Automatická prevodovka a hydrodynamický menič krútiaceho momentu
Automatická prevodovka je druh prevodovky, kde ako názov napovedá, prebieha zmena rýchlostných stupňov automaticky bez nutnosti asistencie vodiča. Zmena prevodových stupňov prebieha za stáleho ťahu motora a nie je potrebné uvoľniť plynový pedál. Vodič tak na radenie a rozjazd nepotrebuje ovládať spojku.
Prvé automatické prevodovky s hydrodynamickým meničom sa začali používať už pred desiatkami rokov a v začiatkoch boli iba trojstupňové. Keďže menič má schopnosť vynásobiť krútiaci moment, ešte donedávna si automatická prevodovka vystačila s menším počtom prevodových stupňov ako porovnateľná prevodovka s manuálnym radením. Sprísňujúce sa emisné limity a taktiež čoraz náročnejšie požiadavky motoristov na jazdný prejav vozidla prinútili výrobcov prehodnotiť dlhé roky zaužívanú prax. Postupne sa tak začali objavovať päť, šesť, sedem a nedávno aj osemstupňové automaty, pričom v príprave sú dokonca deväťstupňové. Pre zníženie strát preklzom, a tým aj spotreby, sa posledné prevodové stupne premosťujú pomocou tzv. premosťovacích spojok. Radenie automatických prevodoviek je v súčastnosti riadené výhradne elektronicky v súčinnosti s riadiacou jednotkou – ECU motora. Pri bežnom jazdení je zmena prevodu takmer nepostrehnuteľná, väčšinou zistiteľná iba zmenou otáčok motora. Všeobecným problémom automatických prevodoviek je ich väčšia zložitosť, hmotnosť, servis a cena. K radeniu sa používa sústava spojok a bŕzd, ktorými sa menia funkcie jednotlivých častí planétových súkolí a tým aj zmena prevodu. Dôležité je mať v prevodovke dostatočné množstvo predpísaného oleja. Používa sa špeciálny, plne syntetický typ určený pre automatické prevodovky, pričom veľmi dôležitá je jeho pravidelná a taktiež správna výmena (viď. ďalšie časti článku). Medzi najznámejších výrobcov automatických prevodoviek s hydrodynamickým meničom patrí nemecký ZF alebo japonský Aisin.
Ovládanie automatickej prevodovky
Ovládanie automatickej prevodovky je veľmi jednoduché a vykonáva sa voličom, ktorý býva umiestnený na mieste klasickej radiacej páky. V pedálovej oblasti potom nie je pedál spojky. Na voliči sú popisy: P – parkovací režim, R – klasická spiatočka, N – neutrál a D – jazdný režim. Pri niektorých typoch prevodoviek možno naviac voliť polohu označenú číslami 1, 2, 3, 4 niekedy aj 5. V týchto polohách dôjde k blokovaniu na najvyššom zvolenom rýchlostnom stupni. Prevodovka tak po rozjazde zaradí najvyšší rýchlostný stupeň, ktorý zodpovedá popisu zvolenej polohy voliča. Tento rýchlostný stupeň zostane zaradený do najvyšších otáčok motora. Mimo klasickej voľby voliča je často možné voliť manuálne požadovaný rýchlostný stupeň (voličom alebo pádlami pod volantom) a vyskytuje sa aj možnosť voliť si prednastavený jazdný program, napr. šport, komfort a ekonóm. Každému zvolenému programu zodpovedá iný okamih radenia. Napríklad pri športovej jazde je radenie na vyšší rýchlostný stupeň pri vyšších otáčkach a naopak pri ekonomickom poňatí jazdy sa snaží elektronika radiť pri čo najnižších vhodných otáčkach. V súčastnosti vyrábané automatické prevodovky využívajú logické systémy, ktoré automaticky prispôsobujú režim riadenia nielen charakteru trasy, ale tiež ovládaniu plynového pedálu vodičom.
Polohy a funkcie radiacej páky – voliča
P = Parkovacia poloha. Výstup z prevodovky je mechanicky blokovaný. Poloha sa smie zaradiť len pri stojacom vozidle. V tejto polohe je možné aj vytiahnuť kľúčik zo zapaľovacej skrinky. Jedná sa o polohu, pri ktorej sa vykonáva štartovanie vozidla.
R = Spätný chod. Smie byť zaradený len pri stojacom vozidle na voľnobežných otáčkach motora.
N = Neutrál. V tejto polohe nedochádza k prenosu krútiaceho momentu.
D = Trvalá poloha pre jazdu vpred. Poloha pre normálnu jazdu. Automaticky sa zaraďujú prevodové stupne.
K presunutiu voliacej páky z polôh P a N je nutné stlačiť brzdový pedál. Na voliacej páke sa nachádza aj tlačidlo, ktoré je potrebné stlačiť pri niektorých zmenách polohy páky. Zabraňuje sa tak neúmyselným zmenám, ktoré môžu znamenať pre prevodovku hrozbu poškodenia (zaradenie spiatočky vo vysokej rýchlosti).
Popis činnosti automatickej prevodovky s hydrodynamickým meničom
Po naštartovaní motora a behu naprázdno, kedy je volič v polohe P, sa roztočí čerpadlo hydrodynamického meniča. Následkom prúdenia oleja sa pozvoľna otáča turbína a olej prúdi aj do mechanických častí radiaceho bloku. Vozidlo stojí, keďže je západka zaskočená do ozubeného kolesa na konci prevodovky. Presunutím páky do polohy N sa uvoľní západka z ozubeného parkovacieho kolesa. Vozidlo však stojí, keďže sú planétové časti prevodovky lamelovými spojkami rozpojené. Posunutím voliča do polohy D sa uvoľní uzatvorený ventil a olej z olejového čerpadla prevodovky tlakom zatlačí príslušné mechanizmy a lamelové spojky konkrétneho planétového súkolia. Uvoľnením brzdy vozidla sú sily voľnobežných otáčok motora prenášané pomocou hydrodynamického meniča cez príslušné planétové súkolie na výstupný hriadeľ do diferenciálu poháňanej nápravy, čo má za následok, že vozidlo sa začne pomaly pohybovať vpred. Obdobná situácia nastáva pri polohe R, ale vozidlo sa pohybuje smerom vzad. So stúpajúcimi otáčkami produkuje čerpadlo vyšší tlak, čo znamená prenos väčšieho momentu ďalej na prevodovku. Zvýšený tlak je spolu s polohou akcelerátora vyhodnocovaný riadiacou elektronikou a vo vhodnom okamžiku plynule spojí lamelovými spojkami ďalšie planétové súkolie – zaradí ďalší stupeň alebo podľa potreby preradí na predchádzajúce planétové súkolie alebo podľa potreby zostane v aktuálnom stave.
Riadiaca jednotka prevodovky v spolupráci s riadiacou jednotkou motora a ďalšími snímačmi neustále vyhodnocuje jazdnú situáciu, typ vodiča a podľa toho upravuje činnosť prevodovky. K dispozícii sú tak viaceré jazdné režimy.
Prevodovka ZF 6HP26 (obrázok prevzatý z: cs.wikipedia.org)
Kick-down – plný plyn. Úplným zošliapnutím akcelerátora (napr. pri predbiehaní), ak je to možné, prebehne podradenie o jeden alebo viac rýchlostných stupňov. Zaradený prevodový stupeň je vždy vytáčaný podľa možností k čo najvyšším otáčkam motora, aby sa zlepšilo zrýchlenie vozidla. Riadiaca elektronika prevodovky vyhodnocuje polohu akcelerátora a ak dostane signál zo spínača, ktorý je na konci dráhy pedálu, aktivuje sa tzv. kick-down. Pomocou elektronicky ovládaného ventilu sa uvedú do činnosti určité mechanické časti radiaceho modulu v prevodovke, čo má za následok spomínané podradenie a vytáčanie motora do vysokých otáčok.
Jazda z kopca. V tomto prípade vyhodnocuje riadiaca jednotka polohu akcelerátora – vyšliapnutý pedál a charakter otáčok motora. Ak otáčky stúpajú, akcelerátor je vyšliapnutý a vodič stláča brzdový pedál, vyhodnotí riadiaca jednotka prevodovky tento stav ako jazdu dole kopcom. Následne vydá príkaz na podradenie, aby bolo možné lepšie využiť brzdný účinok motora. Pri zošliapnutí akcelerátora sa tento proces zruší a radenie prebieha klasicky zospodu nahor.
Jazda do kopca. Cieľom je zvoliť optimálne pásmo otáčok – blízko maxima krútiaceho momentu a zamedzenie striedavého radenia medzi dvoma rýchlostnými stupňami.
Náhle vyšliapnutie plynového pedála. V prípade ak vodič ustálene akceleruje – rovnomerne stláča akcelerátor a následne náhle povolí nohu z akcelerátora. Pri rýchlom uvoľňovaní plynu ponechá riadiaca jednotka zaradený rýchlostný stupeň, aby sa získal zodpovedajúci brzdný účinok motora. Tento proces je alternatívou vyšliapnutia spojky pri manuálnych prevodovkách.
Konštantná jazda. Pri ustálenej jazde volí riadiaca jednotka čo najoptimálnejší prevodový stupeň optimalizujúc spotrebu.
Rozpoznanie zníženej adhézie kolies s vozovkou (napr. sneh, blato, atď). Riadiaca jednotka zvolí program radenia, ktorý redukuje jazdný výkon a naviac je pri rozbiehaní použitý vyšší rýchlostný stupeň. Riadiaca jednotka okrem snímania vonkajšej teploty neustále monitoruje aj počet otáčok kolies poháňanej nápravy s počtom otáčok kolies nepoháňanej nápravy.
Jazda zákrutou. Pri rýchlej jazde v zákrute sa zvyčajne nepreraďuje na vyššiu rýchlosť, aby sa zamedzilo nežiadúcim reakciám vozidla na zmenu prenosu krútiaceho momentu na kolesá.
Interlock. Tento pojem znamená, že kľúčik zapaľovania môže byť vytiahnutý zo zámku len vtedy, ak sa nachádza radiaca páka v polohe “P”. To je uskutočnené buď elektromagneticky cez EGS alebo pri starších typoch mechanicky pomocou oceľového lanka. Tým je zamedzený rozjazd vozidla po vytiahnutí kľúča zo zapaľovania.
Shiftlock. Po naštartovaní možno radiacou pákou pohnúť voličom radenia z polohy “P” (parkovanie) alebo “N” (neutrál ) len vtedy, ak je zároveň zošliapnutá nožná brzda. Tým sa zamedzí nechcenému rozbehnutiu vozidla.
Najdôležitejšie časti automatickej prevodovky
Parkovacia západka. Pri prevodovkách vybavených hydrodynamickým meničom momentu nie je možné zaistiť odstavené vozidlo proti pohybu zaradením rýchlostného stupňa. Na zaistenie vozidla sa tak používa špeciálna parkovacia západka. Jedná sa o koleso vyrobené zo železa, ktoré obsahuje pravidelné výrezy, do ktorých zapadá špeciálny zub, ktorý prevodovku a tým aj vozilo zablokuje proti pohybu. Parkovacia západka je aktivovaná zaradením voliča do polohy P.
Zubové čerpadlo. Olej v automatickej prevodovke neslúži len na mazanie (ako tomu je v prípade manuálnych prevodoviek), ale je aj pracovným médiom pre hydrodynamický menič a automatické radenie. Z tohto dôvodu je potrebné olejové čerpadlo, ktoré zabezpečí cirkuláciu oleja v prevodovke. Najčastejšie sa používa zubové čerpadlo, ktoré sa väčšinou nachádza medzi hydrodynamickým meničom a planétovou prevodovkou. Olejové čerpadlo je poháňané priamo od hydrodynamického meniča, čo znamená, že jeho otáčky sú rovnaké, ako otáčky motora. Olejové čerpadlo je navrhnuté tak, aby aj vo voľnobežných otáčkach motora vytváralo tlak na dostatočné mazanie všetkých potrebných častí prevodovky. Olejové čerpadlo nasáva olej cez olejový filter, pričom veľkosť pracovného tlaku čerpadla sa zvyčajne pohybuje na úrovni 2-3 MPa. Tento tlak je následne upravovaný regulačnými ventilmi pre konkrétne časti prevodovky (napr. mazací tlak sa pohybuje na úrovni 0,3 až 0,6 MPa, radiaci tlak 0,1 až 1,2 MPa, atď). Veľkosť pracovného tlaku čerpadla je kontrolovaná regulačným ventilom pracovného tlaku. Prebytočný olej je pri vyšších otáčkach odvádzaný späť do systému. V olejovej vani sa zhromažďuje olej, ktorý priteká z odtoku jednotlivých ventilov a z mazacích miest automatickej prevodovky. Prevodový olej preteká aj cez chladič, ktorý je zvyčajne prepojený na okruh chladiacej kvapaliny.
Riadiaca jednotka prevodovky ovláda činnosť prevodovky na základe informácií z rôznych snímačov a spínačov. Riadiaca jednotka prevodovky komunikuje a vysiela signály v súčinnosti s riadiacou jednotkou motora. Týmto spojením sa prenášajú informácie ovplyvňujúce činnosť motora napríklad pri preraďovaní, aby bolo čo najplynulejšie. Riadiaca jednotka prevodovky je napríklad spojená aj s riadiacou jednotkou klimatizácie. Pri aktivácii spínača kick-down dôjde k niekoľko sekundovému rozpojeniu elektromagnetickej spojky kompresoru klimatizácie, aby motor dodával čo najvyšší výkon potrebný na akceleráciu vozidla.
Prehľad najhlavnejších snímačov a spínačov potrebných pre správne fungovanie automatickej prevodovky:
- potenciometer škrtiacej klapky,
- snímač otáčok motora a prevodovky,
- snímač rýchlosti,
- spínač brzdových svetiel,
- spínač pohybu pedálu akcelerácie – kick-down,
- snímač teploty oleja v automatickej prevodovke.
Premosťovacia spojka. Jej úlohou je znižovať straty a tým aj znižovať spotrebu paliva. Ako je známe, účinnosť hydrodynamického meniča klesá so stúpajúcimi otáčkami. Na príčine sú hlavne tepelné straty – preklz prúdiacej kvapaliny (oleja). Aby sa straty hydrodynamického meniča oproti klasickej mechanickej prevodovke čo najviac eliminovali, býva hydrodynamický menič tzv. vyradený z činnosti premosťovacou spojkou, ktorá je integrovaná v skrini meniča. Premosťovacia spojka je spojená s hriadeľom turbínového kolesa. Spojka mechanicky prepojí čerpadlové koleso s turbínovým kolesom a nedochádza k stratám prúdiacej kvapaliny v meniči. Zvyšuje sa tak rýchlosť vozidla pri nižšej spotrebe paliva. K premosteniu meniča momentu (a tým vlastne jeho vyradenie z chodu) dochádza v určitých jazdných situáciách, napríklad ustálená jazda vyššou rýchlosťou. K zopnutiu spojky dochádza elektro-hydraulicky cez elektromagnetický ventil, pričom impulz na aktiváciu je vydaný riadiacou jednotkou automatickej prevodovky. Spojka sa rozpája pri nižších rýchlostiach alebo keď riadiaca jednotka na základe jazdných podmienok vyhodnotí vhodné podmienky na jej rozpojenie. Spojka obsahuje po obvode torzné tlmiče, ktoré eliminujú – znižujú torzné kmitanie motora počas mechanického zopnutia spojky, aby sa tieto neprenášali ďalej na ostatné diely prevodovky alebo na diely pripojené k prevodovke.
Pre vyradenie hydrodynamického meniča z chodu sa zohľadňujú nasledujúce vstupné veličiny:
- ovládanie a chod akcelerátora,
- funkcia radenia prevodovky,
- stav zaťaženia motora,
- teplota motora,
- teplota prevodového oleja.
Lamelové spojky a brzdy. Patria medzi radiace prvky automatickej prevodovky. Slúžia na to, aby radenie prebiehalo bez prerušenia prenosu sily od motora na hnacie kolesá.
Planétová prevodovka
Planétová prevodovka je súčasťou celku automatickej prevodovky. Z turbíny hydrodynamického meniča sa krútiaci moment prenáša do prevodovej časti a odtiaľ cez vonkajší prevodový hriadeľ do diferenciálu hnacej nápravy. Ak sú otáčky motora príliš vysoké (vrátane čerpadla oleja), aktivuje sa mechanizmus radiaceho bloku, ktorý v prevodovej časti zaradí vyšší stupeň, čo má za následok zníženie otáčok čerpadla. Vďaka pružnosti hydraulického prenosu sily motora sa otáčky čerpadla a motora neznížia okamžite, ale v priebehu niekoľkých stoviek milisekúnd až sekundy. Výhodou je, že motor po celý čas zmeny prevodu je v zábere, na rozdiel od manuálnej prevodovky, kde pri preraďovaní dochádza k prerušeniu sily motora z dôvodu stlačenia spojkového pedálu.
Jednoduchá sada planétových kolies sa skladá z:
- centrálneho kolesa,
- kolies s vnútorným ozubením,
- planétových kolies,
- ramena planétového prevodu.
Planétové kolesá sú uložené so svojimi osami v ramene planétových kolies. Odvaľujú sa po vnútornom ozubení kolesa s vnútorným ozubením a na vonkajšom ozubení centrálneho kolesa. Všetky ozubené kolesá sú neustále v zábere. Centrálne koleso, koleso s vnútorným ozubením alebo rameno planétového prevodu môžu byť poháňané alebo brzdené. Výstup prebieha buď cez koleso s vnútorným ozubením alebo cez rameno planétového prevodu. Rôznych prevodov sa dosahuje tým, že sa poháňa buď centrálne koleso, koleso s vnútorným ozubením alebo rameno planétového prevodu. Pritom musí byť vždy jedna nepoháňaná časť pevne zabrzdená. Výstup prebieha cez časť prevodovky, ktorá nie je ani poháňaná ani brzdená. Je možných 5 prevodových stupňov v rovnakom a 2 prevodové stupne v obrátenom smere otáčania.
Výhody planétových prevodoviek:
- Rýchlostné stupne možno radiť bez prerušenia krútiaceho momentu motora.
- Menšie nároky na priestor, vďaka kompaktnej konštrukcii.
- Menšie sily na zuby, pretože krútiaci moment je rozdelený na viac ozubených kolies.
- Tichý chod, pretože zaberajú stále všetky ozubené kolesá.
Planétové prevodovky sa okrem automatických prevodoviek používajú aj ako rozdeľovacie prevodovky v automobiloch s pohonom oboch náprav, ako skupinové prevodovky – hybridné vozidlá alebo v štartéroch spaľovacích motorov.
Diferenciál a rozvodovka
Diferenciál sa nachádza v telese automatickej prevodovky, ale má svoju vlastnú olejovú komoru, oddelenú od planétovej prevodovky. Utesnenie je realizované zväčša podperným krúžkom ložiska s tesniacim krúžkom na hriadeli vloženého prevodu. Na mazanie diferenciálu sa zvyčajne používa iný druh oleja ako v planétovej prevodovke. Olej diferenciálu tak nie je súčasťou olejového okruhu automatickej prevodovky. Z planétovej prevodovky sa krútiaci moment prenáša na kĺbové hriadele cez hriadeľ vloženého prevodu. Diferenciál býva zväčša klasického prevedenia s veľkými a malými kužeľovými kolesami. Uchytený je na kužeľových ložiskách. Spojenie na kĺbové hriadele je cez prírubu kĺbového hriadeľa, ktorá vychádza z diferenciálu.
Hydraulický blok
Hydraulický blok je umiestnený najčastejšie na spodnej časti automatickej prevodovky. Má na starosti spolu s riadiacou jednotkou prevodovky radenie jednotlivých prevodov a taktiež usmerňovanie toku prevodového oleja do jednotlivých častí prevodovky. Hydraulický blok tak zaisťuje aj mazanie ozubených kolies alebo uzavretie hydrodynamického meniča spojkou. Po konštrukčnej stránke sa hydraulický blok skladá z rôznych kanálikov a tlakových ventilov, cez ktoré prúdi prevodový olej podľa pokynov riadiacej jednotky, čo má za následok spájanie alebo rozpájanie jednotlivých lamelových spojok planétových kolies, uvádzanie do pohybu potrebných mechanizmov a ostatných častí prevodovky.
Hydrodynamický menič
Základnou úlohou hydrodynamického meniča je meniť a prenášať krútiaci moment motora, umožniť mäkký rozjazd vozidla bez spojky a tlmiť torzné kmitanie motora. Hydrodynamický menič sa nachádza v skrini automatickej prevodovky a skladá sa z nasledovných častí:
- čerpadlové koleso,
- turbínové koleso,
- rozvádzač – stator (s voľnobežkou),
- premostenie priameho záberu – premosťovacia spojka.
Čerpadlové koleso, turbínové koleso a rozvádzacie koleso sú v tvare zakrivených lopatkových kolies a nachádzajú sa v uzavretej skrini meniča naplnenej prevodovým olejom. Na obvode meniča je ozubený veniec pre štartér. Hydrodynamický menič je prakticky nerozoberateľný, je zvarený z dvoch polovíc vonkajšieho plášťa, a tak nemožno vnútorné diely samostatne vyberať a opravovať.
Popis činnosti hydrodynamického meniča
Čerpadlové koleso je poháňané kľukovým hriadeľom priamo od motora. Čerpadlovým kolesom je poháňané aj olejové čerpadlo. Zabezpečuje, aby bol v meniči vytvorený plniaci tlak väčšinou cca 0,3 až 0,4 MPa a aby prevodový olej cirkuloval cez regulačný ventil, chladič oleja a nádržku v olejovom okruhu. Plniaci tlak hydrodynamického meniča krútiaceho momentu zabraňuje tvorbe bublín (kavitácii), ktorá zhoršuje účinnosť prenosu krútiaceho momentu. Okrem nižšej účinnosti môžu bubliny poškodiť lopatky čerpadlového kolesa, turbínového kolesa a rozvádzacieho kolesa.
Pri rozbiehaní vozidla sa točí čerpadlové koleso otáčkami motora. Prevodový olej následne prúdi pomocou rôznych lopatiek, drážok a kanálikov smerom na lopatky turbínového kolesa. Odovzdáva im svoju kinetickú energiu, čím turbínové koleso roztáča. Keď sa čerpadlo otáča rýchlejšie ako turbína (pri rozbehu), prúd oleja pôsobí na koleso statora tak, že voľnobežka je zablokovaná a stator je v pokoji. V tomto prípade dochádza k násobeniu krútiaceho momentu. Akonáhle sa otáčky turbíny priblížia otáčkam čerpadla, začne sa spolu s turbínou a čerpadlom otáčať aj stator. Prestane sa potom násobiť krútiaci moment a menič sa chová ako klasická kvapalinová spojka. Podľa prevedenia meniča môže byť krútiaci moment motora pri rozjazde zosilnený na 1,9 až 4 – násobok. Maximálna účinnosť hydrodynamického meniča krútiaceho momentu je približne 97%, pričom vzniká preklz asi 3%.
Vlastnosti hydrodynamického meniča krútiaceho momentu
- Nedochádza k mechanickému opotrebovaniu.
- Zabezpečuje mäkký rozjazd bez tzv. cuknutia.
- Zosilnenie krútiaceho momentu sa automaticky a plynule prispôsobí príslušnej jazdnej situácii.
- Pri začiatku rozbiehania je zosilnenie krútiaceho momentu maximálne.
- Rázy krútiaceho momentu a torzné kmitanie motora sú tlmené hydraulickým olejom.
- Menšie nároky na priestor vďaka kompaktnej konštrukcii.
- Tichý chod.
- Nižšia účinnosť oproti mechanickému prenosu výkonu.
- Stály pohon olejového čerpadla znižuje celkovú účinnosť.
- Vyššia cena.
Účinnosť rôznych typov prevodoviek
| CVT s kovovým remeňom alebo reťazou | 90-97% |
| Polotoroidná CVT | 70-94% |
| Samočinná (automatická) päťstupňová | 86% |
| Mechanická s ručným radením | 97% |
Náplň – prevodový olej pre automatické prevodovky
Prevodový olej plní v automatickej prevodovke viaceré úlohy. Slúži na prenos sily, ako mazivo prevodov, ložísk a kotúčov spojky, v regulačnom mechanizme zasa ako hydraulická kvapalina a netreba zabudnúť ani na funkciu odvodu tepla z namáhaných súčastí prevodovky. Na splnenie všetkých týchto funkcií je potrebné veľmi kvalitné mazivo, ktoré nesie názov ATF (z anglického Automatic Transmission Fluid). Napriek určitým štandardom, ktoré musia oleje spĺňať, majú výrobcovia automatických prevodoviek svoje špecifické požiadavky, podľa ktorých sa určuje vhodnosť konkrétneho oleja pre konkrétnu prevodovku. Inými slovami, olej je mimoriadne dôležitá časť v prevodovke, a preto výrobcovia odporúčajú či skôr presadzujú svoju špecifikáciu na mazivo-prevodový olej.
Jedným dychom treba dodať, že požiadavky na prevodové oleje sa neustále zvyšujú. Medzi najvýraznejšie patrí úspora paliva, čo vedie k znižovaniu viskozity ATF. Okrem úspory paliva sú kladené vyššie nároky aj na postupné znižovanie rozmerov, servisných nákladov a naopak zvyšovanie podávaných výkonov. To všetko vedie aj k rastúcim požiadavkám na vlastnosti ATF. Donedávna bola zaužívaná špecifikácia DEXRON III / MERCON V, ktorá plnila úlohu všeobecnej špecifikácie olejov vhodných pre viac typov automatických prevodoviek. Špecifikácia DEXRON patrí General Motors, MERCON patrí Fordu. Existujú aj ďalšie špecifikácie ako napr. Allison C – 4, DaimlerChrysler Mopar ATF3 + a 4 + , Leyland E85, atď. Tieto špecifikácie sú používané pre vozidlá jazdiace v Severnej Amerike, Európe a Ázii. Okrem týchto základných špecifikácii existujú aj ďalšie špecifikácie napr. pre úžitkové vozidlá či mechanizmy (ZF TE – ML – 14 , Voith G1363 , Caterpillar TO – 4 a mnohé ďalšie). Neustále sa zvyšujúce požiadavky na automatické prevodovky viedli aj k vývoju rôznych typov ATF. Celosvetovo je ich niekoľko desiatok typov, čo značne znepriehľadňuje situáciu na trhu. V našich končinách patria v súčastnosti medzi najznámejšie nasledovné špecifikácie:
- GM DEXRON: GM DEXRON II, MID, IIE, IIIF, IIIG, V, VI – olej pre rôzne typy prevodoviek od viacerých výrobcov.
- FORD MERCON – špecifikácia pre automobily Ford.
- JASO M315 – špecifikácia pre japonských výrobcov automobilov.
- MAN 339 – špecifikácia doplnená o ďalší údaj – type A odpovedá suffix A, type D zodpovedá DEXRON II, type F zodpovedá DEXRON III.
- ZF TE-VM 14 – podskupiny a, b, c, d líšiace sa vlastnosťami oleja a servisným intervalom.
- Voith G607 – schválenie pre prevodovky VOITH.
- MB 236 – schválenie pre automobily MB.
Výmena náplne – prevodového oleja
Ak chcete zachovať čo najdlhšie správnu funkciu automatickej prevodovky, je potrebný aj pravidelný a kvalitný servis. Inými slovami, treba v určitých intervaloch vymeniť olejovú náplň automatickej prevodovky, ktorú vykoná odborne zdatný mechanik. Rozhodne netreba veriť optimistickým informáciám o doživotnej náplni, ktoré sa neraz dočítame aj v reklamných materiáloch výrobcov automobilov. Olejovú náplň treba meniť z dôvodu čistoty, poklesu ochranných-konzervačných vlastností, ale najmä tepelného opotrebenia. Väčšinu porúch (niektoré zdroje uvádzajú až 80%) automatických prevodoviek má na svedomí práve znehodnotená – opotrebovaná olejová náplň. Je pravdou, že s tzv. doživotnou náplňou vydrží automat spravidla 150 000 – 200 000 km (niekedy aj viac) bez väčších ťažkostí, ak by sa však pravidelne menila olejová náplň, životnosť by bola s najväčšou pravdepodobnosťou podstatne lepšia. Väčšinou už od hranice 100 000 km sa začínajú prejavovať v prevodovke nadmerné opotrebenia a ostatné škody, ktoré by sa dali včasnou výmenou oleja výrazne eliminovať.
Prevodový olej je v moderných prevodovkách namáhaný najmä tepelne. Tepelné namáhanie vzniká hlavne vnútorným trením pri vírení vo vnútri hydrodynamického meniča, trením na spojkových doskách, či trením na pásových brzdách. Normálna pracovná teplota prevodového oleja sa pohybuje okolo 80 °C. Pri takýchto prevádzkovo ideálnych podmienkach sa pohybuje životnosť oleja okolo 150 000 km. Ťahaním prívesov, častejšou jazdou v meste, dynamickou jazdou a podobne sa ale životnosť oleja výrazne znižuje. Vo všeobecnosti sa udáva, že dlhodobejšia záťaž zvyšujúca prevádzkovú teplotu len 10 °C, znižuje životnosť oleja až o polovicu. Dôsledkom nadmerného tepelného opotrebenia oleja je tvorba oxidačných produktov, kalov a páchnutie oleja po spálenine. Postupom času sa na vnútorných povrchoch dielov prevodovky začnú vytvárať rôzne nežiadúce usadeniny. Tieto usadeniny obmedzujú funkčnosť regulačných ventilov, ale zhoršujú účinnosť aj spojkových lamiel, bŕzd a spôsobujú zvýšené opotrebenie ďalších mechanicky namáhaných častí prevodovky. Spomenúť treba aj opotrebovaný olej, ktorý už nemá dostatočné ochranné a konzervačné vlastnosti, potrebné pre správnu funkciu tesnenia a gufier v prevodovke, cez ktoré začne postupne presakovať-unikať olej.
Kedy a ako meniť prevodový olej
Niektorí výrobcovia udávajú interval výmeny 60 000 resp. 90 000 km. V tomto prípade je všetko jasné a olej je potrebné v presne stanovenom intervale vymeniť. V prípade tzv. doživotnej náplne sa odporúča vymeniť olej po 100 000 km, najneskôr však po 150 000 km. Každý ďalší interval výmeny prevodového oleja sa odporúča po 60 000 km pri bežnom jazdení, resp. 40 000 km pri zvýšenom zaťažení vozidla (ťahanie prívesov, dynamické jazdenie, prevažujúca mestská premávka a pod). Výmenu a výber vhodného prevodového oleja rozhodne treba zveriť odborníkom. Výmena prevodového oleja je totiž pomerne náročná vec. Z mnohých prevodoviek možno vypustiť napríklad len polovicu olejovej náplne a následne je nutné aj niekoľkonásobne nariediť starý olej novým. Taktiež ak sa už objavili problémy spôsobené opotrebovaným olejom, rozhodne netreba situáciu riešiť spôsobom, vymeníme nový a je po probléme. Nová kvapalina svojimi aditívami rozpustí všetky kaly a nečistoty vo vnútri prevodovky a situácia sa ešte viac zhorší alebo úplne znefunkční prevodovku.
Často krát prevodovka štrajkuje práve z dôvodu zanesenia rôznymi nečistotami. Pokiaľ nedošlo k úplnému zaneseniu a vytvrdnutiu týchto usadenín, je veľká šanca prevodovku pomerne lacno “opraviť” kvalifikovaným preplachom. Pri takýchto znehodnotených náplniach a štrajkujúcej prevodovke sa nikdy nesmie všetko vypustiť naraz. Detergenty a ďalšie aditíva je potrebné dodávať postupne, aby nedošlo k úplnému upchatiu kanálov a ventilov. Preplach zanesenej prevodovky treba robiť postupne. Samozrejme je treba používať olej a prísady, ktoré nemajú vplyv na gumové a plastové diely prevodovky ani na diely z medi a pod. Taktiež nesmú peniť, inak tiež hrozí poškodenie prevodovky. Až po kvalitnom preplachu, ktorý môže byť niekoľkostupňový je možné naliať požadovaný prevodový olej a pustiť vozidlo do ostrej prevádzky. Bežná výmena prevodového oleja sa zvyčajne pohybuje v rozmedzí od 200-350 €.
Zopár tipov ako spolunažívať s automatom, aby čo najdlhšie správne fungoval
Roztlačovanie
Pri vozidlách s automatickou prevodovkou nemožno motor štartovať roztlačovaním alebo rozťahovaním vozidla. Na zaradenie rýchlostného stupňa je potrebný určitý tlak v systéme a ten vytvára čerpadlo len pri bežiacom motore. Prenos energie z kolies roztlačovaného vozidlá na motor tak nie je možné.
Ťahanie – vlečenie vozidla
Ťahať vozidlo s automatickou prevodovkou je za určitých okolností možné. Volič musí byť v polohe N a neodporúča sa ísť vyššou rýchlosťou ako 50 km/h na vzdialenosť nie dlhšiu ako 50 km. Na dlhšie vzdialenosti je lepšie si privolať odťah. Pri ťahaní na väčšiu vzdialenosť musí byť vozidlo vpredu zdvihnuté. Ak totiž nepracuje motor, nepracuje ani olejové čerpadlo, rotujúce časti prevodovky nie su dostatočne mazané, a tak môže na dlhšej vzdialenosti dôjsť k ich poškodeniu.
Čo automatickým prevodovkám najviac neprospieva
Napriek tomu, že výrobcovia sa v posledných rokoch snažia vyrábať svoje prevodovky čo najviac odolné voči nesprávnemu zaobchádzaniu, stále existujú spôsoby ako prevodovke skrátiť životnosť či rovno ju poškodiť. Najmä pri starších typoch je veľmi rizikové zaradiť volič do polohy P alebo preraďovať smer jazdy, ak vozidlo ešte nezastavilo. Bez ohľadu na modernosť prevodovky je veľmi škodlivé snažiť sa o pískavé pretáčanie kolies pri rozjazdoch tak, že v polohe N sa vytočí motor a presunie sa volič do polohy D. Nevhodné sú aj časté presuny voliča medzi režimami D a R – tzv. rozhúpanie, napríklad pri snahe vyslobodiť sa ak vozidlo zapadlo do blata či do snehu.
Diskutabilný je aj častý presun voliča do polohy N za jazdy, takzvane vyraďovanie na neutrál. Pri vyraďovaní na neutrál a následnom opätovnom zvolení jazdného režimu za jazdy dochádza k pomerne výrazným zmenám hydraulického tlaku v prevodovke. Konkrétne v časti rýchlostného stupňa, z ktorého sa vyradilo a do ktorého sa po presune z neutrálu za jazdy opäť prevodovka vráti. Pomerne zanedbateľná úspora tak rozhodne nevyrovná skrátenie životnosti danej skupiny, obzvlášť ak sa takéto vyraďovanie často používa. Podobne to platí aj pri dojazdoch a státí na križovatke. Odporúča sa nevyraďovať, o všetko sa postará inteligentná riadiaca jednotka. Životnosť prevodovky značne ovplyvňuje aj príliš dynamická jazda s dostatočne nezohriatou prevodovkou a taktiež nadmerné zaťažovanie, napríklad častým ťahaním ťažkých prívesov. Ak zvyknete ťahať ťažký príves a prevodovka je vybavená sekvenčným radením, odporúča sa prvé dva stupne zaraďovať manuálne a do automatického režimu D prepnúť až pri vyšších rýchlostiach. Zníži sa tým tepelné namáhanie prevodovky – meniča. Pri častejšom ťahaní ťažkých prívesov sa odporúča demontovať prídavný chladič prevodového oleja, výrazne sa tým predĺži životnosť prevodovky. Pri ťahaní prívesov je však nutné podotknúť fakt, že automat s hydrodynamickým meničom si v tomto smere vedie lepšie ako automatická variátorová prevodovka CVT, ale aj manuálna prevodovka s chúlostivým dvojhmotovým zotrvačníkom.
Podozrivé správanie automatickej prevodovky
- Z prevodovky by nemali vychádzať žiadne podozrivé zvuky.
- Radenie rýchlostí by malo byť hladké a plynulé bez rázov.
- Zaradený rýchlostný stupeň nesmie príliš dlho alebo dokonca trvalo preklzovať.
- Pri konštantnej jazde nesmú otáčky motora kolísať.
- Zmätočné radenie prezrádza chybu v riadiacej jednotke.
