Wymiana dynamiczna czy statyczna oleju w automatycznej skrzyni biegów.

   Cały czas dostaje mnóstwo zapytań dotyczących wymiany oleju w skrzyni biegów. Sporym zaskoczeniem dla wielu osób jest fakt, że nie zawsze moja odpowiedź, dotycząca rodzaju wymiany jest taka sama. W tym artykule postaram się w sposób jak najbardziej przystępny przedstawić problem zagadnienia.
Zaczynając od początku.

Możliwe są dwie podstawowe typy wymiany oleju w skrzyni biegów.
– Statyczna
– Dynamiczna

Każda z nich posiada jeszcze pewne modyfikacje: statyczna wielokrotna czy dynamiczna z płynem czyszczącym.

Wymiana statyczna polega na zdjęciu miski olejowej skrzyni biegów, bądź odessaniu oleju z miski a następnie nalaniu świeżego płynu przekładniowego. W ten sposób jednorazowo wymieniane jest koło 30 – 40 % oleju zawartego w przekładni. Dokładne ilości są bardzo różne. Zależy to od wielkości skrzyni jej topologii oraz choćby pojemności konwertera hydrokinetycznego (w niektórych przypadkach istnieje również możliwość spuszczenia oleju z samego konwertera). Jak widzimy ilość oleju wymienianego jest dość niska a nowy olej miesza się ze starym po przejechaniu danej liczny kilometrów.

Przy prawidłowo przeprowadzonej wymianie dynamicznej, możemy wymienić niemal 100% oleju w skrzyni. Polega ona na jednoczesnym spuszczaniu oleju np. poprzez przewód idący do chłodnicy oleju skrzyni oraz uzupełnianiu nowego oleju. Obserwując płyn wypływający ze skrzyni możemy określić kiedy został on całkowicie zamieniony na nowy olej. Zazwyczaj wyznacznikiem jest jego kolor. Jeżeli nie różni się niczym od koloru świeżego oleju oznacza, że olej został całkowicie wymieniony. Warto tu jednak zaznaczyć jedną bardzo ważną kwestię. Zwracanie uwagi na kolor nic nam nie da, jeżeli wymiana wykonana jest nieprawidłowo.  Aby taka wymiana była dobrze przeprowadzona musimy przepłukać świeżym olejem wszystkie kosze sprzęgłowe oraz wszelkie układy na płycie sterującej. Nie jest to możliwe, jeśli pojazd cały czas spoczywa na biegu P. Instrukcje serwisowe do każdej ze skrzyń określają prawidłową procedurę. Z tego względu przy wymianie oleju w warsztacie dobrze jest tego przypilnować, ponieważ pośpiech często zabija precyzję i otrzymujemy auto po wymianie dynamicznej wykonywanej na biegu P. Oczywiście od razu pojawia się pytanie czy możliwe, na postoju, jest wyzwolenie wszelkich obwodów pracy skrzyni, choćby jej sterowania. Odpowiedź jest oczywista NIE. Taki tryb może być jedynie wykonany podczas jazdy, wtedy była by możliwość 100% wymiany. Z tego względu nawet przy wymianie dynamicznej pewna część starego oleju pozostaje w przekładni, często są to wartości marginalne przy pojemności układu. Sam proces wymiany niestety sprawia, że zużywamy nawet 50% więcej oleju aniżeli pojemność układu. Przy skrzyniach C3 (A4LD, 4R, 5R) średnio do wymiany dynamicznej potrzeba około 14L oleju. Szczególnym typem takiej wymiany jest wymiana z płukaniem skrzyni biegów. Po odsączeniu oleju wtłaczany jest w nią specjalny płyn płuczący mający na celu dokładne wyczyszczenie jej od środka. Wykonywane jest to za pomocą specjalnych maszyn.

Czasami zamiast wymiany dynamicznej proponuję Państku np. trzy wymiany statyczne wykonane w odstępach 1000km. Czemu akurat tak ? Aby to dokładnie zrozumieć musimy się posunąć w naszych rozważaniach trochę dalej. Najpierw zajmiemy się przypadkiem w którym po wymianie dynamicznej skrzynia przestaje jechać. Czemu tak się dzieje ?

Odpowiedź jest bardzo prosta. Olej ma za zadanie zachowywać w sobie wszelkie zanieczyszczenia (nie ma pozwalać na odkładanie się ich), które w kolejnej fazie powinny być odfiltrowane w filtrze. Nazywa się to funkcją dyspergującą. Podczas pracy przekładni non stop ścierają się drobinki zębatek, przekładek, tarcz ciernych, łożysk itp. Wszelkie te drobiny wyłapywane są przez olej i przenoszone do miski olejowej, w której powinny został zatrzymane przez magnes oraz filtr oleju. Niestety problem zaczyna się pojawiać przy bardzo dużym zużyciu przekładni najczęściej wywołanym jej zaniedbaniem. Magnes zostaje zapchany, a najmniejsze drobinki niosące siłą ciśnienia oleju zaczynają krążyć po skrzyni. Filtr nie potrafi wszystkiego wyłapać. Jego skuteczność wyrażana jest współczynnikiem filtracji β wskazanym kolejno dla innych wielkości cząstek (niestety ciężko trafić na takie dane przy kupnie filtrów do skrzyń).

Współczynnik β jest bardzo prostym przedstawieniem skuteczności filtracji. Jest to stosunek cząstek o wielkości większej niż indeks przy β dla obwodu przed filtracją w stosunku do obwodu po filtracji. Dla przykładu jeśli rozważamy filtr o β dla 5um dla współczynnika o wartości 200 oznacza to, że cząstek o wielkości ponad 5um jest 200 razy mniej za filtrem aniżeli przed nim.
Z tego względu zawsze pewna liczba cząstek, szczególne tych najmniejszych, czyli pyłów z tarczek ciernych, przedostaje się przez filtr i pływa w oleju. Z tego względu olej zmienia kolor i się brudzi pomimo zastosowania filtra oleju.

Przy mocno zużytej przekładni, zazwyczaj tarczki sprzęgłowe są mocno wytarte. Jeśli olej nie był zmieniany bardzo długi okres czasu to to co się z nich wytarło pływa w oleju. Jako, że olej wraz ze starzeniem zmienia swoje właściwości, potrafi nawet zwiększyć lepkość, często ze względu na zanieczyszczenia, to wynikowo właśnie on staje się medium ciernym. Olej staje się swego rodzaju substancją zastępującą materiał cierny na tarczkach i przekładkach. Jednocześnie powoduje dewastację wszelkich innych elementów poprzez np. rysowanie cylindrów tłoczków sterujących hydrauliki czy bieżni łożysk pomimo to skrzynia działa jeszcze przez jakiś czas. Nie wspominjając już o zapychanie i uszkadzanie elektrozaworów sterowania ciśnieniem.

W takim przypadku wymiana dynamiczna oleju, a jeszcze bardziej dynamiczna z jej czyszczeniem spowoduje niemoc ruszenia pojazdem spod warsztatu, albo bardzo mocne uślizgi przekładni. To nie wymiana oleju uszkodziła przekładnie, a jej zaniedbanie. Wymiana oleju tylko uwidoczniła szkody. Nowy olej nie posiada w sobie pyłów i opiłków z tego względu nie ma medium, które mogło by zastąpić uszkodzone elementy cierne.

Przy wymianie statycznej wymianie uległa by tylko pewna cześć oleju, nie zostały by przepłukane kosze ani hydraulika. Z tego względu dalej pozostała by pewna część zanieczyszczeń umożliwiająca pracę przekładni, a zasadniczo jej powolną agonię.
I to jest rozwiązanie zagadki dlaczego nieraz po wymianie oleju skrzynia przestaje pracować.
Oczywiście nie wolno dopuszczać do takiego stanu, a trzeba pilnować interwałów wymiany oleju i prawidłowej obsługi skrzyni biegów zgodnie z instrukcją. Jak to mówią: niektórzy czytają instrukcję inni za to mają fundusze i czas na naprawy.

Te kwestie nie odpowiadają w pełni na pytanie czemu raz zalecam wymianę dynamiczną a raz statyczną. By to zrozumieć musimy trochę zanurzyć się w meandry sterowania logiką pracy skrzyni biegów. W przypadku skrzyń C3 (A4LD, 4R… 5R… ) sterowanie ciśnieniem wykonywane jest odgórnie. Nie działa w sprzężeniu zwrotnym mówiąc w uproszczeniu. Oznacza to, że komputer wysyła sygnał do sterowania ciśnieniem poprzez wyzwolenie elektrozaworów przez dany określony czas, ustalony przez komputer i projektanta strategii pracy. Adaptacja skrzyni niemal nie istnieje. Warto podkreślić to jeszcze raz NIEMAL NIE ISTNIEJE. Jest niezwykle uproszczona. Pierwsza czynność adaptacyjna to ustalenie wartości czujnika TPS odpowiadającego zamknięciu przepustnicy, które to wykonywane jest każdorazowo przy włączeniu zapłonu, tak by następnie komputer mógł określać jej położenie już addytywnie (przyrostowo). Druga część adaptacji to ustalenie współczynnika NV czyli całkowitego przełożenia układu napędowego. Przykładowo po zmianie kół na inne, współczynnik NV, ulegnie zmianie. Na tej podstawie wprowadzana jest automatycznie modyfikacja do momentów zmian przełożeń skrzyni. Współczynnik jest ustalany poprzez komputer po 5 prawidłowych cyklach odczytu czujnika OSS (czujnik prędkości wałka wyjściowego), bądź nieraz VSS (czujnik prędkości samochodu). Z tego względu przejechanie kilkunastu metrów powoduje pełną adaptację skrzyni. Naciągając to stwierdzenie można przyjąć, że po pierwszym zapięciu sprzęgła Lock Up skrzynia kończy proces adaptacji. Teraz szanowni Państwo będziecie już odporni na zapewnienia, że „skrzynia musi się zaadaptować przez kilkaset kilometrów „ 😉 Jeżeli chodzi o stronę elektroniczną nie, nie musi. Strona mechaniczna to trochę inna kwestia ale tam nie ma mowy o adaptacji.

Sprawa jest kompletnie inna np. w przypadku skrzyń 6R stosowanych np. W Fordzie Explorerze 2006 + V8. Tam logika sterowania jest zgoła inna, oparta o sprzężenie zwrotne. Ford stara się dobrać tak czasy otwarcia zaworów i ich poziomy aby otrzymać dane parametry pracy koszy sprzęgłowych. Mam nadzieję, że różnica pomiędzy logikami jest widoczna.

Skrzynie C3 – Sygnał wysyłany jest odgórnie, estymowany jest czas otwarcia elektrozaworów by uzyskać dany wyliczony przebieg ciśnienia, który ma zapewnić dane parametry pracy przekładni.

Skrzynie 6R – Ford dobiera tak czas otwarcia zaworów by otrzymać określone, parametry pracy przekładni, zmian biegów, zapisane w pamięci komputera. Ford „testuje” ich czasy otwarcia do momentu uzyskania wymaganych parametrów pracy przekładni.

Jak widzimy sterowanie skrzynią 6R jest bardziej złożone, pracujące w ujemnym sprzężeniu zwrotnym. Podczas pierwszych jazd po wykasowaniu pamięci Ford na nowo uczy się czasów otwarcia zaworów, które zapewnią mu osiągnięcie zapisanych parametrów pracy. Z tego powodu po odłączeniu akumulatora konieczne jest przeprowadzenie procesu adaptacji, bez tego skrzynia może nie pracować w sposób prawidłowy. W rocznikach 2006, 2007 istniał błąd w oprogramowaniu skrzyni, który został wyeliminowany w późniejszych aktualizacjach. Dotyczył on w głównej mierze nieprawidłowej zmiany przełożenia 1 na 2. Ford zaleca w tym przypadku aktualizację oprogramowania.

Całkowita wymiana oleju w takiej skrzyni powoduje bardzo znaczącą zmianę w czasach otwarcia zaworów potrzebną do uzyskania danych parametrów pracy, pośrednio wykresów przebiegów ciśnień. Z tego względu po wymianie dynamicznej oleju konieczne jest przeprowadzenie adaptacji na nowo. Ze względu na to, że wiele osób nie potrafi tego wykonać, bądź nie ma dość czasu by to zrobić, zalecam dla nich trzykrotną wymianę statyczną. Tym sposobem wymienimy sporą część oleju, a nie będzie konieczności wykonywania od nowa adaptacji, która w pewnym stopniu, tak zwanym trybie dokładnym, wykonuje się cały czas. W przypadku wykasowania pamięci pierwsze jazdy wykonywane są w tak zwanym trybie szybkiej adaptacji.

Jeżeli jesteśmy już dłuższy czas użytkownikiem pojazdu, dbamy o jakość oleju i interwały jego wymiany to nie ma najmniejszych przeciwskazań do wykonywania wymiany dynamicznej. Nawet w skrzyniach 6R jeśli wymiana nastąpi co 35 tys km zużycie oleju nie powinno być na tyle duże by konieczna była nowa adaptacja. Oczywiście wszystko jest zależne od sposobu użytkowania pojazdu. Wykaz skróconych interwałów dostępny jest w instrukcjach pojazdów.

Wygodną metodą jest np. wymiana statyczna oleju co rok, bądź jeżeli wykonujemy pierwszą wymianę w skrzyniach 6R, po dłuższym czasie, trzy kolejne wymiany statyczne w odstępach około 1000km. Wówczas, nie powinna zajść konieczność ponownej adaptacji od 0.

W przypadku starszych skrzyń C3 można wykonywać wymiany dynamiczne bez większych obaw, ponieważ nie ma problemu z adaptacją skrzyni. Zdrowej skrzyni wyjdzie to jedynie na dobre.

Warto jeszcze wspomnieć o poziomie oleju, który jest kluczowy. Często przyczyną usterek skrzyń jest zbyt wysoki poziom oleju, dzieje się tak, ponieważ olej w misce olejowej zaczyna dotykać koszy sprzęgłowych. W tym momencie rozpoczyna się proces jego napowietrzania i spieniania który doprowadza to do znacznego obniżenia parametrów oleju, a w szczególności jego lepkości. Kilkaset kilometrów przejechanych w takich warunkach może doszczętnie uszkodzić przekładnie automatyczną

Adam Kamiński

Źródła :
[1] Badania własne
[2] Ford STST Drivetrain Master level
[3] Tomasiak E.: Napędy i sterowania hydrauliczne i pneumatyczne. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2001.
[4] HYDAC Filtration Handbook no E70.000.0/02.08 www.hydac.com.au
[5] https://www.lenntech.pl/beta-wspolczynnik.htm