Het hoe en waarom van achteras oliën

Van Gerrit Wormeester ontvingen wij het volgende artikel uit het ‘Doctor Millers News’ een informatieblad uitgegeven door Millers Oils, een firma o.a. gespecialiseerd in klassieke smeermiddelen. Een mooie aanvulling op het cardan revisie artikel van Ed Steur van afgelopen jaar!

De achteras of differentieel van een auto dient met een andere oliesoort gesmeerd te worden dan een motor. Omdat deze olie niet met het verbrandingsproces te maken krijgt kunnen hier heel andere additieven gebruikt worden dan in een motorolie. We beperken ons hier tot een drietal verschillende overbrengingen, namelijk een spiraalvertanding, een hipoidvertanding en via een worm.

Om de overbrenging minder lawaai te doen maken worden de meeste tandwielcombinaties met schuine vertandingen uitgevoerd. Wanneer de schuine tand op een conisch tandwiel is aangebracht en de beide assen van de tandwielcombinatie in hetzelfde vlak liggen (op gelijke hoogte) spreekt men van een spiraalvertanding (afb. 1). Hiervoor wordt dan een EP (extreme pressure) olie voorgeschreven. U kunt deze olie herkennen aan de aanduiding GL4 (Gear Lubricant)

Wanneer het ingaande tandwiel (pignon) onder of boven de hartlijn van het kroonwiel is aangebracht spreekt men i.v.m. de veranderde tandvorm van een hypoidvertanding (afb. 2). Doordat de tandwielen verder uit elkaar liggen neemt de kracht die op de tandwielen en de olie komt te liggen toe. Voor dergelijke vertandingen wordt een Hypoid olie voorgeschreven. Deze kunt u herkennen aan de aanduiding GL5.

Hoe verder de hartlijnen van deze constructie uit elkaar komen te liggen, des te schuiner en lager de tand wordt totdat deze overgaat in een schroefdraad, oftewel worm (afb. 3). Hoewel hier de krachten nog groter zijn kan hier toch niet met een GL4 en/of GL5 olie gesmeerd worden. Dit komt doordat in een worm overbrenging vaak met gele metalen zoals brons wordt gewerkt. Deze metalen kunnen aangetast worden door de agressieve dopes sie in GL4 en GL5 oliën zijn verwerkt. Hiervoor dient dan ook een olie met aanduiding GL2 gebruikt te worden (Milgear).

Omdat verreweg de meeste achterassen zijn uitgerust met hypoidvertanding beperken wij ons hier tot deze overbrenging. De achteras heeft dus als belangrijkste functie het overbrengen van het motorvermogen op de wielen. Deze overbrenging is een zogenaamde haakse overbrenging. Echter om de auto een betere wegligging te geven, moet deze zich laag bij de grond bevinden. Daarom ligt de hartlijn van het pignon –het ingaande tandwiel- onder de hartlijn van het kroonwiel. Het kroonwiel is aanmerkelijk groter dan het pignon. Dit is nodig omdat het toerental van de motor veel hoger is dan die van de achterwielen. Deze 3 eisen die aan het kroonwiel en pignon gesteld worden zorgen ervoor dat de tandvorm afwijkend is. We noemen dit dus een hypoide vertanding. De krachten die op deze tandwielen komt te staan is enorm. Een gewone olie kan die druk niet weerstaan en woordt tussen de tanden weggedrukt. Het kroonwiel en pignon worden onder deze enorme druk aanelkaar gelast en vervolgens weer losgetrokken. Dit alles in een tijdsbestek van milliseconden omdat alles zeer snel ronddraait. Het is duidelijk dat dat deze situatie tot een zeer snelle slijtage zal leiden. Daarom is door Millers Oils en andere oliefabrikanten speciale hypoid olie ontwikkeld. Deze olie bevat een hoge “anti-las” dope. Dit zijn zeer bepaalde zouten die ervoor zorgen dat ook onder de meest extreme drukken een oliefilm tussen de tanden blijft. De meest bekende is 80W90 GL5. De viscositeit komt redelijk overeen met die van een 20W50 motorolie. Echter om vergissingen te voorkomen wordt er bij cardan –en versnellingsbakoliën een andere viscositeitsaanduiding aangehouden.  

U kunt dit duidelijk zien op de hierbij afgebeelde tabel. Qua viscositeit kunt u de verschillende oliën horizontaal vergelijken.

Er zijn achterassen waarbij de keerringen niet tegen de half –en vol- synthetische olie (75W90) kunnen. Deze olie is ook iets dunner en zal dan een iets minder (geluids) dempende werking hebben.

De olie is wel stabieler en heeft een langere levensduur, zeker bij hogere temperaturen. Door de synthetische bestanddelen zal deze olie beter koelen. Additieven toevoegen aan cardanoliën heeft geen directe voordelen. Als de as bijvoorbeeld stiller wordt bij een bepaald additief –b.v. een viscositeitsverhoger- dan is dit geen tekortkoming van de olie maar een signaal dat uw as buiten de toleranties zit.

Doctor Millers News, oktober 2001