Dobra wiadomość dla warsztatów samochodowych, które specjalizują się w wymianach oleju. Zła wiadomość dla kierowców aut elektrycznych. W redukcyjnej skrzyni biegów, która jest integralną częścią samochodu elektrycznego także powinno się wymieniać olej przekładniowy oraz filtr (jeśli występuje). W niektórych samochodach operacja wymiany oleju i filtra jest dość prosta. W innych bardziej skomplikowana. W tym artykule dokładnie przyjrzymy się wszystkim zagadnieniom, związanym z wymianą oleju ATF w skrzyni biegów (skrzyni redukcyjnej) samochodu elektrycznego.

Wyjaśnienie: w samochodzie elektrycznym nie ma klasycznej skrzyni biegów, jest za to skrzynia redukcyjna. Jednak często stosuje się sformułowanie „skrzynia biegów EV”. Dlatego w tym artykule będę stosować zamiennie nazwy „skrzynia redukcyjna” i „skrzynia biegów”.

Redukcyjna skrzynia biegów w samochodach elektrycznych – informacje podstawowe

Redukcyjna skrzynia biegów w samochodzie EV ma prostszą budowę niż standardowa skrzynia biegów (manualna lub automatyczna) w aucie spalinowym. Przede wszystkim na tylko jeden stały bieg (jedno przełożenie). Zespół kół zębatych działa zgodnie z zasadą dźwigni Archimedesa. Z jednej strony redukuje ilość obrotów silnika, a z drugiej zwiększa moment obrotowy na kołach, dzięki czemu samochód elektryczny sprawnie rusza i przyspiesza. Producenci aut stosują jedno przełożenie, ale jest ono różne, w zależności od producenta auta. Niektórzy stosują przełożenie 8:1, inni 9:1, pozostali 10:1.

Skrzynia redukcyjna w samochodzie EV ma prostą budowę. Składa się z zestawu kół zębatych (w najprostszym przypadku to małe koło zębate na wale silnika i duże koło zębate na wałku skrzyni), mechanizmu różnicowego (dyferencjału), łożysk, uszczelnień, szczelnej, metalowej obudowy oraz oleju przekładniowego. Standardowo smarowanie skrzyni przebiega na zasadzie rozbryzgiwania oleju przez koła zębate. Są też auta, w których stosowana jest dodatkowa pompa z napędem elektrycznym, która nadaje olejowi ciśnienie i zapewnia mu obieg.

W samochodzie elektrycznym nie stosuje się sprzęgła, konwertera momentu, mechatroniki. Nie ma też biegu wstecznego. Jeśli auto ma jechać do tyłu, falownik/inwerter zmienia biegunowość i silnik kręci się w drugą stronę. W zależności od wielkości skrzyni, wchodzi w nią od 0,7 do 3 litrów oleju przekładniowego.

Pomimo prostej budowy, skrzynia redukcyjna w autach EV może ulec awarii. Typowe problemy to zużywanie się łożysk, ścieranie się zębatek i zapychanie skrzyni przez pył metalowy, a także nieszczelności.

Skrzynia redukcyjna jest częścią zintegrowanego zespołu napędowego, wraz z falownikiem i silnikiem elektrycznym (oraz czujnikami i chłodzeniem). Jeśli auto ma napęd na obie osie, są w nim dwa zespoły napędowe. I dwie skrzynie biegów.

Jaki olej przekładniowy stosuje się w skrzyniach redukcyjnych aut elektrycznych?

Wszystko zależy od producenta samochodu.

• W samochodach Tesla stosowany jest płyn Tesla o oznaczeniu KAF1 (95-155 zł/litr). W starszych samochodach stosowany był Dexron VI i Mobil SHC629 (70-80 zł/litr).
• Volkswagen w modelach serii ID stosuje olej przekładniowy 0MJB/EQ151 i co ważne, nie przewiduje jego wymiany.
• W samochodach elektrycznych Hyundai/KIA stosowane są oleje przekładniowe o niskiej lepkości.
• W samochodach elektrycznych BMW serii „i” w skrzyni biegów pracują oleje przekładniowe klasy OEM.
• W autach elektrycznych Nissan z kolei stosowane są oleje ATF, a najczęściej zalecany jest Nissan MATIC S (200-250 zł/litr).

W przypadku wymiany oleju przekładniowego w skrzyni redukcyjnej auta elektrycznego zawsze należy sprawdzić specyfikację oleju przekładniowego, zalecaną przez producenta auta.

Czy w skrzyni biegów auta elektrycznego (w skrzyni redukcyjnej) można stosować standardowy olej przekładniowy GL4 lub GL5?

Nie. Tak samo, jak nie można stosować w układzie chłodzenia auta elektrycznego standardowego płynu chłodniczego.

Olej przekładniowy do skrzyni redukcyjnej EV przede wszystkim musi mieć odpowiednią przewodność elektryczną. Poza tym musi też chronić elementy miedziane silnika elektrycznego i musi być odporny na wysokie prędkości obrotowe. Reszta to już standardowe funkcje, typowe dla każdego oleju przekładniowego, czyli smarowanie przekładni, chłodzenie, ochrona antykorozyjna, zbieranie zanieczyszczeń i oddawanie ich do filtra oleju.

Co ile wymieniać olej przekładniowy w skrzyni biegów/redukcyjnej auta EV?

Mamy tu sytuację podobną do skrzyń automatycznych w autach spalinowych. W przypadku EV także są producenci, którzy jak wspomniany Volkswagen, deklarują, że oleju nie trzeba wymieniać do końca technicznego życia auta. Czyli w domyśle – do końca gwarancji (w przypadku auta elektrycznego najczęściej najdłuższa jest gwarancja na baterię, do 8 lat). Fizyki i chemii się nie oszuka. Jest oczywiste, że każdy olej przekładniowy się starzeje i ulega zanieczyszczeniu, a jego dodatki tracą właściwości ochronne.

Tesla także nie podaje interwałów wymiany, ale w instrukcjach obsługi dla warsztatów znajduje się procedura wymiany oleju krok po kroku. Mechanicy z niezależnych serwisów mają inne zdanie, zaleca się, aby przy intensywnej eksploatacji miejskiej i autostradowej wymieniać olej co 60 tys. km przebiegu, w przypadku spokojnej jazdy co 100 tys. km.

Uwaga: to dane na bazie informacji zebranych z forów amerykańskich mechaników samochodowych, zajmujących się naprawami EV.

Dlaczego powinno się wymieniać olej w skrzyni EV?

Każdy mechanik doskonale wie ze swojej praktyki, że fizyki i chemii oszukać się nie da. Podczas docierania łożysk i kół zębatych powstają opiłki metalu, które są zbierane przez filtr skrzyni biegów, aż do jego zapchania. Później opiłki te mieszają się z olejem i tworzą maź, która może zapchać skrzynię biegów. W skrzyniach EV stosuje się też magnesy, które po dokładnym pokryciu ich opiłkami, przestają spełniać swoje zadania.

Na przestrzeni lat starzeją się też dodatki uszlachetniające oleju, takie jak dodatki przeciwzużyciowe, przeciwkorozyjne, zapobiegające pienieniu. Olej przekładniowy może też ulegać utlenieniu na skutek wysokiej temperatury pracy skrzyni.

Jak przebiega wymiana oleju przekładniowego?

Co oczywiste – niezbędny jest specjalny podnośnik do aut EV albo podnośnik ze specjalnymi nakładkami, które umożliwiają podnoszenie aut EV za oznaczone miejsca. Stosowanie standardowego podnośnika może doprowadzić do uszkodzenia baterii trakcyjnej. Wystarczy niewielkie uszkodzenie obudowy (odkształcenie) aby doszło do nieszczelności, która może doprowadzić (po pewnym czasie) do pożaru baterii (na skutek zwarć spowodowanych wilgocią).

Standardowo:

• auto trafia na podnośnik, po odpowiednim zamontowaniu nakładek w oznaczonych miejscach podłogi, samochód jest podnoszony;
• jeśli procedura serwisowa to przewiduje – odłącza się układ wysokiego napięcia;
• demontowane są osłony podwozia;
• demontowany jest korek kontrolny a następnie korek spustowy;
• ze skrzyni usuwany jest stary olej;
• demontuje się filtr skrzyni biegów (jeśli występuje, jest np. w autach Tesla), oczyszcza się magnes;
• sprawdza się stan oleju przekładniowego oraz poziom – jeśli olej jest mocno zabrudzony albo jego ilość jest zbyt mała – powinno się zdemontować układ napędowy, aby sprawdzić stan elementów we wnętrzu i uszczelnienia skrzyni;
• do skrzyni wlewa się nowy olej, montuje się korki i osłony podwozia.

Standardowa wymiana przeprowadzona zgodnie z instrukcją serwisową producenta auta elektrycznego trwa od 45 minut do 2 godzin. Więcej czasu trzeba poświęcić w autach, gdzie są dwie skrzynie.

W większości popularnych EV (Tesla Model 3/Y, Hyundai Ioniq 5, Kia EV6, Nissan Leaf, BMW i3) wymiana oleju odbywa się przez korki serwisowe i nie ma zalecenia wyłączania EV. Co jednak zrobić w przypadku Volkswagena, który w ogóle nie przewiduje wymiany, a klient taką wymianę zleci?

Ile kosztuje wymiana oleju przekładniowego w skrzyni redukcyjnej?

Średnia cena w amerykańskich i europejskich serwisach to od 1000 do 2000 zł (po przeliczeniu), czyli drożej niż w przypadku wymiany oleju w automatycznej skrzyni biegów, z zastosowaniem metody dynamicznej.

Jakie narzędzia są potrzebne do wymiany oleju przekładniowego w EV?

Warsztat potrzebuje urządzenia diagnostycznego z oprogramowaniem zawierającym procedurę wymiany krok po kroku, narzędzi izolowanych do EV, podnośnika do EV, adapterów serwisowych, pompy napełniającej, zestawów pomiarowych.

Przykładowo w instrukcji serwisowej producent aut elektrycznych Tesla zaleca stosowanie: kluczy dynamometrycznych, nasadek sześciokątnych, narzędzia do filtra oleju, zestawu do odmierzania i napełniania oleju.