Oleje przekładniowe do manualnej i automatycznej skrzyni biegów.
Dbanie o kondycję silnika to nie tylko kwestia sposobu prowadzenia pojazdu czy tankowania wyższej jakości paliwa. Jedną z kluczowych czynności, która powinna być regularnie wykonywana przez każdego kierowcę, jest regularna wymiana oleju. Ten płynny smar odgrywa niezwykle istotną rolę w funkcjonowaniu silnika. Pracuje on w trudnych warunkach, zapewniając odpowiednią smarność i skuteczne odprowadzanie ciepła podczas ekstremalnych obrotów, w których elementy silnika współdziałają ze sobą.
Nie tylko silnik korzysta z dobrodziejstw oleju - równie istotne jest dbanie o świeży i właściwie dobrany olej w skrzyni biegów. To właśnie on gwarantuje bezproblemową pracę tego elementu układu napędowego, pozwalając na utrzymanie przekładni w doskonałej kondycji. Dlatego tak istotne jest regularne przestrzeganie terminów wymiany tego płynu smarnego.
Czym jest olej przekładniowy i do czego służy?
Warto zdawać sobie sprawę, że oleje przekładniowe mają istotne znaczenie dla skrzyń biegów, podobnie jak olej silnikowy dla jednostki napędowej. Ich działanie ma na celu zapewnienie smarowania i ochrony, co jest kluczowe dla prawidłowego funkcjonowania tego elementu układu napędowego. Skrzynie biegów, niezależnie od ich rodzaju - manualne czy automatyczne - składają się z kół zębatych, które muszą płynnie ze sobą współpracować, a olej przekładniowy przeciwdziała tarciu, będącemu nieuniknionym efektem w tego typu mechanizmach.
Oprócz tego, olej przekładniowy odprowadza ciepło wytworzone podczas pracy części skrzyni, jednocześnie chroniąc ją przed zanieczyszczeniami. W związku z tym, jego właściwe działanie jest kluczowe dla długiej żywotności skrzyni biegów. Niemniej jednak, skrzynie biegów zazwyczaj nie są tak eksploatowane jak silniki, dlatego wymiana oleju przekładniowego odbywa się rzadziej niż wy miana oleju silnikowego.
Warto jednak zauważyć, że niektórzy producenci nie zalecają wymiany oleju przekładniowego przez cały okres eksploatacji pojazdu. To jednak może być ryzykowne, ponieważ zebrane zanieczyszczenia i utrata właściwości oleju mogą przyspieszyć zużycie skrzyni biegów. Dlatego ważne jest przestrzeganie zaleceń dotyczących wymiany oleju przekładniowego. Faktem jest, że oleje przekładniowe powinny zapewnić skuteczność działania na ok. 100 000 km.
Opisywana zasada wymiany co 100 tys. km również jest tylko umowną wartością. Jeśli autem z manualną skrzynią jeździsz bardzo dynamicznie np. na torze wyścigowym, to ten interwał powinien zostać skrócony do ok. 40 tys. km. Z kolei automatyczne skrzynie biegów wymagają większej uwagi od „manuala” i w tym przypadku nawet przy spokojnej jeździe zalecany jest okres wymian co ok. 60 – 80 tys. km.
Wymagania dla olejów przekładniowych.
- smarowanie / ochrona przed zużyciem
- kompatybilność z synchronizatorami
- wysoka stabilność charakterystyki tarcia
- odporność na utlenianie
- znakomita odporność na pienienie i zdolność uwalniania powietrza
- wysoka oszczędność paliwa
- dobra charakterystyka zmiany biegów/ odpowiednia lepkość w niskich temperaturach
- ochrona przed korozją
- wysoka stabilność termiczna
- długie okresy między wymianami a nawet dożywotnia eksploatacja
- brak hałasu / tłumienie drgań
- wysoka odporność na ścinanie
- kompatybilność z materiałami, w tym elementami elektrycznymi
- przenoszenie obciążeń (EP = Extreme Pressur)
- uwalnianie zanieczyszczeń i osadów
Olej przekładniowy – klasyfikacja według SAE i API
KLASYFIKACJA WEDŁUG SAE
Podobnie jak przy klasyfikacji olejów silnikowych, lepkość olejów przekładniowych również jest określana za pomocą dwóch zestawów cyfr. Pierwsza liczba odnosi się do lepkości w warunkach zimowych, na przykład 75W (gdzie "W" oznacza "winter"), natomiast druga liczba odnosi się do lepkości w warunkach letnich, na przykład 140. Skale klasyfikacji lepkości olejów przekładniowych według standardów SAE obejmują zakres od 70 do 250, obejmując klasy takie jak 70, 75, 80, 85, 90, 110, 140, 190, aż do 250. Możemy przyjąć, że oleje o klasie 70W są przeznaczone głównie do ekstremalnie niskich temperatur, podczas gdy oleje klasy 250 są bardziej odpowiednie dla klimatu tropikalnego. W warunkach typowych dla samochodów osobowych najczęściej stosowane są oleje o klasach lepkości od 75W wzwyż, aż do 90–110, np. 75W-90. Klasy o wyższych wartościach są zazwyczaj zarezerwowane dla przekładni pracujących pod dużym obciążeniem lub w bardzo trudnych warunkach.
KLASYFIKACJA WEDŁUG API
Klasa jakości API określa ilość dodatków i uszlachetniaczy, jakimi został wzbogacony olej przekładniowy. Celem tych substancji jest modyfikacja lub poprawa właściwości danego smarowidła, na przykład eliminacja pienienia pod wpływem wysokiego ciśnienia. Z tego powodu według kategorii API, im niższy numer, tym niższa jakość oleju (czyli mniejsza ilość dodatków). Zazwyczaj producenci skrzyń biegów precyzyjnie określają wymaganą klasę jakości oleju, który może być używany w danym mechanizmie. Poniżej przedstawiono opis poszczególnych oznaczeń klas API:
GL-1 – przekładnie ręczne i mosty napędowe w starszych konstrukcjach samochodów w lekkich warunkach pracy. Brak dodatków uszlachetniających. Często może być zastępowany olejem silnikowym.
GL-2 – olej przekładniowy z minimalną ilością dodatków antykorozyjnych i przeciw spienianiu. Przeznaczony do pracy w lekkich warunkach, pod niewielkimi obciążeniami. Może pracować w temperaturze do 130°C.
GL-3 – olej przekładniowy z dużo większą ilością dodatków niż API GL-2, które odpowiadają między innymi za zwiększoną smarowność i odporność na zużycie i zatarcie. Może być stosowany w niezbyt obciążonych skrzyniach biegów i pracować w temperaturze do 150°C. Tak jak w przypadku olei niższych klas, odchodzi się od ich stosowania.
GL-4 – olej przekładniowy z dużą ilością dodatków uszlachetniających. Wykorzystuje się go głównie w przekładniach hipoidalnych oraz pracujących przy dużych obciążeniach i małej prędkości (lub na odwrót). Jest to podstawowe smarowidło, stosowane we współczesnych manualnych skrzyniach biegów.
GL-5 – olej przekładniowy, w którym ilość dodatków zwiększających smarowność jest niemal 2 razy większy, niż w olejach klasy GL-4. Wykorzystywany w przekładniach pracujących pod średnimi i dużymi obciążeniami – takimi jak duży moment obrotowy i wysoka prędkość czy skokowe zmiany obciążeń.
GL-6 – olej przekładniowy, przeznaczony do pracy w ekstremalnie ciężkich warunkach, na rynku spotykany sporadycznie.
AUTOMATYCZNE SKRZYNIE BIEGÓW
Płyny ATF dzielimy na dwie główne grupy użytkowe:
- Dexron/Mercon II i IID oraz IIE D4-ATF są przeznaczone głównie do starszych typów przekładni, automatycznych skrzyń biegów, systemów wspomagania układów kierowniczych, hamulców olejowych itp.
- Dexron/Mercon III i V, High-Temp ATF, C+ATF to płyny stosowane w nowoczesnych układach hydrauliki napędowej i sterującej.
Należy rozwiać mit o uniwersalności płynów ATF. Tak naprawdę, uniwersalny płyn nie istnieje! Można zastosować Mercon-a III zamiast Mercon-a IID, ale nie odwrotnie. Ważne jest, aby stosować olej ATF o specyfikacji co najmniej o jedną wyższą, ale nigdy odwrotnie.
Budowa i działanie automatycznej skrzyni biegów
Konstrukcja automatu obejmuje zespoły przełożenia, czyli układy planetarne przekładni zębatych, oraz zespoły sterowania, które zarządzają pracą skrzyni.
W nowszych modelach automatycznych skrzyń biegów układy sterujące zazwyczaj są oddzielone, działając na zasadzie zewnętrznej elektroniki w stosunku do samej skrzyni. Elektrozawory "wewnętrzne" są natomiast elementami wykonawczymi, sterowanymi przez komputery zarządzające pracą skrzyni biegów. Dodatkowo, w tych skrzyniach znajdują się czujniki elektroniczne, które monitorują ciśnienie, temperaturę oleju oraz prędkość obrotową poszczególnych elementów wirujących.
Oprogramowanie automatycznej skrzyni biegów jest także zdolne do monitorowania prędkości pojazdu i innych parametrów istotnych dla bezpiecznej jazdy. Zmiana biegów odbywa się automatycznie w zależności od prędkości pojazdu, sterowana informacjami napływającymi do systemu.
Oleje do automatycznej skrzyni biegów (ATF)
Istotnym czynnikiem dla efektywnej pracy automatycznych skrzyń biegów jest współczynnik tarcia w czasie działania smarowanych olejem sprzęgieł i hamulców. Dokładnie ten parametr oleju musi być dobrany do wymogów przekładni automatycznych. Ponieważ różni producenci przekładni automatycznych mają różne wymagania, nie istnieje powszechna klasyfikacja dla współczynnika tarcia. W przypadku olejów ATF decydujące są specyfikacje OEM.
Olej mineralny - Tedex ATF IID
Olej półsyntetyczny - Tedex ATF III
Olej syntetyczny - Tedex ATF VI
Budowa i działanie dwusprzęgłowej skrzyni biegów
Struktura opiera się na dwóch równoległych skrzynkach biegów, umieszczonych w jednej obudowie. W tym mechanizmie znajdują się dwa osobne sprzęgła wielopłytkowe, które przekazują napęd na odpowiednie pary kół zębatych za pomocą dwóch różnych wałków sprzęgłowych. Jedno sprzęgło obsługuje biegi parzyste, a drugie nieparzyste. Podczas zmiany biegu jedno sprzęgło jest aktywne, podczas gdy drugie jest wyłączone, co umożliwia przeniesienie napędu na kolejne koła zębate.
Oleje do dwusprzęgłowej skrzyni biegów (DCT)
Oleje do przekładni z podwójnym sprzęgłem łączą w sobie właściwości oleju do manualnych i automatycznych skrzyń biegów. Ponadto stosowanie pomp hydraulicznych zwiększa wymagania dotyczące odporności na pienienie.
Budowa i działanie bezstopniowej skrzyni biegów
Skrzynie biegów CVT działają podobnie do tych stosowanych w skuterach. Moment obrotowy jest przekazywany poprzez pas, który współpracuje z kołami stożkowymi. Różnica polega na tym, że w samochodach z przekładnią CVT pas ma postać metalowego łańcucha, podczas gdy w jednośladowych przekładniach jest gumowy.
Konstrukcja skrzyń biegów CVT jest stosunkowo prosta, podobnie jak ich schemat działania. Metalowy pas przesuwa się po bieżniach dwóch zestawów stożków, które zmieniają swoje położenie przez zbliżanie się i oddalanie od siebie. Pas współpracuje z dwoma kołami zapasowymi, zbudowanymi z dwóch stożków. Gdy jeden stożek się oddala, średnica, na której pracuje pas, automatycznie się zmniejsza, co zmienia przełożenie. Stożek na drugim kole przemieszcza się w celu utrzymania stałego naciągu pasa. Te zmiany w przełożeniu zachodzą automatycznie na podstawie informacji odczytanych ze sterownika.
Oleje do bezstopniowej skrzyni biegów (CVT)
Oleje do przekładni bezstopniowych (CVT) są bardzo podobne do olejów do przekładni automatycznych, ale oprócz właściwości charakterystycznych dla olejów ATF, są one specjalnie dostosowane do właściwości ciernych wymaganych przy kontakcie pomiędzy metalowymi elementami ciernymi, takimi jak wariator i łańcuch. Ponieważ w przekładniach CVT pracują wysokowydajne pompy hydrauliczne, oleje do przekładni bezstopniowych muszą mieć szczególnie dobre właściwości przeciwpienne oraz zdolność szybkiego uwalniania powietrza, aby zapobiec kawitacji w pompie.
Podsumowując, olej przekładniowy jest niezwykle istotnym środkiem smarnym stosowanym głównie w skrzyniach biegów samochodów. Ma on równie duże znaczenie co olej silnikowy, ponieważ zapewnia płynność działania skrzyni biegów.
Należy pamiętać, że wymiana oleju przekładniowego powinna odbywać się zgodnie z zaleceniami producenta lub w okresach czasowych opisanych w instrukcji obsługi. Regularna wymiana oleju jest kluczowym działaniem konserwacyjnym, które pomaga utrzymać skrzynię biegów w dobrej kondycji, co z kolei minimalizuje ryzyko awarii.
