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(原创)浅谈6F35变速箱摩擦片的原理,解答变速箱方面的问题
1 317 发布于 2019-07-29 00:57:44 只看楼主 热门标准
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    在翼虎论坛时不时就会看到一个变速箱电磁阀或者变速箱总成故障的帖子,每一个遇到变速箱故障的车友都是很烦心的,都是不幸的。当你遇到顿挫很大或者挂D档不前进等等故障,眼睁睁看着给自己遮风挡雨的爱车的变速箱被拆散成零部件,当你看到维修费的高额数字,是被动抱怨厂家质量问题还是该主动理性分析怎样才能减少发生故障的风险?

    减少变速箱故障率,一定是得未雨绸缪养护的。我从事变速箱服务行业多年,看多了变速箱故障,也接触过满足福特Mercon-LV标准的十几种品牌变速箱油的使用反馈和用过的车主感受和故障率的总结。大家在选择变速箱油方面如果有需要了解的知识,可以向我提问。我会耐心解答。常见问题比如——到底几万换变速箱油最合适。有些车友看手册说6万,觉得应该6万换。其实是不对的。为什么这么说呢?请看我罗列的8个理由。

1.理论上6万是耐久性测试车以80匀速在耐久性试车场地里跑圈跑出来的6万,匀速80的油温很低,一般低到75-90度,而车主长时间堵车和连续深踩油门加速时的变速箱油温经常100-110度油温。变速箱油的寿命和油温成反比。平均的油温每高10度寿命减半。变速箱油的寿命有一个定理:在正常的80℃工作温度下,温度每上升10℃,自动变速箱油的使用寿命会减半。例如,平均90℃时,自动变速箱油的使用寿命会降低到60000公里。在100℃(100-110度是很多变速箱在堵车久时都会出现的)时,使用寿命就只有30000公里左右。110℃时,则是15000公里。再升高10摄氏度时,使用寿命就只剩下7500公里。超过150度油温,自动变速箱在1000-1500公里前就会烧掉(例如街道上不跑,纯粹在赛道驾驶的累计总时间,这是特例,很少有车主一直跑赛道)。任何变速箱油,新油都比几万公里衰减后的旧油的油温更低。这是因为润滑油整个生命周期内先粘度下降,然后数万公里以后,到达某个公里数时粘度上升很快,这也就是几万的旧油散热不好的主要原因。因为寿命尾声粘度大幅度增加,粘滞系数太大了。任何液体都是粘滞系数大(也就是流动性差)的话散热差。所以从变速箱油的散热角度,也是几万公里后明显变差。容易因为高温而损坏变速箱。




2.手册说6万是厂家宣传养护成本低的吆喝手段,宣传的是这车保养便宜,快来买我们这车吧。例如宝马吹嘘终身免换变速箱油,结果车主发邮件问采埃孚变速箱工程师,回复说必须4万内换油。这还是很精密的采埃孚变速箱,福特的变速箱更早设计诞生,没有新锐多档位变速箱那么精密和材料成本高,更需要更早换。如图。

宝马官方宣传变速箱终身免维护,比福特官方的换油周期更久是吧

图片已删除

宝马车主发邮件给采埃孚变速箱厂咨询,收到的工程师建议是4万公里换或者感觉到轻微顿挫或者变速箱油颜色变深就换。

变速箱油和机油不一样,机油不能通过颜色深浅判断衰减度,但是变速箱油是可以通过颜色深浅判断需不需要换的。对变速箱最好是图中红褐色就重力换,红黑色是必须循环换。




3.每次6万才换油其实质保期内变速箱是大概率坏不了的,但是出保后大修概率高,这样厂家能和4S都多赚点出保后不久变速箱就坏的大修费。因为4S大修费用都是一两万,比换原厂变速箱油的利润高得多。如果认死理按原厂建议做,就中了出保后大概率自费维修变速箱的套路。

4.变速箱油和机油都是润滑油,润滑油有个相对反映耐久度的实验室测试数据——氧化安定性。氧化安定性是采用大量氧气加入装了润滑油和铜丝(催化剂)的容器内,再加一些水,保持恒温100度左右,模拟高温下变速箱油或者机油的耐久性。这个测试也叫旋转氧弹测试。氧化安定性时间久的变速箱油不一定都非常耐久,但是氧化安定性时间很短的变速箱油一定相对不耐久。福特原厂变速箱油实测的氧化安定性只有几百分钟,一些比较贵的全合成变速箱油可能是1000-1300分钟。金美孚机油是1100分钟左右。凭什么发动机和变速箱都是80-110度油温居多,而全合成机油比如金美孚你能1万公里以内换,而氧化安定性时间只有金美孚一半左右的福特原厂矿物质变速箱油你敢开6万换?矿物质油比全合成油耐久6倍以上吗?其实福特原厂变速箱油开2-4万还是可以的。因为一方面涡轮发动机机油经过的个别部位是局部高温的,远超过整体油温90-110度。例如排气门和涡轮附近瞬间流过润滑的机油都是300多度,凸轮轴附近150度。而且发动机里会因为进气带进微量水汽,汽油里也有1%以内的水,汽油没有被完全燃烧的部分进入机油内,也叫燃油稀释,也会带进微量的水。而变速箱是一个终身密闭不进水的环境(除了换油的时候,老旧的循环机里如果有点吸水的旧油的话),所以变速箱油更不容易因为进水而缩短寿命。所以实际上发动机油温传感器测量的油温虽然比变速箱油温高不了太多,但是引擎很多部位的温度都高很多。所以即使是氧化安定性比全合成机油明显更短的福特原厂变速箱油,通常也能用2-4万(4万的那也得是高速匀速多的特殊情况)公里,而不是机油的1万以内。但是要让比全合成机油氧化安定性短一倍的福特原厂矿物质变速箱油用到全合成机油的6倍以上的周期——6万公里,是不合理的。不堪重负,抗氧化效能到头了就必然抗磨损变差很多。

5.发动机也有磨合期,首保也要求3000-5000公里换机油(比以后的换油周期提前一半),这是因为有很多小的磨合碎屑悬浮在机油里需要提前放掉,变速箱也是高温高负荷(处于大扭矩环境)金属机械装置,怎么会没有磨合期?磨合期变速箱油也得比通常的极限换油周期减半公里数换掉。假设通常换油周期极限是4-6万公里,那么第一次磨合期变速箱油即使匀速开也应该在2-3万公里以内换掉磨合期油(经常高转速驾驶的甚至应该1万多就换掉磨合期变速箱油)。这是很多车主不知道的。变速箱油也存在“首保”。

6.变速箱油有一个非常重要的性能参数,各个变速箱油品牌不会给车主看。但是实验室测试过的话能知晓。这就是剪切稳定性(SSI),说白了就是变速箱油抵抗变稀(粘度下滑)的能力,全合成的变速箱油和极其昂贵的顶级粘度指数改进剂复合包(粘指剂),在剪切稳定性方面比半合成和了矿物质基础油和普通粘指剂有明显的优越性。打个比方,矿物质变速箱油在工作1-2万公里数后,粘度下降很多,行驶中换挡顿挫感、原地切换N和D档的震动基本上都会比新车增大,而用全合成油这些感觉要到3-5万才会开始出现。矿物质油即使用优秀的粘指剂(其实不太可能,售价在那里,因为成本考虑最多用成本非常低的合格的粘指剂)也剪切稳定性很少有小于10的。比如通用原厂矿物质变速箱油的SSI就比11更大。SSI越大,那么一定公里数后的粘度下降率越高,满足Mercon-LV标准的原厂油的100度运动粘度大约是6出头,假设是6.3,如果剪切稳定性12的话,开了2-3万后很可能下降到6.3×(1-0.12)=5.54,粘度下降太多,意味着抗剪切和抗磨损的能力也非线性下降很多。变速箱的磨损比新油大得多(几万公里原厂矿物质旧油的抗磨损能力下降率超过50%)。所以,剪切稳定性很大的矿物质原厂油不能当做某些SSI很低的全合成变速箱油一样开5-6万公里才换油。有人在这里会提问,不是第4点说到变速箱油整个生命周期的末期会粘度显著增加吗?那不是用久了抗磨损更好吗?不然。因为那个粘度增加主要是因为有太多的磨损悬浮物造成的,相当于泥沙一样,抗磨损是会大幅度下降的。而且末期变粘稠后粘滞系数变大很多而导致散热变差。任何润滑油的油温每高10度,反映润滑油抗磨损能力的四球磨损磨斑直径都更大。高油温一定是比75-85度的磨损更大的。所以综上所述,出于成本考虑,原厂矿物质变速箱油的剪切稳定性很差(大),用的越久,抗磨损越差。变速箱的磨损越大。如果很爱车,有条件的话就尽量早点换上四球磨损磨斑直径很小、剪切稳定性很小的全合成变速箱。

7.福特的6F35顿挫比较大是因为离合器摩擦片(简称离合片)是碳基的编制碳材质。优点是传导高温快和耐操,皮实,缺点是比采埃孚的8AT和双离合变速箱常用的大滑差(HTS)离合片的变速箱换挡顿挫略大。这是因为HTS摩擦片的摩擦系数会随着离合器的结合而下降(换挡顿挫极其小),而福特的6F35变速箱的编制碳离合片的摩擦系数在离合结合瞬间是会增大的。福特的6AT变速箱在换挡时刻摩擦片的震颤更大(换挡顿挫更大)。因此,采用HTS离合片的宝马8AT和大众、宝马等双离合变速箱对变速箱油的润滑性能、摩擦系数要求不那么高。而福特6AT变速箱对ATF的动摩擦系数、静摩擦系数、锁止摩擦系数等有更加苛刻的要求。也就是说选用极其润滑的变速箱才能通过油膜和添加剂化学膜的摩擦系数小的优点来弥补离合片在离合结合瞬间的摩擦系数增大的缺点,才能顿挫小到微乎其微。说白了,变速箱越先进,对油液的润滑能力要求越小。福特6AT变速箱研发至今已经有一定历史了,不是一种新型变速箱,所以对变速箱油的润滑性能要求就比采埃孚8AT等等更新型的多档位变速箱的要求更高。一些摩擦系数极小的变速箱油往往是成本昂贵的第5类酯类全合成,而第2(矿物质氢裂变)、3(半合成氢裂变)、4类(PAO全合成)基础油的润滑能力差别很小(2和3类的成本也差别不大)。高温环境下开了几万公里的旧油润滑性能衰减(摩擦系数增大)、抗磨损能力也衰减明显。而上文说过,福特原厂变速箱油的成分主要是矿物质油,也有一点点第3类半合成的成分,结合必要的粘指剂和添加剂,这类油的氧化安定性很短,往往只有600-800分钟。比全合成变速箱油短很多。如果原厂油太久不换的话,就润滑性能下降明显,顿挫增大,而且有一定可能在出保以后将四位数的钱花在维修变速箱上。看起来节省了一两千的换油成本,换来了十几倍的维修损失。得不偿失。而且顿挫大也影响开车的愉悦感。说到这里,顺带着说一下每一升不同基础油的成本,2类大概不到10元,3类10小几,3加类的GTL(天然气氢裂变,极其接近PAO的新油综合性能,但是旧油性能比PAO差。还是分属3类半合成分)10大几,第4类全合成大概35-45居多,第5类酯类品类繁多,从单酯、双酯到多元醇酯,不同国家每个都有很多种酯类基础油品牌。每一升成本从60到160都有(一些赛道复合酯型号)。成本和第2、3类差太多,因此才有天壤之别的变速箱顺滑体感。但是95%以上品牌都不可能采用第5类酯类全合成基础油的,而5%的酯类品牌里的95%也只是用了5-15%的微量酯类基础油混合大量低成本的3类基础油和一部分PAO。因为厂家需要控制成本才销量高而且利润率高,太高成本注定销量低而且利润率低。采用高比率酯类基础油的变速箱油品牌都是曲高和寡的疯子,因为注定价格高销量低。这是题外话了。关键是第2类矿物质原厂油搭配编制碳离合片是注定有一定顿挫的。而矿物质油寿命短,长期不换油的话,顿挫会越来越明显。可以考虑选用贵很多的大量5类酯类混合一小部分PAO的全合成变速箱油。会顺滑很多而且明显更耐久。也可以考虑选用大量4类混合一点3类(甚至还有一点5类添加剂)的比原厂油贵一倍的某些全合成变速箱油,也能顿挫稍许减小并且更耐久。




8.变速箱油除了上文中提到的散热、抗磨损、润滑功能随着公里数增加而下滑以外,还有一个特殊功能——清洁功能。这是很重要的。旧油里有一些磨损的金属屑和碳素微粒(碳基摩擦片)。这些金属微粒乃至碳素微粒并不是每一种都能被变速箱里的磁铁吸附的,也不是每一种都能被变速箱滤清器过滤。有一部分颗粒会堵塞变速箱电磁阀。很多车主反映的换挡顿挫特别大、变速箱偶尔挂D或者R档的瞬间车身震动太大、甚至偶尔挂D档车不走直到重新挂挡才走等等故障就是变速箱电磁阀卡滞引起的。尽量勤换便宜的原厂矿物质油,或者更久一些换全合成变速箱油,能通过油的清洁性和流动性带走这些磨损颗粒悬浮物和沉淀物,减少变速箱电磁阀卡滞故障的发生。毕竟电磁阀总成也是几千块。





    另外说一下,有些车主说我就是按手册做,6万换,开12万了也没变速箱坏嘛。那是概率论的问题。只能说人品比较好。一辆车也许每次6万第一次换原厂油,也许再开一个换油周期也没坏,但是10000辆车都这么做的话,维修部门就都开心了,因为有很多变速箱大修工时费可以挣。也许别的这么做的人有70%以上在12万公里内维修了,而你正好是30%以内的幸运儿。如果有兴趣,可以搜索一下翼虎 变速箱 故障,看帖时看看他们是多久换油的,会有所启发。

    图片超过15张了,特地跟版主申请一下精华,本文是我自己多年行业经验和故障率统计的总结,一个字一个字码起来的,不是广告。因为每个车主如果了解到变速箱的基本原理和变速箱油的使用环境有多恶劣的话,勤换油的话,去维修变速箱的人会更少。说出这些内幕是对维修变速箱的总量不利的。但是我看过太多车主因为不了解所用的油真正抗磨损好的周期是多久(把抗磨损普通的矿物质或者半合成油当个别抗磨损极好的全合成油来用了很久不换)而变速箱拆散大修的悲剧,不愿意坐视一些辛苦打拼挣钱买车的车友被6万公里以上才需要换油的错误观念误导。

    无论变速箱几万换油,都跟所用的油的抗磨损能力和耐久性有关,也跟驾驶习惯(红绿灯加减速、堵车、高转速的频率)关系很大。绝非教条地规定每个人6万或者4万换。

    也欢迎大家留言提问。我有空会一一回复。无论什么问题。比如,循环换还是重力换更好?只要你提问,我都会给出相对专业的解答。

  • 用车感受
最后编辑于2020-05-12 13:59:06
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