ATF品質對自動變速器性能的影響

湯志華 溫煒堅 陳秀妙

（廣州城市職業學院，廣州 510405）

ATF品質對自動變速器性能的影響

湯志華 溫煒堅 陳秀妙

（廣州城市職業學院，廣州 510405）

ATF作為自動變速器的重要組成部分，它的優劣直接關系到自動變速器甚至整車的使用性能。由于ATF工作環境特殊，因而對ATF的品質提出較高的要求，要求其有適當的粘度、良好的熱氧化性、良好的摩擦性能、良好的抗泡沫性等。使用過程中需嚴格按照規定選用ATF，并定期檢查，否則將引起自動變速器故障。

自動變速器 ATF品質 性能 故障

ATF（即自動變速器油，Automatic Transmission Fluid），是一種專門用于自動變速器的多功能、多用途的潤滑油，它對自動變速器的工作、性能及使用壽命都有非常重要的影響。各個國家對ATF均有嚴格的規定，用于自動變速器的油液應通過嚴格的臺架實驗和道路實驗。目前，應用廣泛的ATF是MERCON與DEXRONⅡ、Ⅲ型，主要應用于美國通用、克萊斯勒、日本和德國的大部分車型上。

1 ATF的功能與組成

ATF除潤滑、冷卻、密封、防腐和清洗的作用外，其還是液力變矩器的工作介質，起到傳遞發動機和驅動橋之間動力的作用，也是液壓控制裝置的工作介質，起控制作用。ATF作為自動變速器的重要組成部分，它的優劣直接關系到自動變速器甚至整車的使用性能，而自動變速器的維護最重要的就是對ATF的檢查和更換。

由于自動變速器零部件長期處于高溫高壓、高速旋轉的狀態，對工作環境要求嚴格，因而對ATF的品質提出很高要求。在主要的車用潤滑劑中，ATF是配方最復雜、技術含量最高的潤滑劑。通常ATF是由90%左右的礦物油或合成油中加入抗氧化劑、抗磨劑、防腐劑、防泡劑等各種添加劑調制而成，各種添加劑組分相互作用，對油品性能影響相當復雜。本文主要研究ATF品質對自動變速器工作性能的影響。

2 ATF的使用特性

由于ATF工作特點的不同，在品質上有別于其他油液，主要有以下特性：粘度、熱氧化性、抗泡沫性、摩擦特性、抗磨性、防腐防銹性能等。自動變速器對ATF的主要性能要求如表1所示。

表1 自動變速器對ATF的性能要求

2.1 粘度

ATF在自動變速器中工作溫度范圍很寬，系統內部的工作溫度高達-40～170℃，油的流速可以達到20m/s。粘度是ATF油最重要的性能之一，變速器的工作對粘度非常敏感。ATF是液力變矩器的工作介質，其粘度對液力變矩器的效率影響極大。粘度越大，機械損失越大，傳動效率降低。因此，采用粘度過大的油液，雖然在一定程度上可以滿足液壓控制的嚴格要求，但會影響到變矩器的傳送效率，甚至導致低溫時車輛啟動困難。而粘度越小，其傳動效率越高，但粘度過小又會導致液壓系統中油的泄漏增加，尤其是變速器在高速工作時，若ATF粘度過小時，會引起換檔故障。ATF在使用一段時間后，粘度會隨工作溫度升高而下降。因此，為保證自動變速器的正常工作，要求ATF油有適宜的粘度指數（大于140）和較好的粘溫性，以確保ATF在正常工作溫度變化范圍內，粘度變化較小，且不會影響變速器的正常工作。

2.2 熱氧化性

ATF在自動變速器中工作時，系統內部工作溫度很高，通常轎車在市區行駛時，ATF油溫可達90～110℃，在高速公路上行駛油溫也不小于80℃，且不斷與有色金屬、空氣相接觸，若熱氧化性能不好，ATF會發生強烈的氧化反應，從而產生油泥、漆膜及酸性物質等，從而影響變速器的正常工作，比如，堵塞濾清器，液壓控制系統失靈，離合器和制動器打滑等，直接導致自動變速器損壞。因此，要求ATF具有較高的氧化性，需要向油中加入抗氧化劑。

2.3 摩擦特性

摩擦特性保證自動變速器工作平順的關鍵，并能降低噪聲，延長壽命。ATF摩擦性能主要由一種稱為摩擦改進劑的添加劑決定。DEXRON和MERCON兩大主流系列ATF與F型ATF進行比較，DEXRON含有摩擦改進劑，但MERCON不含有摩擦改進劑。如果隨意更換，會直接導致工作不暢，甚至導致嚴重的后果。一般情況下，摩擦改良劑的自動變速器油靜摩擦系數都比較低，因而原設計考慮使用的這種油品自動變速器，離合器摩擦片數目要稍微多一些，制動帶尺寸也較大。

在自動變速器運行過程中，換擋時通過離合器的嚙合來完成。自動變速器小型化后，由于離合器接觸面積變小，在保持傳遞扭矩不變的情況下，要求提高ATF的摩擦系數。為了保證換擋平順，這就要求離合期間的摩擦系數能在一定范圍保持恒定，同時為了提高傳動效率，摩擦系數應在不增加磨損的基礎上盡可能提高。比如，Ethyl公司研制的一系列改善汽車抗抖動性能的ATF配方中，采用脂肪烴取代的二乙醇胺和三亞甲基二胺作為主要摩擦改性劑，油品呈現出良好的抗抖動性能，最大限度滿足連續滑動扭矩離合器設計的要求。因此，為滿足ATF的摩擦特性，應采用性能更好的摩擦改進劑。

2.4 抗泡沫性

ATF中的泡沫主要是氣體或少量水滲入油液中引起的，也有使用不當引起泡沫。比如，使用過程中油面過高，行星齒輪和旋轉部件浸泡在工作液中，工作時攪動工作液，也會產生泡沫，因此，一定要經常檢查油量是否符合規定。一旦形成泡沫，泡沫進入液壓控制系統，使液壓控制系統的壓力下降，此種情況易引起自動變速器打滑、不升檔、沖擊大、車輛不能行駛等故障。泡沫使ATF的潤滑性能變壞，加速了機械零件的摩擦損耗，同時，泡沫的產生還會導致液力變矩器傳遞效率下降，并加劇ATF油品老化，影響其使用壽命。為避免上述故障的發生，在ATF油液中添加消泡劑，抑制泡沫的生成，減少泡沫形成后的存留時間。

此外，還要求ATF防腐防銹性能優良，具有良好的剪切穩定性，與系統中橡膠密封材料的匹配性好，良好的抗磨性能及較好的儲存性能等。

3 用錯ATF型號引發的故障

自動變速器出現的故障主要以液力控制系統較多，液壓控制系統的故障絕大多數與ATF有關，在診斷自動變速器故障的過程中，絕對不能忽視ATF油對變速器的影響。日常使用中需要經常關注ATF油量、油質的變化。

一輛帕薩特B5 1.8T型轎車，裝備01N型自動變速器，行駛了3萬公里。最近，該車行駛無力，在急加速時出現打滑現象。試車檢驗時發現，低速時動力下降不明顯，高速時明顯感覺動力不足，有打滑的現象存在。采用連接故障解碼儀器進行診斷時，自動變速器電控系統沒有故障存在，觀察自動變速器也沒有進入緊急運行狀態。分析這車使用時間不長，問題可能出在ATF油液上。首先要檢查液位高度，發現液面偏低，補充到正常后試車，發現動力不足感基本消失，急加速時仍有打滑現象。

仔細詢問車主得知，該車主前幾天自行補充了ATF，隨后出現故障現象，顯然故障與ATF品質有關。該車應使用DEXRONⅢ型ATF，車主自行補充的是國產某品牌的油液。兩種ATF的型號不同，工作特性不同，將它們混合在一起使用可能導致自動變速器在使用過程中出現換擋沖擊過大，同時自動變速器內部某些零部件的工作載荷加大，因此而造成零部件損壞等后果。后來按照規定更換了ATF，并加至規定油位，故障排除。

4 結語

綜上所述，ATF是一種成分復雜、技術含量高的潤滑劑，其品質特性直接影響自動變速器乃至整車的正常工作和使用壽命。應嚴格按照規定選用ATF，并定期檢查、更換，以達到提高其使用效率、改善汽車使用性能的目的。

[1]石愛勤，靳生盛.基于自動變速器的油質分析及故障判斷[J].青海師專學報，2008，（5）

[2]李淑英.汽車底盤電控系統結構檢修[M].天津：天津科學技術出版社，2011.

[3]王偉紅，曾憲均，喬士平.自動變速器的故障診斷[J].汽車技術，2009，（7）.

The Influence of ATF Quality on AT Operating Performance

TANG Zhihua, WEN Weijian, CHEN Xiumiao
(Guangzhou City Polytechnic, Guangzhou, 510405)

ATF is important composition part of AT, and it affects the AT or vehicle performance whether good or not. As to the s pecial working conditions, the quality of AT F is required highly including the proper viscous characteristic，good oxidation resistance，good friction characteristic，good foam resistance and so on. In course of usage, ATF is chosen and used according to the strict regulations, and then to be kept regular inspections, or AT will be gotten fault.

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