Aceite hidráulico ATF: cómo elegir el fluido de la transmisión automática

ATF es la sigla en inglés de fluido para transmisión automática: el aceite de la caja automática. Mucha gente lo llama aceite hidráulico porque, bajo presión, pasa la fuerza del motor a la caja y engrana las marchas. Para elegir, busque en el manual el código del fluido (como Dexron VI) y compre un envase indicado para ese código; el color rojo y la etiqueta "para caja automática" no bastan.

¿Para qué sirve el aceite ATF?

En el auto manual, su pie izquierdo pisa el embrague y su mano cambia la marcha. En el automático, quien hace eso es el aceite, que además lubrica y enfría la caja. Son cinco trabajos:

1. Transmite la fuerza del motor a la caja. La fuerza de giro del motor se llama par (o torque), y el convertidor de par es el acople lleno de aceite entre el motor y la caja. Funciona como dos ventiladores frente a frente, uno encendido haciendo girar al otro solo con su viento (Figura 1). La rueda con paletas que gira con el motor (el impulsor) lanza el aceite contra otra rueda con paletas (la turbina), unida a la caja.

   La turbina no tiene que seguir al impulsor: con el auto detenido y con la marcha puesta, ella queda quieta mientras el impulsor gira; en marcha, gira un poco más despacio. Ese deslizamiento permite que el auto detenido siga con la marcha puesta sin que el motor se apague, y también genera calor. A velocidad constante, muchas cajas cierran un embrague de bloqueo, que une las dos ruedas con paletas y termina con el deslizamiento.

   Figura 1. El convertidor de par funciona como dos ventiladores frente a frente, con aceite en lugar de aire. La diferencia: el aceite circula en circuito cerrado, y hay una tercera rueda con paletas, el estator, que devuelve el aceite al impulsor a favor del giro y, con eso, multiplica la fuerza en la arrancada.

2. Lleva presión a los embragues. Una bomba, que gira con el motor, empuja el aceite, y el cuerpo de válvulas (un bloque de canales y válvulas) elige adónde va. En las cajas actuales, quien da la orden es la unidad de control electrónico; en las más antiguas, son válvulas movidas por la propia presión del aceite.

   El aceite llega al pistón de la marcha pedida, y el pistón aprieta el embrague multidisco. Es un paquete de discos de acero alternados con discos de material de fricción, bañados en aceite, como el embrague del auto manual, solo que dentro de la caja. Apretados, los discos sujetan una parte de los engranajes, y así cambia la marcha.

3. Controla la fricción de los discos. Cuando el pistón aprieta, los discos aún giran a velocidades distintas, y tienen que llegar juntos a la misma rotación, sin tirones. Quienes lo logran son los modificadores de fricción, un tipo de aditivo (un producto químico, en dosis pequeña, que da al aceite una cualidad que no tendría solo). Mantienen la fricción en el punto justo mientras los discos desaceleran, hasta el final del acople.

   Sin ellos, la fricción sube de golpe al final y el cambio da un tirón; con modificadores de tipo o dosis equivocados, la fricción puede quedar escasa, y el embrague patina.

4. Se lleva el calor. El aceite calentado por el deslizamiento pasa por el enfriador, el radiador del aceite de la caja. Demasiado calor acelera la oxidación: el aceite reacciona con el oxígeno del aire y forma ácidos, lodos y barniz.

5. Lubrica. En los engranajes y los rodamientos, el aceite mantiene entre las piezas una capa fina, la película de aceite, que impide que el metal toque al metal.

Figura 2. El camino del ATF en un esquema simplificado, con el convertidor también en esquema, y los números de la lista: (1) convertidor, donde el aceite sale del impulsor, pasa por la turbina y vuelve por el estator; (2) bomba y cuerpo de válvulas; (3) discos de los embragues; (4) enfriador; (5) lubricación, antes de volver al cárter.

Cómo se nota en el taller y en la flota: cambios lentos, duros o con tirón; vibración al engranar o a velocidad constante, cuando el convertidor se bloquea; motor que se acelera sin que el auto responda (el embrague patina); caja más caliente de lo normal.

¿El aceite ATF es hidráulico?

Sí, por el trabajo que hace. Hidráulico es el sistema en que un líquido transmite fuerza. En el freno del auto, la fuerza pasa por presión: el pie empuja un líquido, y el líquido empuja la pastilla. En la caja, la bomba, el cuerpo de válvulas y el pistón hacen lo mismo. Y, en el convertidor, la fuerza pasa por el propio movimiento del aceite, como el viento entre los ventiladores de la Figura 1.

El freno sirve solo de imagen. El líquido de frenos común (DOT 3, DOT 4 y DOT 5.1) está hecho de glicol, un tipo de alcohol que se mezcla con agua. No se mezcla con aceite, atrae la humedad del aire y no lubrica la caja. Y el aceite, en el freno, hincha las gomas. Uno nunca va en lugar del otro.

El ATF tampoco puede ocupar el lugar del aceite hidráulico industrial, por dos motivos:

• Fricción. El aceite hidráulico antidesgaste de prensas y máquinas inyectoras de plástico (de la clase HLP, la que lleva aditivo contra el desgaste) protege bombas y válvulas, pero no tiene los modificadores de fricción que el embrague multidisco necesita.

• Espesor. Viscosidad es cuánto se resiste el aceite a escurrir: la miel escurre despacio, el agua escurre rápido. El "68" del aceite hidráulico 68 es el grado ISO VG (del inglés viscosity grade, grado de viscosidad), la clase de viscosidad del aceite a 40 °C, y el ATF es bastante más fino que eso.

Ante la duda "aceite hidráulico 68 o ATF", cada uno queda en el sistema para el que fue especificado: el ATF solo entra en un sistema hidráulico industrial, o en un gato hidráulico, si el manual del equipo lo pide. En cambio, muchas direcciones hidráulicas de auto usan ATF, cuando el fabricante lo indica. Los tipos de aceites hidráulicos industriales tienen artículo propio.

Para quien necesita el número: HLP es la clase de la DIN 51524 parte 2, que corresponde a la HM de la ISO 6743-4. Según la ISO 3448, el ISO VG 68 va de 61,2 a 74,8 cSt a 40 °C, y el ISO VG 32, de 28,8 a 35,2 cSt. El ATF moderno queda en el rango del ISO VG 32 (el Dexron VI y el Mercon LV, en el límite inferior; su baja viscosidad se nota más a 100 °C y en frío), y algunos llegan al ISO VG 22 (19,8 a 24,2 cSt).

En la ISO 6743-4, los aceites HL (con aditivo contra la herrumbre y la oxidación), HM (con aditivo antidesgaste) y HV (con alto índice de viscosidad) pertenecen a la aplicación hidrostática, en la que la fuerza pasa por presión. La ISO 11158, que especifica esas clases, no cubre el ATF, definido por las automotrices y por una norma japonesa (a continuación).

¿Cuáles son los tipos de aceite ATF?

Los tipos de ATF siguen a la caja, y cada automotriz pide su fluido, escrito en una especificación. La especificación es una lista de ensayos con un nombre, que es el código del manual, como Dexron VI, Mercon LV o Toyota WS. Como todo lubricante, el ATF es aceite base (el líquido que forma la mayor parte) más aditivos; el artículo sobre qué son los aceites base lo explica. En la práctica, hay cuatro tipos de fluido, uno por familia de caja:

1. ATF de auto y utilitario. El de las generaciones anteriores es más espeso y, en general, de base mineral (aceite refinado del petróleo). El de las generaciones nuevas es más fino (LV, del inglés low viscosity, baja viscosidad) y, en general, de base sintética o de mineral refinado en profundidad.

2. ATF de servicio pesado. Para la caja automática de camiones y buses, con especificación del fabricante de la caja, como la Allison C-4 (Allison es un fabricante de cajas).

3. Fluido para CVT. Para la transmisión continuamente variable (CVT), la caja sin marchas escalonadas, con poleas y correa de acero.

4. Fluido para caja de doble embrague. Para la caja con dos embragues que se turnan en las marchas; algunas de esas cajas piden un fluido propio, y no un ATF común.

Hay también fluidos multiespecificación: un solo envase, indicado para varias especificaciones, lo que simplifica el stock de quien atiende muchas marcas.

Si todos hacen los mismos cinco trabajos, ¿por qué uno no sirve en lugar del otro?

¿Por qué una especificación de ATF no sustituye a otra?

Porque la automotriz ajusta la caja a un fluido (la fuerza que aguanta el embrague, el tiempo de cada cambio, la goma de los retenes) y escribe lo que él necesita en la especificación.

Existe también una norma pública de ATF, de ninguna automotriz: la JASO M315, de la asociación de normas automotrices de Japón, con las clases 1A y 1A-LV. Puede aparecer en algunos envases, pero quien manda es el código del manual.

El sustituto de un ATF es otro fluido indicado para la misma especificación, o para una especificación que la propia automotriz declare sustituta; ser más nueva no basta. Tres requisitos pesan directamente en el cambio de marcha.

Viscosidad y tiempo de cambio

El fluido demasiado espeso, o frío, tarda en correr por los canales: el pistón completa el recorrido y aprieta los discos, pero el cambio puede retrasarse. El demasiado fino se escapa por las holguras (los pequeños huecos de la bomba y de las válvulas): la presión cae, el pistón se llena despacio y aprieta el embrague con menos fuerza, y este puede patinar. La unidad de control electrónico aprende con los cambios y corrige, pero solo dentro del rango calibrado para el fluido correcto.

Todo aceite se espesa en frío y se adelgaza con el calor, y el índice de viscosidad dice cuánto: cuanto mayor el índice, menos cambia el aceite. Por eso la especificación fija la viscosidad en más de una temperatura, del frío intenso del arranque a la caja caliente, y no en una sola, como el ISO VG 68 del aceite hidráulico, medido a 40 °C.

Figura 3. Demasiado espeso, el fluido tarda en correr, pero el pistón completa el recorrido y aprieta los discos; demasiado fino, el aceite se escapa por las holguras, la presión cae, el pistón se llena despacio y el apriete es débil.

Fricción controlada en los discos de embrague

Los modificadores de fricción de cada especificación se dosifican para el material de fricción de esa caja. Con la química equivocada, el disco patina (el motor se acelera y el material se calienta) o la fricción salta al final (tirón y vibración). En los dos casos, el material de fricción se desgasta más rápido.

Figura 4. El mismo apriete, tres resultados: con la fricción correcta, los discos llegan juntos a la misma rotación; con fricción escasa, patinan; con fricción que salta al final, dan tirón.

Compatibilidad con los sellos

Los retenes y las juntas tóricas de goma (las piezas que sellan los ejes y los canales) se prueban con el fluido de la especificación. Un fluido incompatible hincha, encoge o endurece la goma, y la fuga, que empieza pequeña, le quita presión a los embragues.

Para quien quiere el detalle técnico: el Dexron VI y el Mercon LV son más fluidos que las generaciones anteriores a 100 °C y en frío. El método JASO M348 mide la fricción durante el acople, en la mitad y al final, cuando los discos casi se detienen, y la fricción necesaria para hacerlos deslizar de nuevo una vez trabados (estática). Si la fricción del final supera mucho a la de la mitad, el cambio da tirón.

La JASO M349 mide por cuánto tiempo el fluido mantiene el efecto contra la vibración. Las especificaciones ensayan también oxidación y espuma. Y el aditivo que mejora el índice de viscosidad, un polímero de moléculas largas, se corta con el uso (pérdida por cizallamiento): el fluido se afina con el tiempo.

¿Cuál es la diferencia entre ATF y fluido para CVT?

En la bicicleta, la cadena salta de piñón en piñón, en escalones. En la CVT (transmisión continuamente variable), dos poleas se abren y se cierran, y una correa o cadena de acero sube y baja en ellas sin escalones. Toda la fuerza pasa por la fricción del acero de la correa sobre el acero de la polea. Por eso el fluido para CVT necesita fricción alta entre acero y acero, más alta que la del ATF.

Figura 5. En la CVT, las poleas cambian de diámetro y la correa sube y baja sin escalones; en la bicicleta, la cadena salta de piñón en piñón.

El fluido para CVT cuida, entonces, dos fricciones. En los embragues (marcha adelante, reversa y bloqueo del convertidor, que muchas CVT también tienen), necesita la fricción controlada del ATF; entre correa y polea, necesita fricción alta. Con ATF, la correa se desliza. Por eso uno no va en lugar del otro, salvo indicación expresa de la automotriz.

Cuidado con los híbridos: algunas cajas de esos autos también llevan la sigla CVT, pero funcionan de otro modo, con engranajes y motores eléctricos bañados en el fluido, sin correa ni poleas. El manual de esas cajas pide ATF, y es lo que vale.

La caja de doble embrague y la manual automatizada (en la que un mecanismo cambia la marcha por el conductor) piden el fluido indicado por la automotriz, que puede no ser ATF; algunas usan dos fluidos, uno para los engranajes y otro para el módulo hidráulico que acciona los embragues. En esos casos, hable con el Equipo Técnico de Kelpen Oil.

Para quien quiere el detalle técnico: la JASO M358 es el método de ensayo público de la fricción metal con metal del fluido para CVT de correa (bloque sobre anillo). Mide esa fricción sin crear una clase; por eso ningún envase está indicado para la JASO M358.

¿Cómo saber la especificación correcta de la caja?

La especificación está en el manual del vehículo, y cuatro pasos evitan los errores más comunes:

1. Consulte el manual. El código aparece en la sección de mantenimiento o de capacidades; algunas cajas lo traen también en la varilla o en una etiqueta del motor.

2. Vea si la automotriz admite otra. Solo cuenta lo que la automotriz de la caja declara, en el manual o en un boletín técnico. GM, por ejemplo, admite Dexron VI en sus cajas que pedían Dexron III, lo que no se extiende a otras marcas. En una caja de otra marca que pide Dexron III, use el fluido indicado para el Dexron III. Lo inverso nunca vale: un fluido de generación anterior no va en una caja que pide la nueva.

3. Compruebe el código en el envase. El fluido tiene que estar indicado para el código pedido; "sirve para caja automática" no basta.

4. Considere el uso. Remolque, carretera de montaña y tráfico pesado calientan el fluido y aceleran la oxidación; muchos manuales tienen un intervalo de cambio propio para ese uso severo.

Para quien necesita el número: GM dejó de autorizar envases nuevos con el nombre Dexron III a fines de 2006 y mantiene el Dexron VI, lanzado en 2005 para los autos del año-modelo 2006; Ford terminó el Mercon original en julio de 2007 y pasó a quien lo pedía al Mercon V. Esos códigos antiguos siguen en los manuales, y el fluido se sigue eligiendo por el código.

Con el código en mano, falta elegir el envase.

¿Cuál es el mejor aceite ATF para cada caja?

El mejor aceite ATF es el indicado para el código del manual, sin aproximaciones. Nosotros, en Kelpen Oil, formulamos la línea Supramatic: tres fluidos para caja automática convencional y uno para CVT. Si su manual pide Dexron III, el fluido que debe comprar es el indicado para Dexron III (en la tabla, el DX III M); confirme en el manual, y el Equipo Técnico de Kelpen Oil ayuda a elegir. Quien tenga otra especificación, como el Mercon V, debe hablar con el Equipo Técnico, que revisa el manual. La tabla muestra qué Supramatic está indicado para cada código.

El DX III M, el DX VI y el MULTI están indicados también para direcciones hidráulicas, según el manual, y son compatibles con retenes, juntas tóricas y demás piezas de goma o plástico del sistema. El MULTI cumple además la norma pública JASO M315, clases 1A y 1A-LV. El Supramatic CVT no se recomienda para unidades CVT de vehículos híbridos; muchos híbridos piden ATF.

¿Cómo verifica Kelpen Oil el Supramatic y el ATF usado?

En el laboratorio propio en Arujá (SP), verificamos el aceite nuevo: ningún lote sale sin aprobación, y una contramuestra de cada lote (un envase guardado para comparar en el futuro) queda archivada.

El mismo laboratorio también analiza el ATF que ya trabajó en la caja del cliente, como servicio pagado, para ver si se oxidó, recibió agua o se mezcló con otro fluido.

Ese análisis tiene un límite: no mide el efecto que queda de los modificadores de fricción (solo lo muestra un ensayo de fricción, y el laboratorio no lo hace) ni el desgaste de la caja. Por eso el intervalo del manual vale incluso con un buen análisis. Vea también los ensayos del laboratorio de lubricantes.

Preguntas frecuentes

¿Puedo mezclar ATF de especificaciones diferentes? Evítelo: la mezcla deja de tener garantía de servir para cualquiera de ellas. Complete con el mismo fluido. Para cambiar de fluido, pida el cambio completo: el drenaje del cárter saca solo parte del aceite, y el resto, en el convertidor y el enfriador, se mezcla con el nuevo.

¿El fluido ATF sirve para la dirección hidráulica? Sirve cuando el fabricante del vehículo indica ATF para la dirección. El Supramatic DX III M, el DX VI y el MULTI están indicados también para ese uso; hay direcciones que piden otro fluido, y el manual va primero.

¿Cuál es la diferencia entre el Supramatic DX VI y el Supramatic MULTI? El DX VI está indicado para cajas cuyo manual pide Dexron VI. El MULTI está indicado también para las demás especificaciones de la tabla, como Mercon LV y Toyota WS, y cumple la JASO M315 1A y 1A-LV; con él, el taller de muchas marcas guarda menos fluidos.

¿Puedo usar fluido para CVT en una caja automática? No, salvo indicación de la automotriz: el fluido para CVT está hecho para sostener la fricción acero con acero de la correa, y los embragues de la caja convencional esperan la fricción de su especificación.

¿Cuándo cambiar el fluido de la transmisión automática? En el intervalo del manual, y en el de uso severo si el vehículo remolca, sube carreteras de montaña o circula en tráfico pesado. El análisis de laboratorio ayuda a seguir el fluido, pero no sustituye ese intervalo.

Glosario

• ATF: fluido para transmisión automática, el aceite que transmite la fuerza, acciona y controla los embragues, lubrica y enfría la caja.

• Convertidor de par: acople lleno de aceite entre el motor y la caja.

• Cuerpo de válvulas: bloque de canales y válvulas que manda el aceite a presión a cada embrague.

• Embrague multidisco: paquete de discos bañados en aceite que el pistón aprieta para conectar o sujetar una parte de la caja.

• Modificador de fricción: aditivo que ajusta la fricción de los discos para que el cambio salga suave, sin el pico de fricción al final, que da tirón, y sin dejar que el disco patine.

• Especificación: lista de ensayos, con un nombre, que la automotriz define para el fluido de su caja.

• Índice de viscosidad: número que muestra cuánto cambia la viscosidad con la temperatura.

• CVT: transmisión continuamente variable, con correa de acero entre poleas, sin escalones.

Hable con el Equipo Técnico

El Equipo Técnico de Kelpen Oil evalúa la especificación del manual, el tipo de caja, la dirección hidráulica, el uso de la flota y el volumen, y confirma el Supramatic adecuado. Para el fluido que ya está en la caja, el laboratorio de Arujá (SP) hace el análisis del aceite en uso, como servicio pagado. Guarde este artículo o envíelo a quien cuida el mantenimiento de su flota o taller.