Oleje przekładniowe.

Oleje przekładniowe to płyny eksploatacyjne stosowane w skrzyniach biegów, mechanizmach różnicowych oraz wielu innych podzespołach.

  Skrzynie biegów stosowane w samochodowych układach napędowych cechuje duży postęp technologiczny. Od, najbardziej rozpowszechnionych, skrzyń manualnych, przez przekładnie automatyczne lub sekwencyjne aż do nowoczesnych przekładni dwusprzęgłowych. Do tego ewolucja samych silników, skutkująca koniecznością przenoszenia większych mocy i momentów obrotowych, powoduje, że mechanizmy skrzyń biegów, mechanizmów różnicowych i innych elementów układów napędowych, pracują w coraz trudniejszych warunkach. Generuje to coraz wyższe wymagania stawiane olejom przekładniowym. 

Zadania oleju przekładniowego

Oleje przekładniowe, tak jak inne oleje stosowane w samochodach, składają się z bazy oraz całej gamy dodatków. Pozwala to sprostać wymaganiom stawianym przekładniowym środkom smarnym. Olej wpływa na pracę synchronizatorów, wielowypustów, przegubów, układów sterujących, przekładni hydrokinetycznych itd. W każdym z tych elementów olej działa jednak w odmienny sposób.  W jednych mechanizmach (np. przekładniach o zębach prostych) olej tworzy trwałą warstwę bez udziału tarcia granicznego. W przekładniach hipoidalnych, przez duże poślizgi, olej musi chronić współpracujące elementy przy tarciu granicznym. Zapewnienie dużej odporności na naciski stanowi podstawową funkcję oleju w przypadku łożysk tocznych. Odpowiedniego smarowania wymagają również sprzęgła cierne w mechanizmach różnicowych o ograniczonym poślizgu.

Oleje przekładniowe muszą spełniać następujące funkcje:

•  przenoszenie mocy i momentu obrotowego;
•  smarowanie elementów skrzyni;
•  ochrona przed korozją;
•  odprowadzanie ciepła;
•  eliminacja hałasu i wibracji;
•  zachowywanie czystości przekładni;
•  zachowanie uszczelnień w ciągłej sprawności.

Długa lista wymagań, które często są sprzeczne ze sobą, różnicuje oleje ze względu na skład chemiczny oraz lepkość. To właśnie dzięki odpowiednim bazom olejowym, oraz dodatkom uszlachetniającym, oleje są przystosowane do konkretnych zastosowań i warunków pracy.

Klasyfikacja olejów przekładniowych

Stopień skomplikowania mechanizmów układu napędowego jest na tyle duży, że wymaga precyzyjnego doboru odpowiednich środków smarnych. Pomaga w tym odpowiednia klasyfikacja olejów przekładniowych. Są one klasyfikowane głównie ze względu na lepkość oraz jakość.

Klasyfikacja lepkościowa olejów przekładniowych

Jednym z głównych parametrów oleju jest jego lepkość. Zależy ona między innymi od temperatury. Podział olejów przekładniowych uwzględniający ich lepkość określa norma SAE J306. Lepkość oleju oznacza się dwoma cyframi i jedną literą. Pierwszy człon oznacza tzw. lepkość zimową – np. 75W (w – od winter), drugi „letnią” – np. 140. Pełna wartość lepkości zapisywana jest więc w tym przypadku jako 75W-140. Klasy lepkości SAE oleju przekładniowego obejmują lepkości: 70W, 75W, 80W, 85W, 80, 85, 90, 110, 140, 190, 250.

Oznaczenia zimowe, wg. normy SAE J306, określają maksymalną temperaturę, w której lepkość dynamiczna oleju wynosi 150 000 mPas i wynoszą odpowiednio:

•  -55^oC dla 70W; 
•  -40^oC dla 75W;
•  -26^oC dla 80W;
•  -12^oC dla 85W.

Oznaczenia letnie określają zakres lepkości kinematycznej w temperaturze 100^oC i wynoszą odpowiednio:

•  od 7,0 do 11,0 mm²/s  dla 80;
•  od 11,0 do 13,5 mm²/s  dla 85;
•  od 13,5 do 18,5 mm²/s  dla 90;
•  od 18,5 do 24,0 mm²/s  dla 110;
•  od 24,0 do 32,5 mm²/s  dla 140;
•  od 32,5 do 41,0 mm²/s  dla 190;
•  od 41,0 mm²/s  dla 250.

Klasyfikacja jakościowa olejów przekładniowych

Najbardziej rozpowszechnioną klasyfikacją jest klasyfikacja API (Amerykańskiego Instytutu Naftowego) składająca się z oznaczenia literowego GL (Gear Lubricants) i liczb od 1 do 6.

• GL 1 – oleje bez dodatków poprawiających ich własności smarne, przeznaczone są one do przekładni ślimakowych i stożkowych, pracujących w lekkich warunkach;
• GL 2 – oleje z dodatkami przeciwutleniającymi, przeciwkorozyjnymi i zapobiegającymi pienieniu się, zalecane do przekładni ślimakowych;
• GL 3 – oleje zawierające dodatki typu EP, poprawiające właściwości smarne, przeznaczone zarówno do skrzyń biegów, jak i do stożkowych przekładni tylnego mostu, pracujących w umiarkowanych warunkach;
• GL 4 – oleje o zwiększonej ilości dodatków typu EP i innych dodatków uszlachetniających, zalecane do przekładni hipoidalnych, pracujących w zmiennych warunkach;
• GL 5 – oleje wysokiej jakości, o bardzo dobrych własnościach smarnych, przeznaczone do przekładni hipoidalnych, pracujących w ciężkich warunkach;
• GL 6 – oleje najwyższej jakości, uszlachetnione wielofunkcyjnymi dodatkami, stosowane w przekładniach hipoidalnych, pracujących w najcięższych warunkach (największe obciążenia i największe prędkości obwodowe).

Każdy układ napędowy wymaga stosowania oleju o odpowiedniej klasie. Zastosowanie niewłaściwego oleju (np. GL5 w przekładni wymagającej oleju GL4) może skutkować uszkodzeniem synchronizatorów!

Oleje do automatycznych skrzyń biegów

Powyższe klasyfikacje nie dotyczą olejów do automatycznych skrzyń biegów. Wysokiej jakości syntetyczne oleje ATF (ang. Automatic Transmission Fluid) do tradycyjnych przekładni hydrokinetycznych charakteryzują się między innymi:

•  stabilnością w szerokim zakresie temperatur;
•  zapewniają bezawaryjne działanie przekładni;
•  redukcją temperatury pracy przekładni; 
•  zwiększaniem odporności na ścieranie elementów współpracujących;
•  wydłużeniem okresów międzyserwisowych.

Ze względu na skomplikowaną budowę przekładni w skrzyniach dwusprzęgłowych olej powinien cechować się:

•  stabilnością termiczną i oksydacyjną;
•  dobrymi własnościami płynięcia w niskich temperaturach;
•  redukcją temperatury przekładni;
•  redukcją tarcia;
•  wysoką odpornością na naciski;
•  redukcją zużycia złuszczeniowego (tzw. anti-pitting*);
•  wysoką odpornością na ścinanie;
•  dobrą kompatybilnością z uszczelnieniami.

Dobór oleju przekładniowego

Ze względu na różne wymagania stawiane olejom przekładniowym oraz postęp technologiczny w konstruowaniu układów napędowych producenci środków smarnych oferują szeroką gamę olejów przekładniowych. Powoduje to duże utrudnienia w doborze odpowiedniego oleju, a jakikolwiek błąd skutkuje problemami eksploatacyjnymi i, nieraz kosztownymi, awariami. Do tego dochodzą często skomplikowane procedury serwisowe związane z samą wymianą oleju i właściwym ustaleniem jego poziomu. O ile wymiana oleju w manualnej skrzyni biegów lub moście napędowym nie jest zadaniem bardzo skomplikowanym, to obsługa przekładni automatycznej lub dwusprzęgłowej, nawet dla mechaników, może być sporym wyzwaniem. Dlatego dobór odpowiedniego oleju przekładniowego oraz jego wymianę najlepiej zlecić warsztatowi lub serwisowi posiadającemu kadrę mechaników o odpowiednich kwalifikacjach. Poza znajomością modelu samochodu istotne jest określenie typu i rodzaju zastosowanej przekładni. Przykładem komplikacji w doborze odpowiedniego oleju ATF może być koncern Volkswagen gdzie np. w AUDI A6 w modelu z jednego roku stosowane były przekładnie zarówno automatyczne Tiptronic, jak i bezstopniowe Multitronic. Przekładnie te wymagają stosowania dedykowanych olejów, a pomyłka prowadzi do bardzo kosztownych awarii. Zamieszanie związane z odpowiednim doborem oleju w skrzyniach biegów potęgują sami producenci. Przykładem może być nazewnictwo dwusprzęgłowych skrzyń biegów stosowane przez poszczególnych producentów samochodów. Pomimo podobnej konstrukcji samej przekładni dwusprzęgłowej producenci stosują takie nazwy jak:

• Volkswagen: DSG (Direkt-Schalt-Getriebe/Direct-Shift Gearbox)
• Audi: S-Tronic
• Porsche: PDK (Porsche-Doppel-Kupplungs Getriebe)
• Volvo, Ford: PowerShift
• BMW: DCT (Dual Clutch Transmission)
• Fiat: DDCT (Dual Dry Clutch Transmission)
• Mercedes: SpeedShift
• Mitsubishi: TwinClutch SST
• Honda: NGT (Next Generation Transmission)
• McLaren: SSG (Seamless Shift Gearbox)

Wymiana oleju przekładniowego

W przypadku wymiany oleju przekładniowego należy pamiętać, że podobnie jak inne płyny eksploatacyjne ulega on zużyciu. Z upływem czasu pogarszają się jego właściwości oraz wzrasta zanieczyszczenie (np. cząsteczkami metalu z współpracujących kół zębatych). Opinie, głoszone przez wielu mechaników, o braku konieczności wymiany oleju przekładniowego nie tylko są nie prawdziwe, ale mogą również prowadzić do poważnych awarii i najczęściej stają się przyczyną przedwczesnego zużycia przekładni. Wynikają one z tego, że wielu producentów samochodów w zaleceniach serwisowych nie podaje przebiegów, przy których należy dokonać wymiany oleju.  Przebiegi te często pokrywają się, lub nawet przekraczają, przebieg gwarancyjny pojazdu. Z tego względu najczęściej informacja o konieczności wymiany oleju zostaje pominięta w książkach serwisowych, co staje się powodem błędnej interpretacji – np. w przypadku automatycznych skrzyń biegów Tiptronic firmy ZF, producent skrzyni zaleca pierwszą wymianę po 120 tys. km. i każdą następną po kolejnych 60 tys. Producent samochodu (np. Volkswagen) najczęściej całkowicie pomija informację o wymianie oleju w skrzyni, co dla wielu mechaników stanowi dowód na brak zasadności takiej wymiany. 

Swoim klientom zalecamy wymianę oleju przekładniowego zarówno w skrzyniach automatycznych jak i manualnych w każdym nowo zakupionym pojeździe z rynku wtórnego. Dotyczy to zwłaszcza samochodów z dużym przebiegiem lub starszych.