Установка радиатора АКПП (подготовка к летним путешествиям). Часть 1.

Меня всегда интересовал вопрос: Почему замену масла в АКПП следует проводить раз 60000 км? Живя в большом городе и каждый день летом соваясь в тянучках масло в АКПП разогревается до 120*С и выше. При таких температурах масло в АКПП умирает за 10000 км, а за лето я наматываю, как минимум, 20000 км. Я так понимаю, что производитель сделал все, чтобы АКПП не была вечной.
Это общедоступная информация о жизнестойкости АТФ:
www.avtobukvar.ru/viewpag…ly_zameny_atf_v_akpp.html
Было принято решение помочь коробке пожить подольше. Подготовку начал еще с зимы. Рассматривал две основных схемы подключения дополнительного радиатора.
Итак имеем рисунок 1 стандартная схема охлаждения АКПП. Разогретое масло из АКПП поступает в тосольно-масляный теплообменник где температура масла приблизительно охлаждается/нагревается до температуры охлажденного/нагретого тосола.

Схема на рисунке 2 имеет масляный радиатор который врезан в "горячую" магистраль. Как по мне, то это самая бесполезная схема, если конечно вы не используете гигантский масляный радиатор, то в таком случае он будет охлаждать не только масло АКПП, но и двигатель.

Схема на рисунке 3 имеет масляный радиатор который врезан в "холодную" магистраль. Считаю ее самой приемлемой при использовании радиаторов небольших размеров и производительности. Данная схема позволяет получить температуру масла АКПП ниже температуры охлажденного тосола. Для достижения нужных температур будем играться размерами радиатора и интенсивностью принудительного охлаждения.

Был заказан и получен масляный радиатор.

На размер его я не жлобился, но можно было бы заказать радиатор и по-больше. В комплекте с радиатором пришел кусок шланга, несколько хомутов, какой-то переходник и куча каких-то креплений. Короче куча бесполезных безделушек. Из всего этого мне потребовались только хомуты и, естественно, сам радиатор. Шланг я использовать не рискнул т.к. внутренний его диаметр 10мм, а внешний диаметр металлической части магистрали охлаждения АКПП составляет 9мм. (Как хомутом такой шланг не тяни, герметично держаться он не будет!) Я просто докупил 2м маслобензостойкого шланга со внутренним диаметром 8мм.
Затем ко мне пришел масляный термостат, типа Мале.

Красивый такой. Но, как оказалось хрень бесполезная! Не работает он так как надо. Короче когда масло в коробке холодное, то малый круг открыт на 20%, а большой на 60% (зимой коробка будет постоянно "мерзнуть"). Когда масло в коробке горячее то малый круг закрыт полностью, а большой открыт на 80% (летом без этого термостата охлаждение будет эффективней). Как я этот термостат не крутил, так и не нашел ему применение… Короче, был заказан и получен трехходовый смесительный клапан для систем "солнечный коллектор".

Он умеет четко открываться при температуре 35-60*С (на самом деле он открывается при температуре 40-65 градусов — это то, что нужно!) Т.к. резьбы на термостате обычные водопроводные, то подбор всяких переходников и штуцеров не составил особого труда.

А вот так эта вся конструкция должна была выглядеть в сборе.

Но конструктивные особенности автомобиля и места расположения термостата внесли свои корректировки.

Далее у меня начался небольшой отпуск и перед отъездом у меня выпал один свободный день, и я приступил к установке самого радиатора. Было просверлено пару отверстий в пластмассовом "телевизоре" и запхнуто все вместе со шлангами на свои места.

С обратной стороны "телевизора" был присоединен термостат.

Радиатор к термостату присоединен, теперь начинаем прокладку шлангов к месту разреза магистрали. Магистраль будем резать нижнюю, ту с которой охлажденное в тосольном теплообменнике масло сливается назад в коробку.
Для резки магистрали без ее съема с автомобиля, был куплен вот такой девайс.

Перед ответственной работой пробуем разрезать первую попавшуюся в гараже под руку трубку.

Все, оказывается, очень просто! Очень аккуратный разрез, без опилок и пота.
Примеряем труборез к магистрали.

Зачищаем место разреза наждачкой, обезжириваем и вытираем насухо. Пару нехитрых движений и магистраль разрезана. (прощайте $36 :-) )

Масла с нее выливается буквально пару капель. (после остановки двигателя оно все самотеком сливается из теплообменника в коробку и вот по этому в наших коробках уровень масла нужно проверять на заведенном двигателе) Затем насаживаем шланги. Шланги я обмотал тряпчаной изолентой, чтобы через время посмотреть где на изоленте есть потертости и принять меры.

Раз уж я снял бампер и получил полный доступ к фарам, то решил установить 100W ксенон в дальний и ДХО в поворотники.

Если честно, хреновый ксенон. Светит слабо, разгорается долго, светит в небо, да еще и в слегка зеленом спектре. Короче думаю уже над LED би-линзами.
Т.к. предыдущая хозяйка машины любезно пролюбила заглушки в фары на дальний свет, были куплены универсальные.

Ну и ставим ДХО.

Вернемся к радиатору.
Первое испытание прошло успешно. Поездка на работу и обратно (100 км) показала, что чуда не случилось. Да, я получил свои -20*С к температуре коробки в некоторых режимах, но этого мало! При +30*С за бортом и при 95 км/ч температура коробки не поднималась выше 92*С. При +34*С за бортом при этой-же скорости температура коробки уже доходит 94 градусов. Попав в 12 минутную тянучку я получил 112*С, а выехав на прямой участок температура коробки нехотя, но гораздо быстрее, чем без радиатора, приходила в норму. О, это прогресс! Не 121*С как раньше, но все равно печально. Если во время нормального движения с данной системой охлаждения температура коробки меня почти устраивает, то с температурой в тянучках надо что-то делать. Буду наверное заказывать 9" вентилятор на 80 Вт для принудительного охлаждения во время тянучек и возможно еще один такой радиатор.
Второе испытание, которое пока продолжается, это поездка на юг, к маме в гости. (770 км в одну сторону) Система охлаждения ничего нового не показала, работала как часы. Единственное, по приезду на юг, дала небольшую течь в одном соединении конструкции терхходового клапана. Как оказалось, одна из прокладок попалась не маслобензостойкая, а обычная для воды. Естественно она сразу скукожилась, задубела и дала течь, прилично засрав мне радиатор кондиционера. Испытания продолжаются… На обратном пути на скорости 95 км/ч и +35*С за бортом температура коробки почему-то не поднималась выше +90 градусов. (возможно приработался термостат подумал я…) По возвращению из отпуска, была обнаружена еще одна течь. Похоже, фум-лента не выдержала. То-ли я ее мало намотал, то-ли уж очень текучая ATF. Конструкцию термостата я сразу же демонтировал, вместо него установил два латунных переходника для соединения двух одинаковых шлангов и поехал снимать показания температуры коробки. Теперь масляный радиатор воздушного охлаждения был последовательно присоединен после тосольного теплообменника. Чистого эксперимента, правда, не получилось т.к. температура окружающего воздуха упала до +19 градусов, но при этом температура коробки падала до +81 градусов при скорости 95 км/ч. Это не могло не радовать, а вот в короткой тянучке почти ничего не изменилось, ну может -2 — -3 градуса, но это все равно больше 100 градусов. Без принудительного охлаждения никак.
В ближайшие выходные все соединения конструкции термостата будут разобраны, очищены и посажены на victor reinz герметик, а технологические, разборные соединения будут проточены под установку маслобензостойких колечек. Штуцеры под 8 мм шланг будут заменены на 10 мм и шланг будет заменен на 10 мм (внутренний диаметр). Это для того, чтобы уменьшить сопротивление течению ATF. Также в планах сразу же перебрать трехходовый клапан и заменить в нем все резиновые колечки на маслобензостойкие. Хоть китаец и уверял меня, что там такие колечки стоят, но лучше поставить сразу уже проверенные.
Долго думая о принудительном охлаждении я все-таки прихожу ко мнению об установке дополнительного радиатора с встроенным вентилятором. В принципе все эти переделки проектировались мной еще зимой и сводились к установке вместо радиатора и термостата — салонного отопителя от Hyundai E-County 04 или, на худой конец, zenit 8000 от автобуса ПАЗ-4234 с применением электронного термореле с последующим переходом на ШИМ управление оборотами вентилятора с помощью ШИМ контроллера (для более стабильной температуры масла на выходе или, можно сказать, для идеальной температуры масла на выходе и с оптимальным потреблением энергии от электросети автомобиля).
Затем я принялся разбирать трехходовый клапан, чтобы посмотреть на его внутреннее состояние за 1700км. Короче — задница! Клапан был заклинен в открытом состоянии. То-то температура коробки при +19 градусах была +81 градусов, а не +92, как было изначально. Хотя внутренности в клапане целые, резинки и в самом деле маслостойкие, поршень очень чутко реагирует на изменение температуры, а вот сам подпружиненный, хитрой конструкции, пластиковый колпачок на поршень, который непосредственно приоткрывает одно отверстие и прикрывает второе, таким образом осуществляя смешивание в нужных пропорциях, — клинит. Как оказалось, клинит он из-за черезмерного расширения резиновых уплотнительных колец, надетых на этот колпачок. В общем, я так понял, из данного термостата уже ничего путного не выйдет, а если и выйдет, то к концу лета. Как оказалось, с салонными отопителями я тоже пролетел. Штука хорошая, эффективная, но места куда ее впихнуть, чтоб не мешала, я так и не нашел. Остался только вариант с 9" вентилятором и то, только для лета, для зимы нужен термостат или, как вариант, управляемые жалюзи. Вентилятор уже едет из Китая, параллельно занимаюсь поисками термостата.
А вот и Карлсон прилетел.

Примеряем к радиатору.

Китаёзы все предусмотрели, Два отверстия вентилятора совпадают с отверстиями радиатора. Это радует, меньше придется колхозить дополнительные крепления. Остальной крепеж использовал из комплекта крепления радиатора. Ну и вот, что получилось.

Карлсон пока не подключен т.к. контроллер управления им еще не готов. В ближайшее время я его соберу, подсоединю и начнется рутина обкатки и настройки. Для изготовления контроллера в первоначальном варианте я предполагаю применить электронный термостат и ШИМ регулятор мощности по постоянному току. На скорую руку собранном испытательном стенде применил их одновременно. Дело в том, что ШИМ регулятор мощности с датчиком температуры установленным вместо штатного переменного резистора работает в хитром линейном режиме. Например при +26*С на вентилятор подается напряжение 2,6В, при +65*С — 6,5В, при +120*С — 12В. Вентилятор начинает вращаться при напряжении 3,5В (это эквивалент температуры +35*С), но нам не нужно, чтобы он при такой температуре вращался т.к. это будет увеличивать время прогрева АКПП, вот для этого и применен электронный термостат. Он будет, например, подавать напряжение на ШИМ регулятор при температуре +65*С, дополнительным резистором мы вгоним обороты вентилятора, чтоб он вращался, но на теплоотдачу радиатора почти не влиял. Ну и самый сложный этап — "сжать* оставшийся диапазон оборотов таким образом, чтобы температура масла АКПП в большей части диапазона нагрузки не превышала +95*С.
Выпала мне свободная суббота и я решил все-таки подключить Карлсона через электронный термостат, но пока без ШИМ регулятора. Датчик температуры прикрепил к трубке по которой горячее масло подается из АКПП в теплообменник. (В этом месте погрешность температуры масла составляет +- 1,5*С с задержкой 1-2 секунды) Прикрутил блок электронного термостата пока под капотом т.к. не нашел каким образом попасть из подкапотки в салон, чтобы ничего не сверлить. На следующий день мне предстоял вояж в 350 км. Как раз достаточно, чтобы выставить температуру старта вентилятора ну и посмотреть на эффективность системы в целом.
Короче, я в шоке! После поездки вопросов появилось больше, чем положительных моментов. Температуру включения Карлсона я установил на +86*С, за бортом было +32*С, скорость 95 км/ч, температура АКПП колебалась от +90 до +94*С (вообще ничего не понятно в таком поведении температуры АКПП, но если припустить, что остановленный вентилятор ухудшает обдув радиатора, то все как бы с большой натяжкой сходится). На обратном пути ситуация была такой-же стабильной пока я не попал в 4-х км. тянучку, в месте ремонта дороги. Температура АКПП поднялась до +116*C, я резко остановился, выбежал с машины и поднял капот. Карлсон весело себе крутился, а затем вдруг остановился. Я сразу посмотрел на индикатор температуры электронного термостата, он показывал 84,7*С. Все правильно, при установленном мной в электронном термостате гистерезисе в 1*С, вентилятор должен выключаться при температуре +85*С, а включаться при +86*C. Самое интересное было, когда я вернулся в автомобиль и увидел показания проги "Торки ПРО" температуры АКПП в +112*C. В общем оставшиеся 30 км пути я ехал в расстроенных чувствах, успокаивая себя тем, что по сравнению с аналогичной ситуацией, но без дополнительного радиатора и Карлсона, сейчас коробка не тупила и не пиналась. У меня не укладывалось в голове, почему такая разница в температурах? Да и черт с ней, с разницей, если разница температур постоянная, то это как раз нормально. В моем случае все как-то коряво получается — если температура АКПП до +70*С то показания термостата и Торки одинаковые. А после +70*С разница колеблется непонятным мне образом. После долгих раздумий у меня появилась надежда на получение истины. Я недавно купил себе китайский дилерский сканер GM MDI, надо с помощью него понаблюдать за температурой АКПП. "Торки Про" конечно хорошая программа, но возможно формула по которой показания датчика преобразуются в температуру не совсем верна для данной АКПП.
Допустим, что в датчике температуры масла АКПП применена платиновая термопара. Стандартная платиновая термопара имеет одну крутизну температурного коэффициента, допустим, от -50*С до 0*С и совершенно другую крутизну от 0*С до 200*С. Путем добавления к платине золота и др. благородных металлов этот перелом в температурном коэффициенте можно сдвигать в ту или иную сторону. И вот по этому линейная формула для вычисления температуры, как для термопар типа ХК или ХА, для платиновых термопар не совсем подходит. Это все пока предположения, GM MDI, надеюсь, направит меня на путь истинный. Извините, если морочу вам голову.
Затем у меня была еще одна поездка в соседний городок (туда и назад около 70 км). В общем, я ехал и наслаждался, АКПП вела себя на столько мягко и адекватно, что я не мог нарадоваться.