Что будет с гидромеханической АКП, если ездить зимой без прогрева?

Совсем старая гидромеханика из 80-х​

Изредка ещё встречаются коробки с гидравлически-вакуумным управлением и обычным механическим регулятором давления, который может быть дополнен вакуумным клапаном.  Скорость включения передач регулируется у них за счет подбора сечений каналов и энергии гидроаккумуляторов. Такие коробки неадаптивны, но за счет своей простоты и запаса прочности неплохо переносят все тяготы службы. Так, ZF 4HP18 (например, на Audi 100/A6 C4) еще встречаются во вполне рабочем состоянии с пробегами далеко за 300 тысяч без явных ремонтов. 

Впрочем, и они плохо относятся к работе на масле с вязкостью, значительно отличающейся от рабочей, а, проще говоря, – на более густом. Работа коробки становится ощутимо некомфортной: до полного прогрева возможны жёсткие переключения или зависания на одной передаче. Почему?

Audi 100 (4A,C4) '1990–94 с ZF 4HP18

1 / 3

Audi 100 (4A,C4) '1990–94 с ZF 4HP18

2 / 3

Audi 100 (4A,C4) '1990–94 с ZF 4HP18

3 / 3

Помимо неспособности механических регуляторов полностью компенсировать изменение свойств масла и адаптироваться с к ним, сказывается также сильный износ таких коробок. Слишком многое зависит от жесткости пружин и сечения жиклеров, а со временем их параметры меняются.  

У ряда архаичных конструкций с лопастными насосами, как у старых коробок GM, есть и риски поломать маслонасос при прогазовках на холодной коробке. Разумеется, остается вероятность выдавить сальники и прокладки плюс сильно возрастает нагрузка на внутренние элементы гидротрансформатора, его сальник и, конечно же, на маслонасос, что не лучшим образом сказывается на их ресурсе.

Старая гидромеханика с электронным управлением 

Ранние электронноуправляемые АКП с использованием только on/off-соленоидов и механическим приводом селектора встречаются заметно чаще. Это четырёхступенчатые Aisin AW50-40, ранние VW 01M, Jatco RE4F02A и другие «легенды».

В целом такие коробки даже чуть надежнее чисто вакуумно-гидравлических – они столь же неприхотливы, зато имеют обычно датчики температуры и простенькие «мозги». Наличие последних идёт на пользу: например, можно не использовать блокировку гидротрансформатора для улучшения прогрева коробки и не перегружать ее моментом мотора, пока она не будет готова воспринимать нагрузки.  

Поскольку скорость включения передач на этих АКП также задана механико-гидравлическим способом, то к изменению вязкости масла они весьма чувствительны и ощутимо тяжелее переключаются «на холодную». Спасают, как уже было сказано выше, «умные» блоки управления. В целом, список возможных проблем из-за постоянной эксплуатации без прогрева примерно тот же, что у «классики», а запас надежности такой же большой, поскольку изначально коробки этого поколения рассчитывались еще под минеральные масла с огромным диапазоном изменения вязкости.

Гидромеханика с одним линейным соленоидом

Электрический клапан регулировки рабочего давления, он же линейный соленоид, позволил заметно улучшить работу АКП при изменении вязкости масел – его начали ставить ещё на относительно старые 4-ступенчатые коробки, например GM 4L30E, 4L60/4L60E/4L85E и АКП Aisin Warner AW60-40LE, которым повезло остаться в эксплуатации после середины 90-х. А все пятиступенчатые АКП получили его «по умолчанию», кроме, пожалуй, самой первой в мире пятиступенчатой Mercedes-Benz 722.5. На ее наследнице 722.6 линейных соленоидов было уже два: один отвечал за рабочее давление, а второй – за блокировку ГДТ.

В первую очередь улучшились возможности коробки по работе с горячими жидкими маслами, но и регулировка давления при слишком вязком тоже была усовершенствована. Разумеется, это поколение АКП уже требует других типов масел, обычно изначально менее вязких, что позволяет им лучше работать «на холодную» и сохранять работоспособность при перегреве до последнего. 

Всего один клапан, и сразу очень много новых интересных возможностей: в числе прочего, он позволяет сбрасывать давление при комфортных переключениях, держать его повышенным при спортивном режиме, компенсировать падение давления масла с прогревом в большом диапазоне и т.д.

А ещё наличие линейного соленоида породило миф о несменяемости масла в АКП – маркетологи сочли, что раз коробка хорошо адаптирована к разной вязкости ATF, то можно не беспокоиться о её возрастных (и пробежных) изменениях. Они почему-то не учли, что в ходе эксплуатации не только меняется вязкость, но и появляется куча примесей (остатков накладок фрикционов). Сюрприз в том, что вязкое и грязное масло изнашивает в первую очередь как раз линейный клапан. Со временем его рабочий диапазон снижается и коробка становится ОЧЕНЬ зависящей от вязкости и давления масла. Что обычно быстро заканчивается серьезными поломками.

Пока такая АКП полностью исправна, и ее гидроблок и маслонасос не изношены, она очень хорошо защищает себя от проблем при работе с вязким маслом в холодную погоду. Это не значит, что можно пренебречь прогревом: нагрузки на лопатки ГДТ и на маслонасос все так же высоки, но работать коробка будет хорошо. 

А вот если коробка изношена, если масло не меняли достаточно часто, а соленоид регулирования давления уже не первой свежести, то АКП может вообще не работать до прогрева или работать с ударами и пробуксовками, повреждая механическую часть и гидравлику. 

Более того, именно холодные старты сильно перегружают линейный соленоид регулировки давления и приносят в него много грязи, потому что масляный фильтр плохо очищает холодное масло. Защищая АКП, соленоид умирает сам, первым.

Самые современные гидромеханические коробки

Следующее изменение конструкции гидромеханических АКП связано с внедрением более тонкого регулирования скорости включения фрикционов. Для этого пришлось почти полностью отказаться от простых on/off соленоидов и перейти на более дорогие и сложные соленоиды с переменным потоком. Про линейный тип таких соленоидов мы говорили выше — они применяются в коробках Aisin, причем на наиболее современных конструкциях буквально везде, а не в единичном или двойном экземпляре. Помимо них, из популярных конструкций, можно вспомнить VFS (Variable Force Solenoid) — управляемые соленоиды с подпружиненным клапаном для стабилизации давления — они наиболее сложные и изнашиваемые, их очень любят ZF и GM. Про другие типы и их сферу применения рассказывать здесь не будем — это тема для отдельной статьи.

"Сложные" соленоиды получили некоторые пятиступенчатые коробки, например, Aisin AW55-50, но в основном такие усложнения более характерны для шестиступенчатых АКП. Иногда эта модернизация сопровождается переносом платы управления снаружи внутрь коробки, поскольку в этом случае точность работы соленоидов сильно зависит от качества и длины проводки. Чем она короче, тем лучше. Именно такая конструкция в серии АКП ZF 6HP19-6HP28, в GM/Ford 6T30/6T35/6T40/6T45, Mercedes-Benz 722.9 и других вариантах.

Адаптивность таких АКП повысилась еще больше. Это позволило внедрить блокировку гидротрансформатора буквально с первой-второй передач, что в свою очередь уже уменьшает лишний нагрев масла и снижает расход топлива. Расплатой за это стал износ всех сложных типов соленоидов – в отличие от «простых» on/off их износ заключается не только в повреждениях обмоток, полном заклинивании якоря или клапана, но и в постепенном изменении рабочих характеристик элемента со временем. Пока такая коробка будет новой, она легко справится как со слишком вязким, так и с очень жидким маслом. Переключения будут настолько плавными, насколько их вообще может задать управляющая программа.

На морозе на таких коробках растёт разве что нагрузка на сам гидротрансформатор и маслонасос, но в связи с изменением рабочего диапазона для них это не очень принципиально. Можно считать, что они также стали более защищенными. Начинка АКП тоже хорошо защищена от избыточного давления масла. Но все это только пока соленоиды не изношены.

Когда грязь в масле и езда в мороз доканывает линейный соленоид по сценарию, обозначенному выше, от холодного масла начинает страдать вся сложная система, чувствительная к резким скачкам давления (характерным при подклинивании линейного соленоида). В целом можно сказать, что когда «порочный цикл» запущен, то скорость разрушения современной АКП выше, чем более консервативной.

Что в итоге?

Адаптивность современных коробок играет с владельцами злую шутку: очень долго АКП не даёт понять о том, что с ней что-то не так. Когда проявляются ощутимые симптомы, обычно менять масло или собственные привычки уже поздно: необходим дорогостоящий ремонт с заменой как минимум нескольких соленоидов, сальников и прокладок. Более старые АКП «честнее» в проявлении симптомов, но зато при прочих равных выносливее, в том числе при низких температурах. В следующей части изучим зимнее поведение вариаторов и «роботов».