавность переключения передач, у Ford — скорость их переключения. Первоначально не рекомендовалось
смешивать ATF DEXRON и ATF MERCON. Но в настоящее время подавляющее большинство жидкостей для АКПП имеют допуски и DEXRON, и MERCON, что еще раз подтверждает стремление производителей и разработчиков как АКПП, так и трансмиссионно-гидравлических жидкостей к унификации и взаимозаменяемости.
Сегодня становится все больше производителей, которые рекомендуют для своих агрегатов специальные жидкости, отличные от распространенных Dexron и Mercon. Так, кроме спецификаций General Motors и Ford, часто используются спецификации фирм: Daimler Chrysler, Mercedes Benz, MAN, Toyota, Allison, Renk, Voith, ZF и др. Помимо этого, появление в производственной программе некоторых компаний новых типов трансмиссий, в том числе с вариаторами, привело к появлению оригинальных жидкостей, свойства которых сильно отличаются от жидкостей, предназначенных для традиционных АКПП с планетарными передачами и гидротрансформатором.
Теперь несколько слов о сроках замены. АКПП — агрегат достаточно дорогой и требующий особого внимания. Если о замене масла в механической коробке передач большинство автовладельцев и не задумывается, то с АКПП такое не пройдет. К примеру, если с механической КП слить масло, то автомобиль может легко проехать несколько километров даже без существенного ущерба для коробки; подобная же операция с АКПП приведет к моментальной потере ее работоспособности. Превышение ресурса работы жидкости в АКПП может привести к нарушению ее нормальной работы, снижению срока службы, к поломкам деталей и механизмов. Многие производители рекомендуют интервалы замены вплоть до 60 тыс. км (синтетические ATF легковых автомобилей — даже до 150 тыс. км). Однако в наших условиях эксплуатации, учитывая и тот факт, что большинство эксплуатируемых и ввозимых в Украину автомобилей не новые, полную замену ATF лучше проводить в более короткие сроки (30-40 тыс. км) — в зависимости от нагрузки и стиля езды.
Подготовил Юрий Стороженко, autoExpert.com.ua