ATF kapaliny pro automatické převodovky v teorii a v praxi
Automatic transmission fluid (ATF) je kapalina, používaná ve vozidlech se samočinnými nebo automatickými převodovkami.
ATF kapaliny jsou na rozdíl od motor. oleje zbarveny červeně či zeleně. V principu je kapalina vysoce specializovaný mazací olej s optimalizovanými vlastnostmi, zejména z hlediska provozuschop-nosti drobných ventilových systémů, třecích vlastností na pásových brzdách a synchronech, přenosu kroutícího momentu v měniči, mazání vlastních převodů.
Jejím hlavním problémem je teplo. Při každém přeřazení rychlosti generuje spojkový systém teplo. To musí být odvedeno kapalinou. Čím větší je zatížení převodů, tím více tepla se musí odvést, a tím větší zátěž to pro kapalinu představuje. Vliv na životnost je zřejmý.
ATF je rovněž používána jako hy-draulická kapalina v posilovačích řízení,v rozvodovkách u systémů 4WD a rovněž v některých manuálních převodovkách u vozidel s předním náhonem.
Historická zajímavost
Počátek v 40-tých létech, za použití velrybího oleje jako modifikátoru tření: Tehdejší převodové kapaliny byly příliš husté, navíc s nízkým viskozitním indexem. Od 70-tých let prudký rozvoj techniky. Zvyšování výkonů = teplot, ukončilo výr. typů Dexron A a B. A používání velrybího oleje.
Rozdělení automatických převodovek:
: AMT-automatizovaná manuální převodovka
: DCT dry-dvojspojková se suchou skříní
: DCT wet-dvojspojková s mokrou skříní
: AT-klasická automatická s hydr. měničem
: Torroidal-převodovka s toroidním variátorem (rovněž IVT- pokud je vynechán hydr. měnič)
: CVT- plynule měnitelné převody
: Hybridní převodovka-většinou AT bez měniče
Komponenty spojky citlivé na tření
Spojka z deskových spojek a pásové brzdy: Deskový komplet sestává ze střídavě umístěných desek s/bez frikčního obložení. Hydraulicky je ovládáno jak sevření pás. brzdy, tak desek, aby mohlo dojít k zasunutí.
Principy formulace moderních ATF kapalin (průměrně cca 20 komponent).
- Klasická aditiva: protipěniva, disperzanty, detergenty, antioxidanty, inhibitory koroze, protioděrová aditiva,
- Specifická aditiva: surfaktanty, zlepšovače viskozity za studena,vysokoteplotní zahušťovadla, kondicionéry těsniv
- barviva na ropné bázi - typicky červená a zelená (na odlišení od motorového či převodového oleje)
Ochrana povrchu součástek
- Protioděrová a EP aditiva => Chem. interakce s kovem => formace filmu
- Inhibace koroze => Preferenční adsorbce polární složky na kovový povrch => film
- Detergence => Chem. interakce s kaly => neutralizace + udrž. v tekutém stavu
- Disperzance => Kontaminanty jsou polárně vázány k molekulám disperzantu a neaglomerují
- Modifikátor tření => Preferenční adsorpce na povrchově aktivní materiály
Aditiva zlepšující mazivo
- Depresant => Modifikuje formování krystalů vosku
- Látka pro objemovou extruzi těsniv => Chemicky zajišťuje mírné nabobtnání či smrštění elastomerů
- Stabilizátor viskozity => Polymer - expanduje při zvýšení teploty => snižuje zřídnutí
- Barvivo =>Roztok chem. barviva
Aditiva k udržení životnosti maziva
- Protipěnivo =>Redukuje povrch. napětí => rychlé odpěnění
- Antioxidant => Rozkládá peroxidy a zastavuje reakce volných radikálů
- Deaktivátor kovů => Vytvoří komplex s meta-lickými ionty =>formace inaktivního filmu
Přehled časového vývoje nejznámějšího standardu mezi ATF: kapalin DEXRON
Dexron VI-revoluce A.D.2006
- Nejdůležitější:Dexron VI je kompatibilní se všemi předchozími systémy aut. převodovek, kde byl používán jakýkoliv typ Dexronu
- Může se mísit i s původními náplněmi Dexron v převodovce
- Lze ho použít rovněž jako náhradu do manuálních převodovek a posilovačů řízení GM (u většiny typů)
- Dexron VI přináší i technická zlepšení:
- zlepšuje chod jak u nových, tak u opotřebených převodů
- prodloužená životnost kapaliny(min.150 % oproti předchozím)
- frikční stabilita po celou životnost je konstantní
Přehled požadavků na vlastnosti ATF:
Porovnání různých typů automatických převodovek z různých hledisek:
Nejpoužívanější normy pro soudobé ATF kapaliny (ATF: Syntetické i ropné báze)
- Mercon V-LV-SP
- Dexron VI, III+,III H
- Jaso M 315 1a,
- MB 236.1,2,5,6,7,9,10
- VW/Audi G-052-25-A2
- VW/Audi G-052-162-A1
- Voith DIWA
- ZF quality norm
- AllisonC4
- Ford M2C 138 CG, 166 H
- GM 613M, 6137M
- Voith+MB 236.9
- BMW LT71141, La2634, 7045E
- Honda Z1
- Hyundai/Kia/Mitsubishi SP-II/SP III
- Volvo 97340
- Nissan Matic D/J/K
- ToyotaT/T-III, T-IV/WS
Současné nejpoužívanější typy ATF kapalin
- ATF+4 - Většina Dodge, Jeep, a Chrysler
- Mercon V - Většina Ford, Mercury, Lincoln
- Mercon LV - Někt. Ford (DuratecHE), MAZDA Europe nebo Asia
- DEXRON VI- Většina GM převodovek, některé aplikace Ford
- ATF-Z1 (Postupně vyřazována od 2011) - Všech. přev. Honda a Acura (s výjimkou CVT)
- ATF DW-1 - Všechny Honda and Acura (vyjma CVT)
- SP-III - Všechny Hyundai, Mitsubishi and Kia (vyjma CVT a dvojspojkové přev.)
- Část evropských výrobců vozidel, prosazuje kapaliny označené svojí nomenklaturou a tají složení.
Intervaly výměn
Příklady předpisů výrobců vozidel pro výměnu:
- Voith 55,6335: mineral 60 tis. km
- Voith 6336: synt.120 nebo 180 tis. km
- MAN 339 Z-1, 2(dle předp. ZF); V-1, 2(dleVoith)
- MB 236.1, 6, 14 a 237.7: int. dle typu provozu
- ZF TE-ML 14:mineral A-30 tis., B-60 tis. km, synt. C-120 tis., E -150 tis. km, 20: 180 tis. km
Aspekty servisu ATF a aut. převodovek
Mnoho problémů s automatickou převodovkou je způsobeno znehodnocenou kapalinou a zaplněným filtrem. Pravidelná výměna je nejlepší prevencí závad převodovky. Jak často to závisí na druhu provozu. U vozidel s častým zatěžováním na hranici výkonnosti se doporučuje interval 50 tis.km či 2 roky. U syntetických kapalin max. 150 tis. km.
Čím větší výkon přenáší,tím je kapalina více ohřívána. Její životnost prudce klesá, pokud pracovní teplota překračuje 90 °C. Každých 20 °C nad tuto hranici krátí životnost ATF na polovinu. Dále: intenzifikuje se rovněž její kontaminace částicemi z opotřebení synchronových desek, těsnění a převodů, které většinou zachytí filtr až do jeho zaplnění.
Mnoho starších převodovek asijské provenience je však vybaveno pouze tzv. záchytným lapačem z plastu či kovu. Ten však není schopen kapalinu vyčistit od jemných kontaminant. Proto v těchto případech je jedinou cestou, jak životnost převodovky zachovat, pravidelná a častá výměna kapaliny.
Výměna kapaliny svépomocí není doporučována. Při běžném postupu, kdy je sejmuto víko převodovky a kapalina vypuštěna, zůstanou v systému (hlavně v měniči) ještě cca 3 litry staré, zoxidované kapaliny. Doporučovaná cesta je napojení na výměnný agregát a provedení výměny za chodu motoru!
Rychlá diagnostika kapalin ATF
- Kapkový test pomůže s určením času výměny. Tmavý střed obrazce odhalí stupeň znečištění kapaliny. Zahnědnutí signalizuje stupeň oxidace.
- Zápach po spálených toastech indikuje již zcela znehodnocenou kapalinu. Adekvátně bude vypadat obložení na třecích plochách - tj. spálené.
- Jestliže kapalina obsahuje bubliny či pěnu, je pravděpodobné, že skříň je přeplněna. Další příčinou může být rovněž použití špatného typu kapaliny, popř. ucpání odvzdušňovacího otvoru.
- Mléčný nádech vzorku kapaliny signalizuje kontaminaci kapalinou z chladiče.
Diagnostika za použití kapkové zkoušky odhalí problém s kapalinou během několika minut. V ceně haléřů ušetří desetitisíce Kč!
Specifické problémy ATF a tipy na jejich řešení
- Primárním úkonem je kontrola množství. S každou výměnou motorového oleje.
- Ale co když měrka chybí? Zvláštností provozu je to, že hladina náplně může být kontrolována za chodu motoru tam, kde je měrka.
- Jednou z klíčových příčin poruch je přeplnění. Aby výrobci zabránili přeplňování, nenainstalovali u některých typů převodovek kontrolní měrku. Pak jedinou cestou jak překontrolovat stav kapaliny, je plnící otvor na boku převodovky.
- U starších vozidel, kde evidentně nebyla kapalina měněna po více jak 200 tis. km, není vhodné opotřebenou kapalinu jednorázově vyměnit. Vrstva usazenin na stěnách by se mohla uvolnit a zablokovat ventily a kanály. Proto se doporučuje pouze po malých množstvích odpouštět a doplňovat čerstvou kapalinou. A kontrolovat průběžně pomocí kapkové zkoušky změny v kvalitě ATF.
Ing. Petr Chytka, Csc.
