아우디 A6 C7 3.0TFSI 차량입니다. 슈퍼차져와 기계식 콰트로의 조합으로 높은 안전성과 리터당 100마력을 상회하는 출력을 터보랙 없이 즉각 뿜어냅니다.
해당 차량은 구동계 케미컬을 교체하기 위해 입고 되었는데요, 큰 이상 증상이 없더라도 8~10만키로 주기로 전체적으로 교체를 해 주시면 고장 없이 높은 효율과 부드러운 승차감을 오래도록 누릴 수 있습니다.
해당차량의 경우 세로배치형 엔진에 후륜구동형 ZF 8단 변속기가 매칭되어 있으며, ZF8단 변속기의 출력은 트랜스퍼케이스를 통해 항시 전륜 40% 후륜 60% 출력을 배분하고 있으며, 전륜과 후륜에 필요에 따라 비율을 달리하며 배분합니다. 최근 많이 쓰이는 전자식으로 미끄럼을 감지 후 해당 바퀴에 필요한 파워를 보내는 방식이 아니라 토센방식의 기어가 맞물려 돌며, 끊김없이 연속적으로 구동력을 실시간으로 배분하는 기계식 상시 사륜으로 애초에 미끄럼 자체를 거의 허락하지 않고 토크 배분 속도와 정확도를 전자식이 따라오기 힘듭니다. 하지만 무게가 무겁고(다행이 최하단 중앙에 위치하여 무게중심을 상승시키지 않음) 효율이 떨어지기 때문에 아쉽게도 최근에는 점점 사라져 가는 추세 입니다. 개인적으로 터보보다는 슈퍼차져를, 그리고 전자식 보다는 기계식 사륜이 자동차의 재미와 성능면에서는 우월하다고 생각하고 있는데요, 이 두가지 장치 모두 신형에서 사라져 버려서 너무 아쉽습니다.
현재 A6 C8 그리고, C7 디젤들은 토센이 아닌 일반적인 전자식 사륜구동이 들어가고 있으며, 현재 기계식 토센을 쓰는 대표적인 차량은 효율이나 경제성에는 관심이 없고 오직 성능과 드라이빙 감각만 생각하는 벤틀리 정도 밖에 없을 것 같습니다.
트랜스퍼케이스오일교환
트랜스퍼케이스는 변속기를 통해 나오는 출력을 가장먼저 받아 앞뒤로 배분해 주는 기어인데요, 해당 차량의 경우 디퍼런셜과 같은 구조와 원리로 작동하는 기어가 세로로 배치되어 전륜과 후륜에 출력을 배분해 주고 있습니다. 전륜에 40% 후륜에 60%를 항시 배분하고 있으며 필요나 부하에 따라 전륜 또는 후륜의 필요한 곳에 즉각적으로 파워 배분율을 달리 하는 장치입니다.
디퍼런셜 오일은 변속기 마운트를 탈거하여야 주입구 및 배출구에 접근이 가능합니다. 마운트 탈거전 꼭 변속기를 안전하게 지지하여야 변속기가 심하게 아래로 처지면서 드라이브사프트를 하손시키지 않습니다.
변속기를 안전하게 지지한 후 고정볼트를 풀고 마운트를 제거합니다.
드레인플러그 개방 후 사용유를 배출합니다. 양도 적고 상태는 불량합니다. 색은 둘째치고 냄새가 매우 역하거든요.
충분한 시간을 들여 배출 후 드레인플러그는 토크렌치로 잘 체결합니다.
트랜스퍼케이스 오일로 준비한 PRISMA ZX 제품입니다. 아우디의 토센 트랜스퍼케이스의 경우 일반적인 전자식 트랜스퍼케이스 처럼 자동변속기 기반의 오일을 사용하지 않습니다. 커플링 방식이 아니라 기계식 기어 방식이기 때문에 유압제어가 없어, 유압유의 역할이 요구되지 않고 마찰감소나 냉각 같은 기본적인 윤활 성능만 요구하기 때문입니다.
기계식 콰트로 역시 기본 원리는 일반적인 디퍼렌셜을 세로로 배치했다고 생각하면 이해가 빠르실 겁니다. 유압식 처럼 이미 미끄럼이 발생한 이 후, 연산을 통해 해당 바퀴로 출력을 주거나 빼는게 아니라, 디펄렌셜과 같이 해당 륜에 걸리는 부하에 따라 나머지 륜에 분배되는 파워가 연속적으로 즉시 변화하기 대문에 애당초 타이어의 한계를 벗어나지만 않는 다면 슬립을 절 때 허용할 수 없는 구조 입니다.
그런데, 비슷한 구조와 원리에도 불구하고 토센 트랜스퍼케이스에 일반적인 GL-5급의 디퍼렌셜 오일은 사용하지 않습니다. 그 이유는 바로 토센 트랜스퍼케이스에는 일반 적인 디퍼런셜에는 없는 프릭션플래이트라는 장치가 추가되기 때문입니다.
디퍼렌셜의 경우 한쪽 바퀴가 접지력을 완전하게 상실하는 경우 나머지 한쪽으로 거의 모든 출력이 쏠리고 계속 헛도는 반면, 토센 디퍼렌셜은 전륜과 후륜에 약 1:3 비율을 초과하는 속도차가 발생하게되면, 저항이 낮아 빠르게 헛돌며 회전하는 바퀴 쪽의 출력이 만드는 회전차이가 프릭션플레이트와 마찰하며 최대 허용 회전차를 초과하는 만큼의 회전력을 부하가 걸리는 축으로 몽땅 보내버립니다. 일종의 LSD(Limited Slip Differencial), 즉, 스포츠 카의 후륜 디퍼렌셜에 많이 사용되는 차동제한장치(差動制限裝置)를 좌우 바퀴가 아닌, 앞 뒤 륜으로 세로 배치한 것과 같은 이치입니다.
만약 이런 장치가 없었더라면, 전륜이나 후륜 중 한 곳만 마찰력이 전혀 없는 빙판 같은 곳에 올려져 있을 때, 부하가 걸리지 않는 해당 바퀴만 계속 헛 돌면서 차량이 전혀 움직이지 않을 것 입니다. 하지만 프릭션 플레이트 덕문에 전륜과 후륜 중 한 곳만 마찰이 없는 진흙이나 빙판에 놓이게 되어어도, 전 후 회전차가 일정부분을 초과하는 순간, 접지력이 있는 곳에 바로 동력이 전달되어 험로 탈출이 가능합니다.
그런데 이런 플레이트판에는 일정적인 마찰력이 필요합니다. 비단 미끄럽기만 하면 안된다는 말입니다. 그래서 GL-5급의 오일이 아닌, 미세한 마찰은 허용하는 GL-4급의 수동미션 오일이 사용됩니다. 수동미션의 경우 부드러운 변속을 위해 싱크로나이져라는 기어와 출력축의 회전수를 맞춰주는 기능을 하는 장치가 있는데, 이 역시 프릭션플레이트와 같이 마찰력의 원리를 사용하기 때문입니다. 그리고 GL-5의 극압내마모제로 사용되는 첨가제 성분이 수동 기어에 쓰이는 황동 성분의 부싱을 부식시키기 때문입니다.
아우디의 토센의 경우 황동 성분의 부싱이나 파츠가 포함되는지는 확인이 어려우나, 아마 GL-4가 요구되는 이유는 황동재질 사용으로 인한 부식의 우려 보다도 프릭션플레이트에 요구되는 마찰력 때문일 가능성이 더 클 것 같습니다.
애석하게도 이게 끝이 아닙니다. 실제 아우디 토센디퍼렌셜의 초도 주입유의 정확한 규격은 G055145A2 로, GL4급 수동기어 오일(ZF사의 SAF-AG4)에 "STURACO FM 1992"라는 매우 구체적인 스팩의 마찰조정제가 4% 첨가된 제품입니다. 마찰조정제의 경우 마찰의 감소도 증대도 아닌, 초기 마찰력이 생기기 시작하는 순간 슬립없이 바로 마찰로 이어지게 하기 위함입니다. 예를들어 엄지와 검지 손라락을 가볍게 비벼보면, 슥슥 하고 저항 없이 잘 비벼집니다. 하지만 슥슥 비비면서 점차 힘을 세게 가하여 두손 사락을 붙이면, 점차 두 손가락을 비빌수 없게 붙어 버리는데요, 이게 바로 특정 압력 이상이 되면 GL-4가 허용하게 되는 마찰력이 되겠고요, 손가락이 세게 붙어 비벼지지 않게 되기 직전에, 부드득 부드득 하면서 소리가 나면서 마찰이 되었다 미끌렸다를 빠르게 반복하는 구간이 생기는데, 이게 바로 콰트로 'chattering' 현상으로 콰트로를 타시는 분들은 유턴시 부하를 주거나 하면 자주 들을 수 있는 소리입니다.
GL-4 수동 미션오일에 4%가 첨가되는 이 마찰저감제가, 애매한 구간에서 빠르게 마찰이 생겼다 없어졌다를 반복하며 불쾌하게 미끄러지는 현상을 없애주는 기능을 하는데요, 마찰력 증대나 감소가 아닌, 붙을랑 말랑 하는 애매한 구간을 줄여주어 프릭션플레이트가 붙었다 땠다 하는 현상을 자연스럽게 만들어 주는 특정 구간과 부하에서만 기능을 하도록 매우 섬세하게 설계된 전용 첨가제 입니다.
그런데 ZF측에서 배포한 자료를 보면 해당 첨가제는 오일의 점성이나 성상에 영향을 미치지는 않고, 생상라인에서 막 제조된 신품 프릭션플레이트에 해당 오일주입과 함께 열과 압력으로 인해 영구적으로 부착되어 역할을 하는 일종의 반영구적인 코팅제 라고 합니다. 즉, 단순 오일교체 시에는 불필요한 첨가제로, 실제 플릭션플레이트 교체나 세척이 동반되는 오버홀 같은 작업이 되는 경우에만 사용하라고 되어 있습니다.
그래서 권장하는 바와 같이 그냥 GL4를 주입합니다. 순정 G055145A2는 구하기도 어렵고 센터에서는 말도 안되는 가격을 청구하거든요. GL-4 와 GL-5 멀티규격이긴 하지만, 해당 제품은 그냥 GL-4 수동변속기유에 황동재질을 부식시키지 않는 대체 극압첨가제를 사용하여 GL-5급의 윤활력도 제공한다는 뜻인데요, 사실 멀티규격은 GL-5만 요구되는 곳에 사용하기에는 좀 못미덥기 때문에 GL-5단독 규격을 사용하는 편이고, GL-4가 요구되는 곳에는 멀티그레이드를, GL-4 베이스에 내마모성 첨가제가 추가된 약간의 업그레이드로 생각하면 좋을것 같습니다.
단, 매 2회나 3회차 교체시에는 G055145A2를 한번 사용해주거나, 백색 파우더 형식으로 판매하는 "STURACO FM 1992"를 구해서 넣어주면 좋을 것 같긴 합니다. 오일이던, 코팅재던 첨가재던, 아무래도 반영구적인 것은 없을 테니까요.
신유를 주입구를 통해 흘러나올 때 까지 주입합니다.
과주입분이 흘러나온 후 주입구를 토크렌치로 잘 잠궈줍니다.
전륜 및 후륜 디퍼런셜오일교환
트랜스퍼케이스를 통해 배분되는 출력은 각 륜의 디퍼런셜로 전달되어 이 디퍼런셜이 좌측 혹은 우측으로 필요한 만큼의 힘을 배분하고 중행중 노면이 고르지 않거나 코너를 돌 때 좌측 우측륜의 회전차를 보상합니다.
현재 전륜 디퍼런셜 오일부터 배출하고 있는데요, 역시 상태는 불량합니다. 후륜 디퍼런셜은 접근성이 좋기 때문에 잘들 가는 편인데, 실상 전륜의 경우 교환을 잘 하지 않거나 심지어 존재 여부도 모르시는 오너분들이 많습니다.
배출 후 드레인플르거는 토크렌치를 사용하여 영구 체결합니다.
해당 차량의 전륜 및 후륜 디퍼렌셜 규격은 순정 P/N G052145S2으로, API GL-4급 혹은 GL-5급의 SAE 75W90점도를 같는 기어전용 합성오일입니다. 특이하게도 VW의 순정파츠로 보는 규격은, 일반적인 타 제조사들은 디퍼렌셜에는 GL-5가 단독 권장사양인 것에 반해, GL-4와 GL-5를 모두 포함하는 중간 정도의 규격으로 보입니다. 해당 오일의 주 목적은 고부하 회전 기어에 윤활과 낵각을 제공하고 마찰을 줄이는 것이 주 목적인 단순한 역할만 수행하기 때문에 극압에 대응하는 황동성분의 내마모제가 첨가된 GL-5급 혹은 일반적인 고품질 GL-4의 수동변속기 오일에 점도만 75W90 맞다면 가급적 마찰저감효과가 우수하고 내구성과 부하감소가 높은 고품질 합성유를 선택하는것이 유리합니다. 해외 포륨을 보면, GL-4나 GL-5 멀티규격 혹은, 일을 덜 하는 전륜에는 GL-4, 후륜에는 GL-5로 주입하는 사람들도 많은 것 같으나, 해당 차량의 디퍼렌셜의 경우 마찰성이 요구되지 않고 황동 성분의 재질이 사용되지 않았기 때문에 가급적 GL-5가 윤활이나 부품보호 그리고 소음면에서 유리할 것으로 판단됩니다.
해당 제품은 모터렉스의 팬타 LX 제품으로, GL-5단독 규격에 제조사에서 요구하는 점도와 일치하는 제품으로, 높은 극압성능, 열안정성 그리고 거품생성방지 능력 등을 제공합니다. 부드럽고 조용하게 부하를 최소화 하여 효율적인 운행을 도우며, 다음 교환 주기까지 디퍼렌셜 기어의 마모를 최소화 하여 새것같이 잘 유지 시켜 줄 제품입니다.
신유가 주입구를 통해 살짝 넘칠 때 까지 주입 후 잠시 방치해 둡니다.
과주입분이 충분히 흘러나온 후 주입구 플러그를 토크체결합니다.
이번에는 뒷쪽에 위치한 후륜 디퍼런셜 오일을 배출합니다. 분명 전륜보다 20% 일을 더 하는 구조인데도 상태는 그나마 전륜보다는 양호한 것이 교체이력이 있는 것으로 보입니다. 하지만 상태는 좋지 못합니다.
배출 후 주입구를 규정토크로 잘 잠궈주고요.
전륜디퍼런셜과 마찬가지로 신유가 살짝 넘칠 때 까지 주입 후 기다립니다.
주입구 볼트는 역시 토크렌치를 사용하여 규정토크로 잘 마무리합니다.
흘러나온 흔적은 꼼꼼히 세척합니다. 그래야 작업 후 누유나 특이사항을 발견할 수 있거든요.
미션오일교환
자동변속기는 엔진에서 발생시키는 출력을 가장먼저 맞이하는 장치로 해당차량의 경우 ZF사의 8단 자동변속기를 사용하고 있습니다. 해당 변속기의 경우 전용오일이 ZF에서 출시되고 있으며, 저점도의 녹색 자동변속기액으로 대부분의 멀티규격과 호환이 되지 않는 독자적인 규격입니다. 참고로 해당 오일의 베이스유는 액화천연가스 추출물이 기반이 되는 GTL 기유이며 쉘에서 제조하고 있습니다.
오일교체와 함께 교환이 되는 필터와 필터와 오일팬 가스켓도 ZF에서 직접 제조하여 판매하는 서비스 키트를 공식대리점에서 구매하여 사용합니다.
오일팬 볼트와 드레인 및 레벨링 볼트 역시 모두 신품으로 준비합니다.
적당한 배출온에 도달할 때 까지 차량을 잠시 식혀주고 작업에 들어갑니다.
드레인볼트를 개방하여 시원하게 잔유를 배출합니다. 상태는 불량합니다. 프라스틱 타는 냄새 비슷한 악취가 진동합니다.
배출이 어느정도 진행되면 오일팬을 탈거 후 필터를 쏙 뽑아줍니다.
필터는 예쁜 건메탈 색을 띄고 있으나, 원래는 밝은 은색입니다. 필터에 부착된 마그넷에는 메탈성 슬러지만 포집되어 있을 뿐, 있어서는 안되는 날카로운 쇳조각이나 기타 특이사항은 없습니다.
오일팬은 깨끗하게 세척 후 신품 가스켓을 올려 장착준비를 마칩니다.
신품필터를 쏙 원위치에 꼽아준 후 오일팬 조립에 들어갑니다. 모든 볼트는 신품으로 교체 후 지침서에 규정된 시퀀스에 맞게 1차로 손으로만 가고정 합니다.
규정된 2차 토크로 한번더 시퀀스대로 체결 후 각도법으로 마지막 체결을 합니다.
드레인볼트 역시 신품으로 교체 후 규정토크로 잘 체결해 줍니다.
엔진마운트를 원상복귀 합니다. 모든 고정 볼트 및 너트는 토크렌치로 규정토크 체결합니다. 해당 부품들은 통알류미늄 재질이기 때문에 오버토크를 하면 부품이 변형되어 상하거나 두번다시 정상적으로 탈거가 어렵습니다.
마운트 장착이 완료되면 마운트대신 변속기를 지지하고 있었던 잭을 제거합니다.
신유를 주입합니다. 오버플로우 방식의 레벨링을 고려하여 인위적으로 과주입합니다.
주입을 마친 후 시동을 걸어 신유가 잘 돌 수 있도록 변속을 진행 후 유온을 확인하는데, 규정 레벨링 온도범위 위로 한참 올라가 있습니다. 이미 달궈진 변속기 케이스와 냉각수 그리고 잔유의 영향을 받기 때문인데요,
팬을 동원하여 규정범위 보다 아래로 식혀주어야, 레벨링 작업을 진행할 수 있습니다.
적당한 온도가 되면 시동을 걸고 PRND 변속을 천천히 수차례 진행 후 유온이 오르기를 기다립니다.
규정온도에 도달하면 레벨링플러그를 개방 후 과주입분을 배출합니다.
2~3초 동안 콸콸 나오던 오일이 이내 주르륵 나오다가,
한방울 단위로 똑똑 떨어지기 시작하면 재빨리 레벨링플러그를 신품으로 체결합니다.
45도에서 레벨링 작업이 마무리 된 것을 확인합니다.
손으로만 체결한 레벨링플러그는 토크렌치로 정확하게 마무리 합니다.
작업흔적을 깨끗하게 지워줍니다. 그래야 시운전 후 특이사항 여부를 바로 포착할 수 있기 때문입니다.
최종확인
배출된 오일류 입니다. 배출전량을 계량하기 때문에 상태파악도 가능하고 적정량이 주입되어 있었는지 파악할 수 있습니다.
보다 자세히 상태를 볼 수 있도록 샘플링 한 사용유입니다. 윗쪽 좌측부터 트랜스퍼케이스오일, 트랜스퍼케이스오일 신유, 프론트디퍼런셜, 리어디퍼런셜, 미션오일, 미션오일 레벨링 배출 분, 우측은 미션오일 신유 입니다.
미션오일의 경우 1회 드레인 및 필터 교체 시 레벨링시 배출된 오일의 상태를 교체 후 잔류하는 오일의 상태로 보시면 되겠고, 1회 추가드레인을 진행하는 경우 보다 신유에 가까운 색으로 회복이 가능하나, 대부분의 경우 불필요합니다.
리어디퍼런셜은 역시 교체 이력이 있는 것 같이 보입니다. 하지만 나머지 구동계 오일들은 상태가 불량합니다.
한차례 시운전을 다녀온 후 차를 띄어 하부 작업부위를 살펴봅니다. 누유나 작업흔적 없이 깨끗하게 작업이 잘 되었음을 확인합니다.
구동계 오일들도 누유나 작업흔적없이 깨끗하게 교체가 완료된 것을 확인 후 차량을 출고합니다.
정확한 규격 꼼꼼하고 정확한 시공과 함께 오래도록 부드럽고 최상의 성능을 발휘하는 애마로 유지해 보세요!
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