Automatyczne skrzynie biegów są jednym z najbardziej skomplikowanych układów mechanicznych we współcześnie produkowanych samochodach. Ponieważ tzw. automaty pojawiły się w Europie relatywnie niedawno, do dziś krąży wokół nich wiele mitów.

Mercedes jako pierwszy w latach 90. zdecydował, że mocne jednostki (umownie o pojemności powyżej 3000 ccm) będą spinane wyłącznie z automatycznymi skrzyniami biegów. Skrzynie manualne nie były już w stanie bezawaryjnie przenosić mocy i momentu obrotowego generowanego przez te silniki. Prawdziwa rewolucja przyszła jednak kilkanaście lat później.

Pod koniec 2003 roku koncern VAG zaprezentował VW Golfa R32 wyposażonego w skrzynię DSG® DQ250, co było milowym krokiem w stronę automatyzacji zmiany biegów w europejskich samochodach. Oczywiście skrzynie DSG® nie są typowymi skrzyniami automatycznymi, ale w oczach użytkowników litery PRND obok dźwigni zmiany biegów kwalifikują je do tej grupy. Bardzo szybko skrzynie te (i ich kolejne wersje) trafiły do pozostałych modeli koncernu i pojawiły się w ofercie innych producentów. Stały się tak popularne, że pomimo zastrzeżenia przez VAG nazwy DSG^®, określenie to stało się synonimem skrzynki dwusprzęgłowej.

Na świecie jest kilka specjalistycznych firm, które opracowują i budują automatyczne przekładnie. Te najbardziej znane to najlepiej rozpoznawalny w Europie ZF, silnie osadzony w samochodach amerykańskich Borg Warner, kojarzony głównie z autobusami Voith, wychodzący już znacznie poza producentów japońskich Aisin czy Eaton. Nie można też pominąć autorskich konstrukcji koncernów motoryzacyjnych (Daimler, Fiat Powertrain, Hyundai, Honda USA, Mack Truck).

Na początek kilka faktów i mitów
Dawniej automaty kojarzone były ze słabszymi osiągami i zwiększonym zużyciem paliwa, dzisiaj już tak nie jest. Fakt: nowoczesne automatyczne skrzynie biegów potrafią poprawiać osiągi i zredukować zużycie paliwa, a przede wszystkim znacznie zwiększać komfort jazdy (szczególnie w korkach). Ponadto ich zastosowanie wpływa na redukcję emisji CO2. Jeden z mitów głosi, że filtry automatycznych skrzyń biegów same się oczyszczają za każdym razem, gdy gasimy silnik. Niestety tak nie jest, w skrzyniach tych trzeba zmieniać i filtry, i olej. Kolejny mit mówi, że automatyczne skrzynie biegów są niezniszczalne – jest to prawdą tylko pod warunkiem, że pompowany jest czysty olej.

Ciężka praca oleju hydraulicznego
Zacznijmy od oleju, zwanego też płynem hydraulicznym, olejem hydraulicznym lub po prostu olejem. Co prawda jest gigantyczna różnica właściwości pomiędzy nieśmiertelnym Dexronem III a „zwykłym” 75W-90, ale dla potrzeb naszego materiału będziemy używali określenia olej, który ma chronić elementy przenoszące napęd. Jest jednym z głównych czynników odpowiedzialnych za sprawną i szybką pracę całego mechanizmu. Musi pracować w zakresie temperatur od -30°C do +150°C, a chwilami może osiągać temperaturę 400°C. Oprócz tego musi charakteryzować się zwiększoną odpornością na naciski, odpowiednią lepkością w różnym zakresie temperatur, odpornością na pienienie, starzenie i nie może reagować z elementami uszczelniającymi. W klasycznej skrzyni hydraulicznej czysty, odpowiednio dobrany olej jest gwarantem niezawodnej pracy.

Współczesne „automaty” to nie tylko duże i ciężkie skrzynie hydrauliczne. Jak już napisaliśmy, kilkanaście lat temu Europę zaczęła podbijać mała, szybka, precyzyjna skrzynia DSG®. W mokrej skrzyni DSG® w układzie sprzęgieł i kół pracuje ok. 5,5 l oleju. Jego zadania to smarowanie i chłodzenie podwójnego sprzęgła, kół zębatych, wałków łożysk czy synchronizatorów skrzyni biegów. Obieg oleju jest niezbędny do płynnego poruszania tłokami podwójnego sprzęgła i widełkami uruchamiającymi biegi. Warto wspomnieć o dodatkowym niecałym litrze oleju w układzie mechatroniki, który też należy w określonych sytuacjach wymieniać. Koncern VAG precyzyjnie określa moment wymiany oleju w swoich skrzyniach – co 60 tys. km lub co 4 lata.

Musimy też wspomnieć o jeszcze jednym aspekcie, który ma bezpośredni wpływ na pracę skrzyni, zużycie oleju i jego filtrację. To tuning elektroniczny silnika – w doładowanych jednostkach niezwykle łatwo podnieść moment obrotowy o 20-25%. To, co przynosi kierowcy niesamowitą frajdę, jest mordercze dla pracy skrzyni: działa ona w wyższych temperaturach, przez co olej szybciej traci swoje właściwości. W sytuacji zmiany parametrów pracy silnika bez wzmacniania skrzyni lub bez zmiany jej programu koniecznie musimy przygotować się na częstszą wymianę oleju i filtra – nawet co 15-20 tys. km.

Co się dzieje, gdy wydłużasz interwał wymiany oleju?
Każdy olej w każdej skrzyni biegów ulega procesom starzenia, utleniania i zanieczyszczania produktami rozkładu termicznego, zużycia trybologicznego i zanieczyszczeniami zewnętrznymi. Powoduje to zmianę parametrów fizykochemicznych, jego właściwości smarnych oraz korozję elementów sterowania. Jeśli zaniechamy wymian oleju, nie możemy liczyć na przebiegi rzędu 400-500 tys. km. W najlepszym wypadku skończy się to przegrzewaniem skrzyni (i przejściem w tryb awaryjny) podczas jazdy poza miastem (długa jazda na najwyższym biegu). Bardziej prawdopodobne będzie jednak „spalenie” skrzyni, czyli punktowe spalenie tarcz ciernych, co będzie skutkowało przeciąganiem poszczególnych biegów, a w konsekwencji uniemożliwi ich „zapięcie”. Z problemem przerzucania biegów musimy się też liczyć w momencie zabrudzenia solenoidów. Oczywiście prędzej czy później skończy się to bardzo kosztowną naprawą.

Kiedy wymienić olej w automatycznej skrzyni biegów?
Producenci skrzyń i specjalistyczne warsztaty zalecają serwis olejowy po pierwszych 60 tys. km, a następnie co 30-40 tys. Jednak wartości te są dość płynne, ponieważ wszystko zależy od stylu jazdy. Musimy pamiętać, że olej w skrzyni pracuje w temperaturach do +150°C, a chwilami może ona osiągać nawet 400°C. Automatyczne skrzynie nie lubią długotrwałej pracy w wysokich temperaturach – jeśli jeździmy bardzo dynamicznie, na wysokich obrotach, to zdecydowanie należy skrócić interwał serwisowy. Przy normalnej jeździe serwis co 60 tys. km będzie optymalnym rozwiązaniem. Jednak nie samym olejem skrzynia żyje – niezbędny jest też filtr.

Niełatwe zadania filtra płynu hydraulicznego
Podstawową funkcją filtrów w automatycznej skrzyni biegów jest zapewnienie odpowiedniej czystości oleju i całego układu hydraulicznego. Zmiana biegów w odpowiednim momencie, precyzyjne przełączanie poszczególnych biegów (solenoid!) zależą głównie od czystości oleju w układzie. Filtry ATF zapewniają czyste warunki pracy, usuwając z oleju ściery metali, cząstki mineralne, tworzywa sztuczne i kondensaty, a także separują wodę (woda w oleju jest w stanie zniszczyć skrzynię w ciągu 30-40 tys. km przebiegu), dzięki czemu utrzymują czystość w skrzyni. Dzięki filtrom tylko czysty olej trafia do smarowania części przekładni, a jego dopływ jest zachowany w każdych warunkach pracy – to podstawowy wymóg dla zapewnienia optymalnej pracy skrzyni biegów, szczególnie w czasach gdy okresy jego wymian ulegają wydłużeniu.

Przed filtrem skrzyni biegów postawiono niełatwe zadania: zakres temperatury pracy od -30°C do (chwilami) +400°C, wynikająca z prędkości obrotowych silnika i sprzęgła hydrokinetycznego bardzo częsta zmiana obciążenia (ciśnienia) czy konieczność utrzymania stałego, wymaganego ciśnienia za filtrem. Filtry muszą zapewnić niewielkie ciśnienie różnicowe, a ich medium filtracyjne nie może wejść w reakcję z syntetycznymi dodatkami znajdującymi się w oleju. Nowoczesne filtry do automatycznych skrzyń biegów składają się z włókniny o małych porach, w których zatrzymywane są cząsteczki brudu. Wbrew krążącym mitom same się nie oczyszczą i nie wypłuczą. Jeśli filtr ulegnie zapełnieniu, należy go wymienić, gdyż jego zatkanie powoduje ograniczenie przepływu oleju i obniżenie ciśnienia w elementach przeniesienia napędu.

Rodzaje i funkcje filtrów w automatycznej skrzyni biegów
W układzie obiegu oleju w automatycznej skrzyni biegów filtry zainstalowane są po stronie ssawnej i tłocznej.
Filtry oleju po stronie ssawnej zintegrowane są jako główne filtry przepływu przed pompą, często umiejscowione są bezpośrednio w misce oleju przekładniowego. Ze względu na niewielką dostępną przestrzeń montażową powinny one charakteryzować się niskim ciśnieniem różnicowym dopuszczalnym w trybie zasysania. Pomimo wydłużonego okresu eksploatacji ich zdolność do pochłaniania zanieczyszczeń jest ograniczona, szczególnie ze względu na rosnącą lepkość oleju w niskich temperaturach, dlatego należy pamiętać o ich serwisowaniu.
Dla osiągnięcia wysokich klas czystości oleju filtry instalowane są też dodatkowo po stronie tłocznej pompy olejowej. Muszą być one odporne na ciśnienie panujące w tej części układu smarowania. Ich zadaniem jest bezpośrednia ochrona siłownika hydraulicznego i oczyszczanie części strumienia oleju ATF z bardzo drobnych cząstek. Aby zachować wysoką efektywność filtracji, należy pamiętać o serwisowaniu także filtrów oleju po stronie tłocznej.

Konsekwencje jazdy z zapchanym filtrem
Zatkanie filtra powoduje ograniczenie przepływu oleju i obniżenie ciśnienia w elementach przeniesienia napędu. Pływające w oleju transmisyjnym zanieczyszczenia mogą powodować błędy w pracy skrzyni, w tym poślizgi, szarpanie przy zmianie biegów, metaliczne odgłosy i ewentualne przypalenie się przekładni. Natomiast całkowite zatrzymanie smarowania prowadzi do szybkiego „spalenia” biegu.

Dlaczego najtańszy filtr nie wystarczy?
Rosnące oczekiwania wobec nowoczesnych automatycznych skrzyń biegów wymagają używania w nich wysokowydajnych filtrów zapewniających dokładne oczyszczenie oleju. Filtry powinny charakteryzować się zwiększoną odpornością na naciski, odpowiednią lepkością w różnym zakresie temperatur, odpornością na pienienie i starzenie. Aby spełnić wszelkie założenia producenta pojazdu (czy skrzyni), powinny być też wykonane zgodnie ze wszystkimi parametrami produkcji OE.

Warto postawić na wysokiej jakości produkty, takie jak produkowane w jakości OE filtry Hengst. W zakresie filtracji oleju rozwiązania Hengst Filter zapewniają niskie ciśnienie różnicowe przy wysokiej skuteczności separacji cząstek. Materiały filtracyjne użyte do produkcji filtrów Hengst są precyzyjnie dobrane do danego typu skrzyni i rodzaju oleju, jaki powinien być w niej zastosowany. Dzięki temu masz pewność, że jakość filtra płynu hydraulicznego jest porównywalna z jakością oryginalnego wyposażenia zamontowanego w twoim samochodzie z automatyczną skrzynią biegów.

Firma Hengst stale poszerza asortyment, który obecnie obejmuje 26 filtrów oleju przekładniowego do około 4200 popularnych i aktualnych zastosowań znanych producentów pojazdów. Dla porównania: różnica pomiędzy ceną najtańszego dostępnego na rynku filtra a filtra Hengst wynosi 50-80 zł (oczywiście zależnie od rodzaju filtra). Natomiast koszt remontu skrzyni w samochodzie osobowym wynosi od 1500 zł w przypadku popularnej skrzyni DSG^® do nawet 5000 zł w przypadku trudno dostępnych skrzyń „zza któregoś oceanu”. Realne porównanie tych kosztów pokazuje, że serwis automatycznej skrzyni biegów to nie miejsce na szukanie oszczędności. Filtry oleju przekładniowego Hengst zapewniają czystą i bezproblemową pracę skrzyń biegów w całym okresie międzyserwisowym.

Dokąd to wszystko zmierza?
Automatycznych skrzyń będzie przybywało. Są coraz szybsze, wygodne w użytkowaniu, pozwalają na programowalną i ekonomiczną jazdę. Kierowcy muszą przyzwyczaić się do tego, że będą wymagały regularnej (i kosztownej obsługi), a mechanicy muszą przygotować się na wprowadzenie dodatkowej usługi w swoich warsztatach. Właściwa praca automatycznych skrzyń biegów może być zachowana tylko dzięki optymalnemu chłodzeniu i ochronie przed zużyciem wrażliwych elementów, dlatego absolutnie nie warto oszczędzać na serwisie olejowym i montowanych częściach.

Mówi się, że automatyczne skrzynie dzielą się na dwa rodzaje: spalone i te, które się spalą. Nie daj się zaskoczyć. Pamiętaj o regularnej wymianie oleju i filtra.

źródło: Hengst