Vaihteiston öljy ei ole tavallista öljyä, vaan ennemminkin hyvin erilaisten ainesosien yhdistelmä. Sen vuoksi englannin kielessä käytetäänkin lyhennettä ATF (automatic transmission fluid) eli automaattivaihteiston neste. Sanaa ”neste” käytetään siksi, että se koostuu sekä perusöljystä (kuten vesi mehutiivisteessä) ja lisäaineista (mehussa sokeri ja siirappi sekä aromiaineet). Nykyaikainen ATF sisältää yli pariakymmentä erilaista lisäainetta. Sekaannusten välttämiseksi käytämme jatkossa neste-sanan tilalla suunmukaisempaa termiä ”automaattivaihteiston öljy”.
ATF:n tehtävät
Seuraavasta listasta käy ilmi, miksi vaihteiston öljy on periaatteessa tärkein komponentti nykyaikaisissa automaattivaihteistoissa. Vaihteiden vaihtaminen sekä kylmässä että kuumassa, suuren rasituksen sieto, toimintavarmuus jne. – kaikki kyseiset ominaisuudet saavutetaan ainoastaan seuraavilla tärkeillä tekijöillä:
- siirtää tehoa (hydrodynaaminen tehtävä) – kuten aalto siirtää energiaa paikasta toiseen, vaihteiston öljy siirtää polttomoottorin energiaa vaihteistoon;
- toimia hydraulisena öljynä (hydrostaattinen tehtävä) – useimpia venttiileitä ja mäntiä liikutetaan vaihteistossa öljyn paineella;
- toimia tehokkaana jäähdyttäjänä ja pintojen puhdistajana – kaikkia vaihteiston osia jäähdytetään vaihteiston öljyllä, myös pintojen puhdistus vaihteiston sisällä tapahtuu niin;
- synnyttää kytkinlevyjen painepinnoilla riittävää hankausvoimaa. Kitkaominaisuuksien muuntajat – muuttavat öljyn liukkausastetta kahden kytkinlevyn välillä. Näillä lisäaineilla on erittäin tärkeä merkitys vaihteiden vaihtamisen sujuvuudessa;
- suojata mekaniikan osia kulumiselta. Kulumissuoja-aineet sekä korkeapainelisäaineet auttavat voitelemaan ja suojaamaan osia metalli-metalli-kontakteissa, kuten hammasrattaissa ja laakereissa muodostaen suojaavan kalvon;
- suojata tiivisteitä vanhenemiselta ja kovettumiselta. Tiivisteiden suoja-aineet suojelevat kumisia tiivisteitä, jotka ovat kosketuksissa vaihteiston öljyn kanssa. Ilman näitä lisäaineita tiivisteet turpoaisivat tai kovettuisivat nopeasti;
- sietää äärimmäisen matalia lämpötiloja. Pour point depressants – auttavat vähentämään öljyn viskositeettia matalissa lämpötiloissa. Se on edellytys sille, että vaihteisto toimisi moitteettomasti myös –40 °C:n pakkasella;
- sietää hyvin korkeita lämpötiloja. Viskositeetti-indeksin parantajat, eli polymeerit, jotka auttavat öljyn viskositeettia pysymään mahdollisimman vakaana eri käyttölämpötiloissa;
- öljyn on pystyttävä sietämään hyvin lyhyen ajan erittäin korkeita lämpötiloja (yli 300 °C). Hapettumisen estoaineet vähentävät hapen, kuumuuden ja muiden saasteiden yhteisvaikutuksesta aiheutuvien syövyttävien yhdistelmien sekä lietteen muodostumista;
- välttää vaihteiston sisäpintojen korroosiota. Korroosioinhibiittorit, kemialliset lisäaineet ehkäisevät korroosiota, jota yleensä aiheuttavat öljyyn joutunut vesi, hapot ja muut kemialliset lisäaineet;
- välttää vaahtoamista. Vaahtoutumisen estoaineet vähentävät öljyn vaahtoamista, jotta öljyjärjestelmän jatkuva paine olisi taattu. Useimmat muut lisäaineet suurentavat öljykalvon vahvuutta ja sen vuoksi vaahtoa syntyy helposti. Sen estäminen on erittäin tärkeää;
- emulgoitumisenestoaineet estävät öljyn ja veden emulgoitumisen, joka on vaarallista ja tukkii esim suodattimen helposti.
Öljyn kulumisen seuraukset
ATF on huipputeknologinen tuote, jonka ominaisuudet saavutetaan lisäaineilla. ATF:llä on useita tehtäviä.
Tuote-erittelystä riippuen voi sanoa, että 20–30 % siitä on lisäaineita ja 70–80 % on perusöljyä. Pitkässä käytössä sekä perusöljy että lisäaineiden ominaisuudet muuttuvat. Se tarkoittaa sitä, että kaikkien kyseisten ominaisuuksien on ylitettävä kriittinen vähimmäisraja koko öljyn käyttöajan. Jos yksikin niistä huononee, se huonontaa ajan mittaan myös muita ominaisuuksia.
Automaattivaihteiston öljyn ominaisuudet muuttuvat ajan mittaan. Sen seurauksena vaihteiston voi vaurioitua.
Esimerkiksi happojen neutralisointikyvyn laskemisen seurauksena vahingoittuvat ensin erittäin ohjaus- ja tiivistepinnat. Sen seurauksena vaihteiston öljykanavissa aiheutuu vuotoja ja öljynpaine tippuu. Paineen tippuminen puolestaan johtaa kytkinlevyjen suurempaan kulumiseen. Suuremman kulumisen vuoksi irronnut levymateriaali vähentää öljysuodattimen läpäisevyyttä, mistä seuraa järjestelmän yleinen paineenlasku, joka puolestaan vaikuttaa koko vaihteiston toimintaan. Samanlaisia esimerkkejä voi tuoda myös vaahtoutumisen estoaineiden tai kulumissuojakemikaalien ominaisuuksien heikkenemisen seurauksista.
