Масло для «автоматов»: экспертиза 8 жидкостей для АКП

Нужно ли менять жидкость в автоматической коробке?

Если верить инструкции по эксплуатации, то в случае с новым автомобилем «автомат» не требует какого-либо обслуживания вплоть до пробега 100 тысяч километров. Правда, скептики-масленщики морщатся: мол, к 40–50 тысячам было бы неплохо залить свежую жидкость ATF (Automatic Transmission Fluid), подходящую для конкретной машины. Но наряду со специализированными жидкостями популярностью пользуются и так называемые «мультяшки» – ATF с красивым именем Multi-Vehicle («малти-виикл», то есть для разных автомобилей), которые можно лить едва ли не в любую АКП, не утруждая себя поиском фирменного масла.

Казалось бы, зачем они нужны, если можно купить родную жидкость? Ответ прост: для вторички. Их берут те, кто уже по второму кругу одометра катается на «автомате» и понятия не имеет, что и когда в него заливалось. Кроме того, далеко не каждый склад или магазин держит в закромах бутылку, заведомо подходящую именно вашей АТ. Поставка жидкости под заказ может идти долго – а «мультяшки» соответствуют многим допускам. Так что вопрос тут вовсе не в цене («мультяшки» не дешевле), а именно в быстроте решения проблемы.

В общем, для теста мы взяли восемь жидкостей с обозначением Multi-Vehicle. Проверка «мультяшек» нам показалась очень интересной, потому что с технической точки зрения создать подобный товар очень непросто. Понятно, что оценить их универсальность в полном объеме задача непосильная: число требований, допусков и спецификаций для ATF переваливает за сотню (стараются как производители автомобилей, так и изготовители коробок передач). Поэтому мы объединили всевозможные критерии по группам, более близким и понятным потребителю.

Микрофотографии поверхностей одинаковых вкладышей после идентичного цикла испытаний показывают, почему при прочих равных коэффициент трения и износ могут различаться в несколько раз. [1] Так выглядит поверхность, работавшая с жидкостью-лидером, после 100 тысяч циклов нагружения. [2] А так – с одним из аутсайдеров.

Вот по каким параметрам мы будем их проверять.

1. Потери на трение в коробке передач. Интересно, почувствует водитель разницу или нет?

2. Влияние жидкости на эффективность передачи потока энергии от двигателя к трансмиссии. От этого зависят динамика и расход топлива.

3. Холодный пуск.

4. Защитные свойства жидкости. По темпу износа пар трения оценим близость ремонта или, не дай бог, замены коробки.

КАК ПРОВЕРЯЕМ

Основные физико-химические показатели – вязкость и индекс вязкости, температуру вспышки и застывания – мы измерили в сертифицированной лаборатории. Потери на трение и износ оценили на машине трения – устройстве, моделирующем условия работы различных пар трения. Испытания проводили в два этапа. На первом исследовали модель, аналогичную зубчатому зацеплению. На втором этапе моделировали условия работы в подшипниках. При этом измеряли коэффициенты трения, разогрев масла, износ пар трения. Износ определяли точным взвешиванием деталей до и после цикла испытаний, а для модели подшипника – еще и методом лунок. Это когда до испытаний на рабочей поверхности образца, в зоне, наиболее подверженной износу, нарезается лунка фиксированного размера, а по окончании испытаний фиксируется изменение ее диаметра. Чем значительнее он увеличится, тем выше износ.

Испытания для каждой жидкости на одном и другом этапах продолжались долго: сто тысяч циклов нагружения для модели подшипника и пятьдесят тысяч – для модели зубчатого зацепления.

РАЗДАЧА ПРЯНИКОВ

Итак, смотрим, что получилось. Сразу бросилось в глаза, что влияние марки жидкости на коэффициент трения было очень неоднозначным. Для модели зубчатого зацепления все различия уложились в пределы погрешности измерений. Чуть лучше других смотрится голландский NGN Universal ATF. А вот для модели подшипника всё иначе – разбег замеренного параметра достаточно велик. Тут лучшие показатели – у жидкостей Motul Multi ATF и Castrol ATF Multivehicle.

Насколько критична разница по этому параметру? В масштабах всего силового агрегата (двигатель и коробка передач) доля потерь на трение в коробке не столь уж велика (если не учитывать потери в гидротрансформаторе). Зато нагрев масла от трения при работе на разных жидкостях различается куда значительнее: усредненная совокупная разница для моделей зубчатого зацепления и подшипника составляет примерно 17%. С точки зрения температурного эффекта эта разница весьма ощутима – до 10–15 градусов, которые дают изменение КПД гидротрансформатора на заметные единицы процентов. Лучше других здесь выглядит синтетика фирмы Motul. Лишь немного уступают ей жидкости NGN Universal и Totachi Multi-Vehicle ATF.

Разогрев жидкости влияет и на ее вязкость: чем больше нагрев, тем она ниже. А с падением вязкости снижается эффективность гидротрансформатора. У многих на памяти проблемы с «автоматами» не очень юных «французов», когда из-за повышения температуры жидкости (особенно летом в пробках) они вообще отказывались работать!

Идем дальше. Очень важно, чтобы зависимость вязкости от температуры была максимально пологой. Одним из основных критериев этой пологости является индекс вязкости: чем он выше, тем лучше. Тут лидеры – жидкости Mobil Multi-Vehicle ATF, Motul Multi ATF и Formula Shell Multi-Vehicle ATF. Ненамного отстал от них «мультик» бренда NGN.

Посмотрим, насколько изменится вязкость жидкости в рабочей зоне коробки с учетом ее нагрева. Разница ощутимая! Для кинематической вязкости она доходит до 26%. А КПД «автоматов» (особенно старых конструкций) достаточно невелик и в большой степени определяется эффективностью работы гидротрансформатора – который как раз и страдает при уменьшении вязкости рабочей жидкости.

Наименьшее падение вязкости обнаружилось у масел Motul Multi ATF, Formula Shell Multi-Vehicle и NGN Universal ATF. Наибольшее – у Totachi Multi-Vehicle ATF. Это, конечно, сравнительные результаты, прямого переноса на эффективность коробки делать нельзя. Но для форсированных моторов, в которых нагрузка на узлы автоматической коробки выше, предпочтительно иметь жидкости с более стабильной характеристикой.

Низкотемпературные свойства оценивали по совокупности нескольких параметров. Очевидно, что все жидкости, и ATF в том числе, густеют на морозе. Значит, при изрядном минусе за бортом излишняя вязкость будет мешать провернуть мотор на старте, поскольку на машинах с автоматом педаль сцепления не предусмотрена. Поэтому мы определяли кинематическую вязкость каждого образца при трех фиксированных отрицательных температурах. Кроме того, оценили температуру, при которой кинематическая вязкость масла достигнет некой фиксированной величины, условно принятой за предельную, при которой еще возможно «проворачивание» коробки передач.

Заодно определили температуру замерзания: этот параметр входит во все описания ATF и косвенно свидетельствует о том, на базе какой основы сделана жидкость – синтетической или полусинтетической.

В этой номинации опять победили синтетики с высоким индексом вязкости: Motul Multi ATF, Mobil Multi-Vehicle ATF, NGN Universal ATF, Formula Shell Multi-Vehicle. У них же зафиксированы и самые низкие температуры застывания. И наконец, защитные функции жидкостей, то есть их способность препятствовать износу. Мы исследовали износ двух моделей – зубчатого зацепления и подшипника скольжения, поскольку в реальной коробке условия работы этих узлов заметно разнятся. Следовательно, и свойства ATF, обеспечивающие уменьшение износа, должны быть разными и увязанными с работой гидротрансформатора. И здесь мы обнаружили разброс результатов. Лидер в минимизации износа зубчатых зацеплений – Mobil Multi-Vehicle ATF, а в состязаниях на подшипниках скольжения с большим отрывом победили Motul Multi ATF и Totachi Multi-Vehicle ATF.

ИТОГО

Если при традиционных экспертизах бензина и моторных масел мы, как правило, выявляли лишь незначительные отличия одного образца от другого, то здесь ситуация иная. По ключевым параметрам у разных ATF разбег оказался существенным. А если учесть, что степень влияния этой непростой жидкости и на мощность, и на расход топлива, и на ресурс коробки весьма заметна, то над ее выбором следует задуматься. Хорошая синтетика с высоким индексом вязкости – это лучший выбор, который и защитит ваши нервы при зимнем пуске на изрядном морозце, и не создаст проблем после долгого стояния в пробке под знойным солнышком.

Степень соответствия Multi своему названию оставим на совести их разработчиков. Еще в самом начале мы отметили, что проверить на практике каждую ATF во всех «автоматах», перечисленных на их этикетках, нереально. Кстати, и в описаниях (за малым исключением) допуски либо прямо, либо по умолчанию обозначаются словом meets, то есть «соответствует». Это значит, что свойства жидкости гарантирует ее производитель, но подтверждения соответствия производителем автомобиля или коробки нет. В заключение сообщим, что если планируемый срок эксплуатации нового автомобиля не превышает 50–70 тысяч километров (затем планируется замена), то статью вы читали зря – менять «жидкое сцепление» вам не придется. А в остальных случаях раздобытые нами сведения должны пригодиться. Сложив результаты, набранные во всех испытаниях, мы выяснили, что лучшими оказались продукты Motul и Mobil, от которых немного отстала жидкость Formula Shell.

Наши комментарии к каждому препарату – в подписях к фотографиям.

КАКОЙ ДОЛЖНА БЫТЬ ЖИДКОСТЬ ATF?

В трансмиссии автомобиля нет более сложного и противоречивого устройства, чем коробка-автомат. Она объединяет в себе два агрегата – гидротрансформатор, обеспечивающий непрерывность потока энергии от двигателя к колесам, и планетарный механизм перемены передач.

Гидротрансформатор – это, по сути, два соосных колеса: насосное и турбинное. Между ними нет непосредственного контакта: связь осуществляется потоком жидкости. Коэффициент полезного действия этого устройства будет зависеть от массы параметров – конструкции колес, зазоров между ними, утечек… И конечно же, от свойств жидкости, находящейся между колесами. Она выполняет роль эдакого жидкого сцепления.

Какой должна быть ее вязкость? Слишком большая увеличит потери на трение в коробке – будет съедена изрядная доля мощности, увеличится расход топлива. Кроме того, машина станет заметно тупить на морозе. Cлишком малая вязкость резко снизит эффективность передачи энергии в гидротрансформаторе, увеличит протечки, что также понизит эффективность агрегата. Кроме того, вязкость жидкости на морозе сильно растет, а с ростом температуры падает – разница может составлять два порядка! А еще жидкость может пениться и способствовать коррозии деталей коробки. Желательно, чтобы жидкость долго сохраняла свои свойства: тогда в коробку можно не заглядывать годами.

Это еще не всё. Одна и та же жидкость обязана работать и в гидротрансформаторе, и в планетарном механизме, и в подшипниках коробки, хотя и задачи, и условия работы в этих механизмах резко различаются. В зубчатом зацеплении надо препятствовать задиру и износу, эффективно смазывать подшипники и при этом не мешать своей излишней вязкостью им работать: ведь с ростом вязкости растут потери на трение. Но и эффективность гидротрансформатора тоже растет на более вязких жидкостях.

Сколько параметров! Следовательно, требуется сложный компромисс свойств, которые должна объединять в себе жидкость ATF.

ATF – ЖИДКОСТЬ ИЛИ МАСЛО?

Классификация относит ATF к трансмиссионным маслам, но ее назначение гораздо шире. Ведь смазка элементов трансмиссии – зубчатых колес и подшипников – здесь не единственная (хотя и важная) функция. Основное – это то, что ATF выступает в качестве рабочей жидкости гидротрансформатора. Именно она передает поток мощности от двигателя к трансмиссии, потому свойства этой жидкости очень важны для эффективности работы АКП.

В паспортах на ATF нормируются показатели ее вязкости (при рабочих температурах и при отрицательных), а также температура вспышки и застывания, способность образовывать при работе пену. Ведь именно вязкость обеспечивает смазку и, стало быть, работоспособность зубчатых колес и подшипников, эффективность передачи крутящего момента с двигателя на трансмиссию.

В ЧЕМ ПРОБЛЕМЫ?

Жидкости ATF весьма капризны. Не всегда современная ATF может подойти старому автомату той же марки. То же касается взаимозаменяемости: скажем, «автомату» от «японца» 2006 года на специализированной АТF, адресованной современному «немцу», может стать нехорошо… Смазывать зубчатые колеса и подшипники такая атээфка будет, а вот гидротрансформатор может обидеться и объявить забастовку. Поэтому каждый производитель АКП ищет свое решение проблемы. И тем сложнее сделать универсальную, подходящую всем «мультяшку».

Фотогалерея