В одной из недавних статей мы получили запрос от наших уважаемых подписчиков на тему устройства системы охлаждения автоматических трансмиссий.
Именно поэтому мы открываем серию материалов, посвящённых теории (а местами – и практике) данного вопроса.
Поговорим об особенностях устройства данной системы, возможности установки дополнительной системы охлаждения, основных схемах установки, а также возможных проблемах конструкции.
Большинство гидроавтоматов имеют схожие параметры внутреннего гидравлического устройства. Схема ниже максимально упрощена для общего понимания сути исследуемого вопроса. Масло в АКПП находится в поддоне. При работе коробки масло доставляется насосом через фильтр и поступает в гидрораспределитель ("гидроблок"), который, в свою очередь, распределяет масло по всей коробке.
Масло в гидротрансформаторе нагревается достаточно сильно и поэтому ATF требует дополнительного охлаждения. Горячее масло по отдельной линии поступает во внешний охладитель, из которого охлаждённое масло возвращается в коробку и поступает под давлением на смазку валов внутри коробки. В завершение данного цикла масло сливается в поддон.
Примерно так выглядит общая схема движения масла внутри АКПП. Необходимо учесть, что в АКПП всегда есть внешний охладитель, задача которого – снижение температуры ATF, так как это – один из критически важных параметров. Основная проблема в том, что при существенном перегреве срок жизни трансмиссионной жидкости резко снижается, а её свойства быстро ухудшаются.
Далее, для подкрепления понимания вопроса покажем, как устроен внешний охладитель АКПП.
Основные схемы внешнего охладителя
Теплообменник, встроенный в основной радиатор охлаждения.
В один из бачков радиатора охлаждения двигателя встроен маленький радиатор, по которому проходит трансмиссионная жидкость. Масло от радиатора и к нему подводится по трубкам. Проходя по своему радиатору, масло отдаёт температуру охлаждающей жидкости двигателя. Такая конструкция теплообменника усложняет конструкцию основного радиатора, появляются длинные дополнительные трубки от АКПП к радиатору. В некоторых моделях АКПП система устроена таким образом, что протечка штуцера, являющегося составной частью масляного радиатора, может привести к попаданию ОЖ в АКПП.
Отдельно вынесенный теплообменник.
В данном варианте исполнения две трубки проходят от АКПП, а две трубки идут от системы охлаждения двигателя. Внутри теплообменника жидкости не соприкасаются между собой, однако трансмиссионная жидкость "отдаёт" часть температуры антифризу. Установка такого теплообменника является более удобной и технологичной для производителя. Но также требует дополнительных трубок от АКПП и для охлаждающей жидкости.
Теплообменник установлен непосредственно на корпусе АКПП.
В случае с установкой системы на корпусе трансмиссии, производитель еще больше упростил данный механизм, убрав трубки подвода масла из АКПП. В корпусе трансмиссии имеются два отверстия, по которым подается и отводится ATF. Отверстия на корпусе и отверстия на теплообменнике совмещаются и таким образом масло попадает в теплообменник. Для антифриза есть два отдельных штуцера. Конструкция такого теплообменника — самая "экономичная" для производителя. Минимум деталей, максимум эффективности.
Внешний радиатор.
Масляные трубки от АКПП подключаются к небольшому внешнему радиатору. Обычно радиатор установлен снизу перед основным радиатором охлаждения, охлаждение – воздушное.
Как мы уже упомянули выше, охлаждённая трансмиссионная жидкость попадает обратно в коробку и подаётся для смазки валов. Валы в АКПП вращаются как на подшипниках качения, так и во втулках (подшипниках скольжения). Охлаждённая жидкость поступает под давлением внутрь вала и выходит через отверстия между валом и втулкой, создавая т.н. "масляный клин" и не допуская контакта стального вала и мягкометаллической втулки.
Таким образом, линия масла из охладителя, которую обычно по привычке называют "обратка" – это не слив масла в поддон (!), а подача масла для смазки механизмов коробки. Этот момент часто не учитывается при самостоятельных манипуляциях с трансмиссионной жидкостью.
Основные причины перегрева трансмиссии
Рабочая жидкость в автоматической коробке передач – ATF (Automatic Transmission Fluid) – имеет свойство нагреваться в процессе работы агрегата. Основной источник нагрева масла, как мы упомянули выше – гидротрансформатор (ГДТ, бублик). Он передаёт крутящий момент от насосного колеса ГДТ (оно жёстко связано с маховиком двигателя) на турбинное колесо, жёстко связанное с входным валом АКПП. Именно нагретое в процессе интенсивной работы агрегата масло и требует дополнительного охлаждения.
Какая температура масла в АКПП является оптимальной? Принято считать, что температура трансмиссионной жидкости должна находиться в диапазоне 80-95 градусов. Само собой, обычный владелец доподлинно узнать это значение не может. Большинство коробок имеют встроенный датчик температуры, но увидеть значение можно только с помощью диагностического прибора и соответствующей программы. И это является одной из главных проблем! Почему? Да потому, что коробочное масло очень чувствительно к перегреву, однако, понять, перегревается ли масло – весьма трудная задача для большинства автовладельцев.
График выше показывает примерную зависимость "срока жизни" масла в АКПП от температуры работы масла. При средней рабочей температуре в 90 градусов срок замены составляет примерно 80 000 километров. Именно так и получился примерный интервал замены масла. Но, маленькая деталь, при средней рабочей температуре жидкости.
При нагреве ATF до 115 градусов, срок жизни масла резко уменьшается, а интервал сокращается до 16 000 километров. Начинают "выпадать" присадки, образуется "лак". При 126 градусах ускоренно дубеют резиновые уплотнения, пластиковые детали твердеют и меняют цвет, масло "умирает" за 8 000 километров пробега. При 146 градусах начинаются пробуксовки фрикционных дисков, масло быстро деградирует, а коробка выдаёт ошибку по перегреву.
Теперь мы понимаем, что рабочая температура масла крайне важна для работы АКПП, т.к. при перегреве масло "умирает", не доживая до замены, а коробка "сваривается заживо". При перегреве масло становится чёрным, начинает пахнуть горелым. Физические свойства такого масла весьма далеки от исходных, заложенных производителем АКПП.
В реальности рабочая температура масла довольно часто выходит за "средние по больнице" 90-100 градусов. Вот некоторые причины:
Манера езды водителя.
Температура масла линейно зависит от скорости езды автомобиля, от нагрузки на двигатель. При движении по городу температура масла обычно не поднимается выше 80 градусов. Но при скорости по трассе выше 110 км/ч масло греется уже до 90 градусов на постоянной основе. А, например, при езде по серпантину в гору на 3 передаче – быстро нагревается до 100 градусов.
И это для машины с внешним теплообменником, встроенным в радиатор охлаждения. Этот пример показывает что реальная температура жидкости в АКПП очень сильно зависит от манеры и условий езды.
Конструкция теплообменника также оказывает сильное влияние на охлаждение трансмиссионной жидкости.
Мы специально рассмотрели разные варианты теплообменников выше. Если на машине установлен небольшой теплообменник, то при интенсивном нагреве жидкости он может просто не справляться с охлаждением масла. Такой теплообменник обычно установлен в моторном отсеке. Он постепенно загрязняется и забивается грязью, не продувается, эффективность его ещё больше падает.
Перегрев охлаждающей жидкости.
При прочих равных, антифриз может иметь повышенную температуру. Например, при загрязнении основного радиатора. При этом для двигателя повышение температуры не является критическим – в отличие от трансмиссии.
Вообще, большинство современных двигателей имеют повышенную температуру двигателя для получения более высокого КПД. Однако, в таких случаях крайней может оказаться именно трансмиссия.
Если собрать вместе все следующие факторы: лето, жара, давно не мытые радиаторы, забитый теплообменник, интенсивная езда на высокой скорости – масло может иметь температуру и 125-130 градусов. А как видно из таблицы – срок жизни такого масла уже сильно ограничен.
Итак, мы показали общую схему движения трансмиссионной жидкости внутри АКПП, отдельно остановились на конструктивных схемах и особенностях дополнительного охлаждения коробочного масла. Также поговорили об основных причинах перегрева трансмиссий и обсудили износ масла в зависимости от режимов эксплуатации коробки передач.
В следующих частях поговорим про варианты дополнительного охлаждения и про плюсы/минусы подобных систем. Не переключайтесь!
Если Вам понравился материал — поставьте ЛАЙК и ПОДПИШИТЕСЬ на наш Блог, чтобы не пропустить новые публикации! Мы стараемся для Вас!
Если же Вам потребуется высокопрофессиональный ремонт АКПП, гидроблока, гидротрансформатора — обращайтесь! Будем рады Вам помочь.
Наш адрес: г. Москва, Алтуфьевское шоссе, 31 стр.1.
Наши телефоны для связи: +7 (495) 664-41-00 голос; +7 (926) 209-26-79 голос/мессенджеры (What’s App, Viber, Telegram).
Наш официальный сайт: https://zfcenter.ru/
