Getriebeölhydraulik

Aug 08, 2023

Um zu verstehen, warum die Verwendung des richtigen Getriebeöls notwendig ist, muss man zunächst wissen, wie das Getriebeöl in einem Automatikgetriebe fließt.

Die Reise beginnt in der Pfanne. Das Getriebeöl wird von der Pumpe hinter dem Drehmomentwandler durch einen Filter aus der Ölwanne angesaugt. Der Flüssigkeitsstand in der Wanne und im Getriebegehäuse ist entscheidend. Zu wenig, und das Getriebe saugt Luft in die Pumpe. Zu viel Getriebeöl führt dazu, dass das Öl mit den rotierenden Bauteilen in Kontakt kommt. Beide Szenarien führen zu einer Belüftung des Getriebeöls.

Erstens können Luft oder Blasen in der Getriebeflüssigkeit die Leistung des Getriebes beeinträchtigen, da Luft komprimiert werden kann; Flüssigkeit kann nicht komprimiert werden. Luft im System kann verhindern, dass Magnetventile, Rückschlagventile und Aktuatoren Kupplungspakete und Bänder an den Trommeln in Eingriff bringen. Es kann sogar verhindern, dass der Drehmomentwandler das Getriebe einkuppelt und die Gänge schaltet. Das ist grundlegende Hydraulik.

Die Pumpe erzeugt zunächst eine Saugkraft, die die Flüssigkeit in die Kammer saugt und schließlich auf der anderen Seite mit erheblichem Druck komprimiert. Einige Getriebe verfügen möglicherweise über eine zweite Pumpe hinten. Der erzeugte Druck kann Kavitation verursachen, die bei falscher Formulierung oder abgenutzter Additivpackung zu winzigen Blasen in der Flüssigkeit führen kann.

Nach der Pumpe kommt ein oder mehrere Ventile, die zwei Dinge tun. Erstens steuert es den Leitungsdruck zum Ventilkörper und anderen Komponenten. Bei den meisten Getrieben muss der Leitungsdruck konstant bleiben, wenn sich die Eingangs- und Ausgangsdrehzahl ändert und wenn Magnetventile öffnen und schließen. Um den richtigen Leitungsdruck aufrechtzuerhalten, muss die Flüssigkeit das richtige Gewicht oder die richtige Viskosität haben.

Zweitens leitet das Druckregelventil die Flüssigkeit zu den Komponenten wie Ventilkörper, Drehmomentwandler, Getriebe und Servos. Außerdem wird etwas Flüssigkeit in einen thermostatisch gesteuerten Kühlkreislauf geleitet.

Bei den meisten Getrieben ist die erste Anlaufstelle nach dem Druckregler der Drehmomentwandler. Damit der Drehmomentwandler funktioniert, müssen Stator, Turbine und Laufrad in Flüssigkeit eingetaucht sein. Wenn im Gehäuse des Drehmomentwandlers Luft vorhanden ist, kann die Flüssigkeit luftig oder schaumig werden, die Effizienz der Turbine und des Laufrads wird beeinträchtigt und das Fahrzeug bewegt sich möglicherweise nicht.

Bei den meisten neueren Getriebemodellen schmiert die Flüssigkeit im Drehmomentwandler die Reibmaterialien und Oberflächen der Kupplung, die die Überbrückung steuern. Darüber hinaus strömt Flüssigkeit durch die Turbine und die Abtriebswelle, um Kupplungspakete, Wellen und Planetenräder zu schmieren.

Das Druckregelventil versorgt das Ventilgehäuse außerdem mit einem konstanten Leitungsdruck. Der Ventilkörper besteht aus nichts anderem als einer Reihe von Ventilen, Magnetspulen und Akkumulatoren, die mit Servos verbunden sind, die Kupplungspakete einkuppeln, und Bänder, die die Planeten- und Sonnenräder des Getriebes steuern.

Hydraulikkomponenten benötigen saubere Flüssigkeit mit der richtigen Viskosität, um den Eingang und Ausgang des Getriebes zu steuern. Wenn die Flüssigkeit nicht richtig oder abgenutzt ist, kann dies dazu führen, dass die Ventile undicht werden oder festsitzen, und es kann zu Schlupf oder sogar harten Schaltvorgängen kommen.

Getriebeöl kann in den Kanälen des Ventilkörpers und der Servos verbleiben und schließlich durch die Entlastungsöffnungen zirkulieren. Einige Kreisläufe in der Turbine und der Abtriebswelle leiten Wärme ab und schmieren Reibungsflächen. Aber letztendlich landet es in der Pfanne und die Flüssigkeit wird immer wieder durch das Getriebe zirkulieren.

Bedenken Sie, dass es sich bei einem Getriebe um ein versiegeltes System handelt. Was die Getriebeflüssigkeit verunreinigt, sind hohe Temperaturen, die die Flüssigkeit oxidieren und die Rohbestandteile zersetzen. Dies führt schließlich zur Beschädigung der Komponenten im Getriebe.

Da wir nun den Durchfluss der Getriebeflüssigkeit kennen, können wir verstehen, welchen Kräften die Flüssigkeit im Inneren des Getriebegehäuses ausgesetzt ist.

Es gibt kein einheitliches oder universelles Rezept für Automatikgetriebeöl. Die meisten Flüssigkeiten verwenden dieselben Inhaltsstoffe, sind jedoch je nach Getriebehersteller nach unterschiedlichen Spezifikationen formuliert.

Die Getriebeflüssigkeit ist auf das in den Kupplungen verwendete Reibmaterial, die Dichtungs- und Dichtungsmaterialien, die Metallurgie im Getriebe, die Länge des Wartungsintervalls, die Anforderungen an den Kraftstoffverbrauch, die Schaltqualität und die Leistung in bestimmten Temperaturbereichen abgestimmt.

Den Ingenieuren der OEMs und Flüssigkeitsformulierer stehen viele Zutaten zur Auswahl, um die gewünschte Leistung zu erzielen.

Volumenmäßig ist die Hauptzutat die „Grundmasse“. Hierbei handelt es sich um ein hochraffiniertes Mineralöl, das als synthetische Flüssigkeit eingestuft ist. Das Grundmaterial ist auf Leistung bei hohen und niedrigen Temperaturen, Scherfestigkeit und andere Schmiereigenschaften ausgelegt. Es macht 80 bis 90 Prozent des Flüssigkeitsvolumens aus.

Die Viskositätsspezifikation des Grundöls wird bei den neuesten Getrieben verringert, um die Effizienz der Pumpe zu verbessern. Aus diesem Grund sehen Sie Getriebeflüssigkeitsflaschen und -spezifikationen mit „LV“ oder niedriger Viskosität im Namen.

Die anderen Bestandteile von Getriebeflüssigkeiten stellen ihr Additivpaket dar. Diese chemischen Inhaltsstoffe tragen dazu bei, dass das Getriebeöl die Fähigkeit erhält, das Getriebe zu betreiben und zu schützen.

Dem Volumen nach sind Reinigungsmittel der zweitgrößte Bestandteil von Getriebeölen. Reinigungsmittel tragen dazu bei, Oberflächen von Lack, einer fortgeschrittenen Form von Schlamm, sauber zu halten, und wirken als Dispergiermittel zur Kontrolle von Verunreinigungen und Schlamm.

Wenn Getriebeöl extremen Temperaturen ausgesetzt ist, werden die langen chemischen Ketten des Kohlenwasserstoff-Grundstoffs beschädigt, wenn sie sich mit Sauerstoff verbinden. Anstelle einer schönen langen Kette sehen sie also wie Kugeln aus zusammengeknüllten Molekülen aus, die sehr klebrig sein können. Diese oxidierten Moleküle haften gerne zusammen, weil sie elektrisch geladen sind. Je mehr Flüssigkeit oxidiert wird, desto mehr können sie zusammenkleben und Schlamm und Lack bilden.

Detergenzien und Dispergiermittel umschließen oxidierte Partikel und verhindern, dass sie sich verbinden und Schlamm und Lack bilden. Die Kontamination bleibt in einer Lösung mit einer Schutzschicht um sie herum suspendiert.

Um zu verhindern, dass die Getriebeflüssigkeit oxidiert, enthalten Getriebeflüssigkeiten Antioxidantien. Diese Chemikalien erhöhen die thermische Stabilität, verbessern die Schmierstoffleistung und reduzieren die Schlammbildung. Außerdem minimieren sie die Flüssigkeitseindickung und kontrollieren die Säurebildung.

Reibungsmodifikatoren steuern den Reibungsgrad zwischen den Komponenten der Kupplungen und Bänder. Diese Inhaltsstoffe können abgestimmt werden, um die beste Schaltleistung zu erzielen und die Lebensdauer der Reibmaterialien zu verlängern.

Anti-Verschleiß-Wirkstoffe sollen den Verschleiß zwischen den Metallteilen, die unter extremem Druck stehen, reduzieren. Diese Chemikalien tragen dazu bei, die Schmierfähigkeit der Flüssigkeit zu verbessern, sodass sie an einer Metalloberfläche haftet.

Ein weiterer Bestandteil des Additivpakets sind schaumhemmende Inhaltsstoffe, die die Blasenbildung in der Flüssigkeit verhindern. Durch Kavitation in der Pumpe, dem Drehmomentwandler und der Betätigung der Ventile können sich Blasen bilden, da Luft komprimierbar ist. Schaumige Flüssigkeit kann die Schalteigenschaften und den hydraulischen Betrieb des Getriebes verändern.

Es gibt auch Puffer, die den pH-Wert der Flüssigkeit steuern. Sie tragen dazu bei, Korrosion im Getriebeinneren zu reduzieren.

Das Grundmaterial und das Additivpaket müssen mit den Metallen, Dichtungen und Dichtungen im Getriebe kompatibel sein. Einige Getriebeflüssigkeiten enthalten sogar Dichtungskonditionierer, um Dichtungen flexibel zu halten.

Die Bestandteile des Additivpakets verschlechtern sich mit der Zeit oder erschöpfen sich und müssen durch den Einbau neuer Getriebeflüssigkeit ersetzt werden. Mit anderen Worten: Die Chemikalien, die den pH-Wert der Reibung kontrollieren und die Schlammbildung verhindern, sind nur begrenzt verfügbar. Wenn diese Inhaltsstoffe aufgebraucht sind, ändert sich schnell ihre Kontrolle über die Eigenschaften der Flüssigkeit.