Automatyczne skrzynie biegów cieszą się coraz większą popularnością wśród kierowców. Według raportu z rynku niemieckiego w 2013 r. w użytkowaniu było już 24% samochodów wyposażonych w te przekładnie. Mimo to wiele warsztatów nie chce się zająć intensywniej tego typu skrzyniami. Obawy w zasadzie nie są nieuzasadnione. Poza tym serwisowanie automatycznych skrzyń biegów może stanowić nowy, dochodowy obszar działalności.
Producent skrzyń biegów, firma ZF, zaleca na przykład – w zależności od użytkowania pojazdu – wymianę oleju co 80-120 tys. km, nie później jednak niż po 8 latach. Olej przekładniowy to jeden z najważniejszych elementów automatycznej skrzyni biegów. Smaruje on części urządzenia, pełni funkcję chłodziwa, przenosi siły nacisku i funkcjonuje jako olej roboczy w hydraulicznym sterowaniu skrzynią biegów. Ulega on jednak starzeniu ze względu na obciążenia, zmiany temperatury i procesy chemiczne.
Regularna wymiana oleju może więc poprawić komfort zmiany biegów oraz ogólną pracę przekładni. W tym celu producenci skrzyń biegów oferują warsztatom specjalne zestawy do wymiany oleju, w skład których wchodzi nie tylko właściwy olej na wymianę, lecz także uszczelki i nowe części, które należy przy okazji wymienić. To dlatego, że każdy olej nie pasuje do każdej skrzyni biegów. Jeżeli na przykład sterowanie umieszczone jest w obudowie skrzyni biegów, olej nie może mieć właściwości przewodzących prąd elektryczny. Także powłoki sprzęgieł i hamulców w danej skrzyni biegów nie zawsze pozwalają na użycie danego oleju.

Zbyt niski poziom oleju
Najczęstszą przyczyną problemów z automatycznymi skrzyniami biegów jest za niski poziom oleju - wyjaśnia Phillip Janczewski, inżynier-serwisant i trener w zakresie skrzyń biegów w firmie ZF. Uważa on, że kontrola poziomu oleju i jego stanu to najważniejsze czynności podczas prac diagnostycznych i serwisowych wykonywanych na automatycznej skrzyni biegów. Janczewski twierdzi, że przy utracie oleju na poziomie 1,5 litra wyraźnie odczuwa się zmniejszony komfort zmiany biegów. Nie zawsze też utrata oleju jest widoczna z zewnątrz.
Jeżeli poza tym olej jest czarny i mocno pachnie spalenizną, należy przyjąć, że zużyciu uległa okładzina cierna sprzęgła lub hamulca. W takim przypadku oczywiście nie wystarczy wymienić olej. Warsztat musi sprawdzić przyczynę zużytych okładzin.
Podczas gdy rozmontowanie całej automatycznej skrzyni biegów wymaga dużo doświadczenia, warsztaty samochodowe mogą samodzielnie dokonać zmiany oleju i zdiagnozować urządzenie. Odpowiednie szkolenia w tym zakresie są oferowane przez producentów skrzyń biegów. Szkolenia takie są konieczne, ponieważ wymiana oleju składa się z kilku czynności i jest pracochłonna.
W przypadku wymiany oleju w skrzyniach produkowanych przez ZF ważne jest na przykład, aby silnik osiągnął prędkość obrotową biegu jałowego. Tylko wówczas można odpowiednio wyregulować poziom oleju. Dopiero po takiej kontroli można rozgrzać skrzynię biegów do temperatury roboczej. Jeżeli samochód jest ustawiony poziomo na podnośniku, można odkręcić śrubę spustową i spuścić olej do odpowiedniego pojemnika. Jeżeli w oleju znajdują się wióry lub nawet odłamki, spuszczanie oleju należy przerwać i zlecić kontrolę skrzyni biegów przez specjalistę.
Jeżeli natomiast olej nie wygląda podejrzanie, można przystąpić do demontażu miski olejowej. Należy przy tym pamiętać o prawidłowej kolejności odkręcania śrub, aby nie dopuścić do skrzywienia miski. Jeżeli miska olejowa skrzyni biegów jest wykonana z metalu, warsztat musi wymienić filtr oleju i pierścień uszczelniający oraz wyczyścić miskę. Miski olejowe z tworzywa są natomiast wymieniane razem z olejem. Uszczelka i filtr oleju są zintegrowane z nową miską olejową.
Przy demontażu miski olejowej spuszczona zostaje połowa oleju w automatycznej skrzyni biegów. To wystarczy w przypadku zwykłej wymiany oleju. Jeżeli warsztat chce usunąć więcej oleju ze skrzyni, może przedmuchać sprężonym powietrzem przekładnię hydrokinetyczną i chłodnicę oleju, co pozwala usunąć resztę znajdującego się w urządzeniu oleju. Jeżeli warsztat chce dodatkowo przepłukać skrzynię biegów, nie powinien do tego używać żadnych dodatków czyszczących, tylko olej. Środki czyszczące osadzają się bowiem na wykładzinach sprzęgieł i hamulców i nie można przewidzieć, jaki wpływ może to mieć na stabilność okładzin w dłuższej perspektywie czasowej.

Kolejność jest ważna
Podczas montażu miski olejowej na skrzyni biegów należy przestrzegać odpowiedniej kolejności przykręcania śrub. Poza tym pracownik warsztatu musi dopilnować, aby śruby były dokręcane właściwym momentem. Dotyczy to także śruby spustowej, która musi zawsze być montowana z nową uszczelką.
Nalewanie nowego oleju również następuje w kilku etapach. Najpierw należy tak długo pompować olej do wlewu aż zacznie z niego wypływać. Następnie należy uruchomić silnik i znowu tak długo pompować olej do skrzyni, aż ponownie zacznie wypływać z wlewu. Dopiero wtedy należy zamknąć śrubą otwór wlewowy. Trzeba przy tym postępować zgodnie z zaleceniami producenta pojazdu, który ustala, czy podczas nalewania powinny być włączone takie odbiorniki, jak klimatyzacja.
Kolejny krok to pozostawienie silnika pracującego na biegu jałowym i przełączanie przełożeń – w zależności od wariantu skrzyni biegów. Po tym zabiegu temperatura oleju przekładniowego powinna mieścić się między 30 a 35^oC, co umożliwia prawidłowe sprawdzenie poziom oleju. Jeżeli olej jest zimniejszy, należy pozwolić, aby silnik pracował dłużej, jeżeli cieplejszy - odczekać aż ostygnie. Jeżeli temperatura mieści się w podanym zakresie, należy ponownie odkręcić śrubę wlewu. Jeżeli olej się nie wylewa, jego ilość jest zbyt mała i należy tak długo dolewać oleju, aż zacznie wypływać przez wlew. Ważne jest, aby podczas kontroli poziomu oleju utrzymywać prawidłową temperaturę, ponieważ już między 45 a 50 ^oC w skrzyni biegów brakuje do 1,5 litra oleju na skutek mocnego rozszerzania termicznego.

Diagnoza za pomocą układu połączeń
W diagnozowaniu problemów z automatycznymi skrzyniami ważne jest, aby warsztat miał dostęp do odpowiedniej dokumentacji. Istotny jest przede wszystkim schemat połączeń danej skrzyni, ponieważ ułatwia on ustalenie, który hamulec i które sprzęgło muszą zostać zamknięte w przypadku danego biegu, a które muszą zostać otwarte.
Na przykład w sześciobiegowej automatycznej skrzyni biegów 6 HP firmy ZF zawsze pracują dwa elementy. W momencie przełączenia zmienia się stan tylko jednego elementu. Jeżeli więc mechanik wie, które sprzęgło i który hamulec jest używany w danym biegu, może znacznie ograniczyć poszukiwanie usterki, ponieważ może dokładnie kontrolować elektroniczne zawory sterujące ciśnieniem (EDS), odpowiedzialne za włączanie hamulców i sprzęgieł. Ale uwaga - elektroniczne zawory sterujące ciśnieniem są bardzo wrażliwe na ładunki elektrostatyczne. Dlatego pracownik diagnozujący musi być uziemiony. W przeciwnym razie uszkodzi zawór podczas jego demontażu.
Po demontażu mechatroniki zawór można zmierzyć, podłączając do niego napięcie, aby skontrolować, czy działa prawidłowo. W kontroli zaworów ważne jest też, aby znać ich charakterystykę przełączania. Na przykład ZF stosuje zawory o charakterystyce rosnącej i opadającej. Rosnąca charakterystyka oznacza, że zawór włącza się, jeżeli otrzymuje prąd. Natomiast zawór z charakterystyką opadającą włącza się, kiedy prąd nie jest do niego doprowadzany. Podczas diagnozowania skrzyni biegów pracownik warsztatu może zamienić zawory o takiej samej charakterystyce i w ten sposób określić, czy usterka „przejdzie” razem z danym zaworem na inny bieg. Jeśli tak, to problem leży po stronie zaworu, jeśli nie, to przyczyny należy szukać w mechanice lub w oleju. Dla rozróżnienia zawory są oznaczone kolorami. Poza tym ich obudowa uniemożliwia mechanicznie umieszczenie w nieprawidłowym miejscu w układzie mechatronicznym.
Nie zawsze jednak winę za nieprawidłową pracę danego biegu czy drgania skrzyni podczas zmiany biegów ponoszą elektroniczne zawory sterujące ciśnieniem. Warsztat nie powinien jednak samodzielnie wymieniać w mechatronice nic więcej oprócz zaworów, mimo że otwarcie układu mechatronicznego jest dość łatwe. Powodem jest fakt, że w kanałach hydraulicznych znajdują się obciążone sprężynami tłumiki i regulatory ciśnienia. Bez odpowiednich dokumentów nie można tych elementów ponownie prawidłowo umieścić w układzie mechatronicznym, jeżeli z niego wypadną. W przypadku skrzyń biegów o dużym przebiegu wymiana tłumików i regulatorów ciśnienia może się opłacać, ponieważ ulegają one z czasem zużyciu. To jest jednak zadanie dla serwisów.

Uszkodzone uszczelki
Inna usterka, która może wystąpić w automatycznej skrzyni biegów, to uszkodzone uszczelki między przekładnią a mechatroniką. Uniemożliwia to prawidłowy wzrost nacisku na hamulce i sprzęgła, a w konsekwencji odpowiedni ich kontakt. Dlatego firma ZF zaleca wymianę tych uszczelek po każdym demontażu mechatroniki. Kolejny problem to złamanie sprężyny w układzie mechatronicznym. Taka usterka może na przykład spowodować nieprawidłowe napełnienie przekładni hydrokinetycznej, na skutek czego samochód wymaga olbrzymiego momentu obrotowego podczas ruszania, po nocnym parkowaniu. Jest to o tyle problematyczne, że ciśnienie w przekładni hydrokinetycznej spada powoli. Dlatego usterkę taką można stwierdzić tylko, jeżeli pojazd znowu przez dłuższy czas będzie stał nieużywany.
Czasami zdarza się też, że usterki upatruje się w automatycznej skrzyni biegów, podczas gdy w rzeczywistości problem leży zupełnie gdzie indziej. Dla przykładu można podać auto, które mocno szarpało podczas gdy skrzynia przełączała się z drugiego biegu na pierwszy lub z trzeciego na drugi. Przyczyną nie były ani elektroniczne zawory sterujące ciśnieniem ani ciśnienie oleju, tylko wybity tłumik na zabieraku wału napędowego.

Edgar Schmidt, Jan Rosenow
Autorzy są redaktorami czasopisma „kfz-betrieb”

Fot. „kfz-betrieb”