ULJA ZA AUTOMATSKE MENJAČE MOTORNIH VOZILA - Savet stručnjaka | Adeco


SAVET STRUČNJAKA

9
APR

ULJA ZA AUTOMATSKE MENJAČE MOTORNIH VOZILA

Pronalazak automatskog menjača predstavljao jedan od najvećih napredaka u automobilskoj industriji. U odnosu na ručni (manuelni) menjač, automatski menjač omogućuje jednostavnije
upravljanje vozilom, ekonomičniju potrošnju goriva, a obuka novih vozača je kraća.
Automatski menjač je složenije konstrukcije u odnosnu na manuelni, a da bi on dobro funkcionisao, potrebno je korišćenje za to posebnih ulja, koja spadaju među najkompleksnija ulja koja se koriste za podmazivanje motornih vozila. 

Istorija nastanka automatskih menjača
Prvi automatski menjač u serijskom automobilu bio je GM-ov Hidramatic, predstavljen 1939. godine u Cadillac-u i Oldsmobil-u. Menjač je imao 4 stepena prenosa, a snaga je dolazila od motora preko hidrodinamičke spojnice. Do februara 1942. godine, kada je civilna proizvodnja
automobila zaustavljena zbog rata, prodato je 200.000 vozila sa automatskim menjačem.

Prvi hidraulični menjač koji je imao pretvarač obrtnog momenta bio je Dinaflov, koji je Buick predstavio 1948. Dinaflov automatski menjač imao je samo dve brzine.Takođe, proizvođač Packard je dizajnirao potpuno automatski automatski menjač sa 2 brzine tokom 1949. godine.

Borg Varner predstavio je prvi automatski menjač sa 3 brzine i upotrebom zaključavajućeg pretvarača obrtnog momenta. Sredinom 1950-ih, gotovo sve veće automobilske kompanije, uključujući Bentlei, Lincoln, Ford i Studebaker ugrađivale su 3-stepene automatske hidrauličke
menjače proizvođača General Motors-a u svoje modele.

Do početka 60-tih godina XX veka, više od 70% vozila u SAD imala su ugrađen automatski menjač. Krajem 70-tih godina prošlog veka pojavio se i automatski četvoro stepeni menjač pod komercijalnim nazivom “Over drive”.

Konstrukcija automatskog menjača (slika 1) se znatno razlikuje od manuelnog menjača. Umesto cilindričnih zupčanika, međusobno spregnutih, sinhronih prstenova, viljuške, pluge ručice, automatski menjač ima planetarne reduktore (slika 2), set kvačila (slika 3), pumpu, hidrodinamičku
spojnicu, vratila, zaptivke, itd.

Slika 1: Glavni delovi automatskog menjača

 

 

Slika 2: Planetarni reduktor
Slika 3: Set kvačila
Slika 4: Izgled CVT transmisije


Poslednje u evoluciji automatske transmisije je pojava CVT menjača (kontinualna promena brzina pomoću varijatorskog sistema), menjača sa dva kvačila DCT, kao i automatski menjači sa 10 i više brzina. 

Prema konstrukciji, automatski menjači su znatno složeniji u odnosu na manuelni menjač, ali znatno lakši za korišćenje. Zbog lakšeg rukovanja, uticaja na smanjenje potrošnje goriva, udeo ručnih menjača u putničkim vozilima, na tržištu Evrope, se smanjuje sa 83% u 2003. godini, na 57% koliko se predviđa da će iznositi u 2022. godini. Kod autobusa, 80% već ima ugrađene automatske menjače. Ovaj podatak ima još veći značaj, ako se uzme u obzir da su evropski proizvođači motornih vozila bili znatno zatvoreniji za uvođenje automatskih menjača
nego što je to slučaj u SAD i Kanadi.

Razvoj ulja za automatske menjače
Tečnosti za automatski menjač (eng. ATF-automatic transmission fluid) su među najsloženijim mazivima za motorna vozila. Njihov razvoj se odvijao po etapama, a etape su pratile razvoj automatskih menjača.

I Period (1938.-1939. godine): za podmazivanje automatskih menjača, na samom početku njihove ugradnje u vozila, korišćeno je monogradno motorno ulje izrađeno iz I grupe baznih ulja. Pored I grupe baznih ulja, u sastav motornog ulja ulazili su i sledeći aditivi: deterdženti, aditivi
protiv habanja na bazi Zn, inhibitori korozije, antioksidanti i depresanti tačke stinjišta.
II Period (1939.-1941. godine): u ovom periodu za podmazivanje elementata u automatskom menjaču i dalje se koriste monogradnja ulja, viskoziteta SAE 20, čiji je eksploatacioni vek iznosio do 5.000 pređenih milja od njegove zamene. General motors (GM) tada uvodi nivo kvaliteta ulja za automatsku transmisiju pod nazivom GM transmission oil nr. 1.
III Period (do 1949. godine): na osnovu eksploatacionih iskustava iz II Sv. Rata (automatski menjači su ugrađivani u američke tenkove M 24 Čefi i M 5 Stjuart) pokazalo se da za nesmetani rad automatskih menjača potrebno bi bilo koristiti daleko zahtevnije ulje.
IV Period (od 1949. do 1967. godine): počinje se korišćenjem kvalitetnijih baznih ulja, sa indeksom viskoznosti (IV) od 120. GM uvodi specifikaciju kvaliteta ATF Suffix A. Preporučeni period zamene ulja ovog kvalitetnog nivoa je 15.000 milja.
V Period (od 1967. -1981. godine): Globalna naftna kriza iz 1973. godine, zahtevala je od proizvođača motornih vozila da izrađuju štedljivija vozila. Na ovo GM uvodi nove kvalitetne nivoe DEXRON II B, DEXRON II C (1973. godine), sa preporučenim intervalom zamene od 25.000 milja.
VI Period (od 1981. do 1991. godine): GM uvodi nov kvalitetni nivo DEXRON II D 1981. godine. Takođe, zbog zaštite kitova kao ugrožene životinjske vrste izbacuje se kitova semena tečnost kao sirovina za proizvodnju ulja za automatske menjače. Iz ovog razloga sve više se koriste bazna ulja višeg indexa viskoziteta. Ford, kao veliki svetski proizvođač automatskih menjača, 1987. godine, uvodi kvalitetni nivo MERCON.
VII Period (1991. do 1995. godine): GM uvodi novu specifikaciju DEXRON III. Ford počinje sa uvođenjem nivoa kvaliteta MERCON II. Za izradu ulja za automtske menjače ovog kvalitetnog nivoa koriste se visokokvalitetna bazna ulja III grupe, pa i IV grupe izrađena na sintetičkoj osnovi
(Polialfa olefini-PAO), koja karakterišu vrlo visoke vrednosti indexa viskoziteta kao i dug eksploatacioni period od čak 50.000 milja.
VIII Period (od 1995. do 2007. godine): ulja i dalje prate tehnički napredak automatske transmisije, pa se uvode novi nivoi kvaliteta kako od strane GM (DEXRON III F, G, H), tako i od strane drugih proizvođača automatskih transmisija (FORD MERCON V, ZF TE ML 16 L/M/N). Period zamene ovih transmisionih ulja ide i do 100.000 milja. IX period (od 2007. do danas): uvode se ulja za automatske menjače sa vrlo niskim viskozitetom i visokim indexom
viskoziteta (iznad 160). To su kvalitetni nivoi GM DEXRON VI, FORD MERCON LV. Kod motornih vozila pogonjena fosilnim gorivima, omogućuje smanjenu potrošnju istih. Takođe, mogu se koristiti za podmazivanje automatskih menjača sa 10 i više brzina, kod CVT, kao i za podmazivanje transmisija kod hibridnih i EV vozila.

Osobine ulja za automatsku transmisiju (ATF ulja):
• Da dobro podmazuje i hladi planetarne prenosnike;
• Da omogući prenos snage na bokove zupčanika ili
pretvarače obrtnog momenta;
• Da ima odgovarajući koeficijent trenja za optimalno
menjanje brzina;
• Da poseduje odličnu zaštitu od habanja i korozije;
• Da je kompatibilno sa zaptivkama;
• Da ima visoku oksidacionu i termičku stabilnost i
• Da sprečava pojavu pene.

U pogledu termičke i oksidacione stabilnosti, od ATF ulja se zahteva da održe svoje osobine i na temperaturama do 150 C. Na visokim temperaturama dolazi do: 
1. Pojave kiselina kao produkta intenzivne oksidacije, koja je štetna, dovodi do pojave korozije na čaurama i ostalim konstrukcionim materijalima kao i na zaptivnim materijalima i sastav ploča spojnica;
2. Promene frikcionih osobina;
3. Formiranja taloga, koji mogu dovesti do zapušavanja kanala proporcionalnih ventila;
4. Povećanja viskoziteta ATF ulja, što dovodi do poremećaja rada automatske transmisije.

U pogledu niskotemperaturnih osobina ATF ulja, zahteva se da održe svoje karakteristike do temperatura od -40 C. Zbog toga se za izradu ATF ulja koriste kvalitetna mineralna i sintetička bazna ulja.

Osim ovoga, ATF ulje mora posedovati i sve karakteristike dobrih hidrauličnih ulja, jer mora se obezbediti nesmetani rad hidrodinamičke spojnice ili pretvarača obrtnog momenta, besprekoran rad elektromagnetnih ventila i hidrocilindara. Ovo sve obezbeđuje siguran rad i lako menjanje stepena prenosa. Takođe, ATF ulja se koriste u servo upravljačima, pa se iz tog razloga velika pažnja mora posvetiti njihovom kvalitetu i pravilnom odabiru ATF ulja za motorna vozila.

ATF ulja se sastoje od baznih ulja i aditiva. Bazna ulja mogu biti konvencionalni rafinat, hidrokrekovano ulje ili sintetički ugljovodonik. Koriste se aditivi: za zaštitu od korozije i rđe, za poboljšanje viskoziteta, modifikatori koeficijenta trenja, za zaštitu od visokih pritisaka i habanja,
za poboljšanje tačke tečenja aditivi za zaštitu od oksidacije, za sprečavanje pene i deaktivatori metala.

Mešanje različitih vrsta ulja, pa i različitih kvaliteta ulja za automatsku transmisiju, može dovesti do njegovog oštećenja. Reakcija azotnih jedinjenja iz aditiva aditiva sa frikcionim lamelama dovodi do njihovog oštećenja (tzv. “ljuštenje” frikcione površine), pa čak i do njihovog odvajanja
što se manifestuje gubitkom pojedinih brzina ili potpunim otkazom rada automatskog menjača. S toga, treba obratiti pažnju i na stanje i kvalitet uljnih zaptivki kako ne bi došlo do mešanja motornog i ATF ulja. 

Kako pravilno odabrati ATF ulje za vaše vozilo? 
Za razliku od ostalih vrsta ulja, viskozitet i kvalitet nisu određeni ni po ISO ni po SAE standardu, nego se određuju po standardima velikih proizvođača automatskih transmisija (GM, FORD, Allison, ZF, Caterpillar), odnosno, po OEM specifikacijama (eng. OEM specifikacije proizvođača opreme). Zato, naša preporuka je da pronađete navedene podatke u priručniku za rukovanje i održavanje koju ste dobili od prodavca prilikom kupovine mašine. Ukoliko nemate ovaj priručnik, obratite se generalnom zastupniku proizvođača opreme ili Službi primene i tehničke podrške proizvođača maziva.

Na koliko se ATF ulje menja?
Svaki proizvođač opreme (motorno vozilo, građevinska i radna mašina), daje preporučeni interval zamene ATF ulja. Interval zamene zavisi od vrste i kvaliteta ATF ulja, načina eksploatacije mašine, tehničkog stanja automatskog menjača, uslova rada, itd. Jednom rečju, što je ATF ulje kvalitetnije period zamene je duži. Najnovija ATF ulja su predviđena da se i ne menjaju, nego traju koliko traje i vozilo.

Da bi bili sigurni kakvo je ATF ulje u vašem vozilu, odnosno, koliko ga dugo još možete koristiti, možete tražiti od proizvođača ATF ulja da vam uradi laboratorijsko ispitivanje uzorka ulja iz automatskog menjača. U laboratoriji će biti analizirane fizičko hemijske karakteristike (viskozitet,
gustina, totalni kiselinski broj, sadržaj vode, tačka paljenja, korozivnost, penušanje) na osnovu čijih vrednosti će proizvođač ATF ulja odrediti njihov potencijal. Svaki iole ozbiljni proizvođač ATF ulja će vam to omogućiti. 

Na kraju ćemo izdvojiti nekoliko najznačajnijih činjenica koje se odnose na ATF ulja, a to su:
1. Uvek koristiti preporučeno ATF ulje od strane proizvođača motornih vozila ili opreme;
2. Ne mešajte različite vrste ATF ulja, jer mogu izazvati kvarove, za čije otklanjanje je potrebno uložiti velike sume novca i vremena;
3. Takođe, ne mešajte ATF ulja različitih proizvođača.
Dolivanje ATF ulja, koja su ista po kvalitetu, a od različitih proizvođača. Usled hemijskih rekacija različitih aditiva, može doći do pojave pene, što nepovoljno utiče na pravilan rad automatskog menjača;
4. Držite se preporučenog intervala zamene ATF ulja koju ste dobili od proizvođača opreme ili ulja;
5. Da bi pratili stanje ATF ulja u vašem vozilu, od proizvođača ATF ulja možete tražiti da vam se provere fizičko-hemijske karakteristike ulja, odnosno, da dobijete informaciju koliko još možete koristiti ATF ulje u vozilu ili mehanizaciji.

Autor:
sci. dipl. ing. Aleksandar Kekić
Inženjer razvoja, primene i tehničke podrške
e-mail: primena@adeco.rs



 

NAZAD NA SAVETE