масло трансмиссионное это для чего

Трансмиссионное масло: в чем особенности

Для нормальной работы каждого узла в автомобиле необходимо качественное смазывание всех деталей. Поскольку разные системы и агрегаты работают в разных режимах, то им требуется разная по свойствам и составу смазка. Двигателю нужно моторное масло, а в коробку передач — трансмиссионное масло. Что это за вид смазочного материала, должен знать каждый автовладелец.

Для чего нужна смазка в коробке передач

Трансмиссия любого автомобиля состоит из множества деталей, которые взаимодействуют между собой. Вращаясь на высоких скоростях, поверхности деталей изнашиваются от трения и высоких температур, на них образуются задиры.

Группа трансмиссионных масел

Отвечая на вопрос о том, что такое трансмиссионное масло, можно сказать, что это специальный смазывающий состав (жидкость) для защиты деталей коробки передач от избыточного трения, коррозии, перегрева и прочих негативных воздействий. Кроме того, масло снижает уровень шума, возникающего во время работы КПП.

При этом масло для трансмиссии отличается от моторного. Изготавливается такая смазка из минеральных или полусинтетических основ с добавлением в них присадок, содержащих хлор, серу, фосфор, дисульфид. Все это нужно для придания жидкости необходимых свойств, таких как:

Классификация трансмиссионных масел

Трансмиссионное масло классифицируется, в первую очередь, по степени вязкости. Здесь можно выделить три основные группы, которые маркируются буквами SAE (международный стандарт):

Что же касается коробок-автомат, то в них используются особые жидкости (типа DEXRON и т.п.). Они также имеют разные эксплуатационные характеристики. В обоих случаях (как применительно к МКПП, так и АКПП) смешивание трансмиссионных масел категорически запрещено, чтобы избежать поломки АКПП.

Что в итоге

Учитывая особые условия работы, в коробках передач используются особые смазки – трансмиссионные жидкости. Тем не менее, в коробках передач старых машин советского производства, а также в некоторых новых отечественных моделях допускается в качестве смазки КПП применять обычное моторное масло.

Во многих случаях можно найти более дешевую замену «родной» смазке с такими же эксплуатационными характеристиками. Однако, учитывая то, что полная или частичная замена масла в КПП делается не так часто, как в двигателе, лучше использовать рекомендованные заводом-производителем оригинальные продукты.

Как выбрать наиболее подходящее масло в коробку передач: синтетика, полусинтетика или минеральное масло в КПП, вязкость, GL-4 или GL-5. Полезные советы.

Выбор масла для механической коробки передач: виды трансмиссионных масел, особенности и отличия. Какое масло лучше заливать в МКПП, что нужно учитывать.

Нужна ли замена трансмиссионного масла в механической коробке переключения передач, почему масло МКПП лучше менять и когда выполнять такую замену.

Моторное масло вместо трансмиссионного: можно или нельзя залить масло для двигателя в коробку передач. Отличие масел для ДВС от масла для КПП, рекомендации.

Можно ли смешать масла в коробке передач: что нужно знать, возможные последствия смешивания трансмиссионных масел для КПП. Полезные советы.

Как поменять масло в роботизированной коробке: когда нужна замена, какое масло выбрать, сколько масла нужно в коробку робот. Процесс замены масла в РКПП.

Источник

Автомасла и все, что нужно знать о моторных маслах

Свойства трансмиссионных масел, применение

Трансмиссионные масла – это смазочные материалы для защиты вращающихся деталей механизмов, служащих для переноса крутящего момента от двигателя к ведущим колесам автомобиля. Их используют для смазки силовых узлов зубчатых механических передач разного функционального назначения.

Общие сведения

Агрегаты трансмиссий отличаются своими конструктивными особенностями и условиями работы. Для разных типов силовых узлов требуются неодинаковые по своим качествам смазочные материалы.

Целевые продукты – вязкие ТМ для отдельных видов передач:

Существуют также универсальные смазочные материалы, которые могут использоваться во всех типах механических соединений.

С учетом эксплуатационных свойств, трансмиссионное масло можно разделить на 4 категории:

Главной задачей трансмиссионных смесей является устранение трения и последующего износа деталей. Это свойство смазочных материалов называют смазочной способностью, которая должна обеспечиваться вязкостью основы (толщина масляного покрытия) или с помощью модифицирующих присадок.

Модификаторы скапливаются на металлических деталях соприкасающихся пар и упрочняют защитную пленку.

В режиме граничных нагрузок противозадирные и противоизносные присадки, взаимодействуя с трущимися деталями образуют на их поверхности химические соединения (оксиды металлов, сульфиды и др.), характеризующиеся пластичным строением и низким индексом трения.

Присадки

Трансмиссионные составы без модифицирующих присадок не отвечают современным условиям эксплуатации и применяются редко. Они сохраняются лишь для обслуживания узлов и механизмов, работающих на малых оборотах с небольшими механическими нагрузками. Температура масла в этих агрегатах не должна превышать 50–70°C.

Новые смазки – это сложные композитные системы, включающие в себя многокомпонентные добавки и вязкие основы с высокими температурными характеристиками.

Модификаторы трансмиссионных масел должны иметь следующие свойства:

Основная часть применяемых модифицирующих присадок – это противоизносные и противозадирные компоненты (5–7%). Часто применяют противопенные и антиокислительные добавки, депрессоры.

Совсем недавно в трансмиссионные жидкости стали вводить антифрикционные модификаторы в виде дисульфида молибдена или высокотемпературных графитовых суспензий. Эти присадки понижают коэффициент трения, уменьшают тепловыделение и повышают выносливость трансмиссий.

Требования

Прогрессирующее улучшение конструкций ходовой части автомобиля привело к увеличению скоростей вращения зубчатых шестерен, повышению удельных механических нагрузок и к расширению температурных диапазонов эксплуатации. Все это предъявляет жесткие требования к качеству современных смазочных материалов.

Основные задачи трансмиссионных смесей:

Смазочные жидкости должны удовлетворять следующим условиям, это:

Все эти требования обеспечиваются посредством введения в основы масел модифицирующих присадок:

Классификация трансмиссионных масел

В России принята сертификация трансмиссионных смазок в соответствии с нормами ГОСТ 17479.2–85. Обозначение марок масел выглядит следующим образом (таблица):

Классическое обозначение складывается из аббревиатуры ТМ и чисел, первая цифра – обозначает группу, а вторая – класс вязкости. Буква «З» в нижнем регистре, размещенная после уровня вязкости, указывает на присутствие в смеси загущающей добавки.

Химические свойства и область применения смазочных материалов позволили их разделить на 5 эксплуатационных групп. Структура жидкостей первой группы не содержит улучшающих добавок.

Пятая группа, наоборот, содержит высокотехнологичные комплексные присадки и может использоваться для смазки разных по своей конструкции узлов трансмиссий (конусных, гипоидных и др).

Зарубежная система предусматривает два способа классификации трансмиссионных смазочных составов – это SAE J–306 и API. Требования стандарта SAE наиболее полно описывают реологические свойства смазок и их граничную вязкость в условиях экстремально низких и высоких температур.

Система API разъясняет назначение и эксплуатационные свойства трансмиссионных масел. Нормы этого документа разделяют смазочные смеси на категории исходя из конструктивных особенностей силовых узлов и технических условий использования механических устройств.

Сравнение между классами вязкости SAE, API и нормами ГОСТ показано в таблице ниже.

Виды трансмиссионных масел

На современном рынке ТМ особенно заметно сокращение выпуска старых проверенных марок, таких как АК–15, Тап–15В, ТС–14,5 и др. Объясняется это снижением числа старых автомобилей. На смену им приходят современные скоростные модели, требующие особого подхода к обслуживанию ходовых узлов.

Существенно изменилось устройство главной передачи, коробки переключения скоростей, рулевого управления. Появление автоматической трансмиссии кардинально изменило представление о ТМ.

Для ее эксплуатации понадобились масла с низким коэффициентом вязкости и дополнительным комплексом модифицирующих присадок. В обиходе стали появляться специальные масляные жидкости, получившие название – Automatic Transmission Fluid (ATF).

Все эти новшества заставили разработчиков искать новые подходы к проектированию составов трансмиссионных масел. Для разных типов автомобилей смазочные жидкости могут отличаться своим химическим составом и разными эксплуатационными характеристиками.

Поэтому при покупке масла для трансмиссии нужно учитывать индивидуальные особенности конструкции, и под каждую модель агрегата выбирать смазку в строгом соответствии рекомендациям завода изготовителя.

Основные критерии выбора

На правильный выбор смазки для трансмиссий влияют следующие факторы:

Для механической коробки передач

При выборе масла для МКП рядовой покупатель ориентируется на следующие показатели:

Для отечественных автомобилей рекомендуется применять жидкости ТМ–4 и ТМ–5 (GL–4/5). Для зарубежных марок – лучше применять импортные сорта масел, указанные в инструкции завода изготовителя.

Для автоматической трансмиссии

Для автоматических коробок переключения скоростей предусмотрены специальные смазочные жидкости – ATF. Свойства этих ТМ кардинально отличаются от технических характеристик масел, используемых для устройств с механикой.

Отличие автоматической трансмиссии от механической состоит в том, что между коленвалом мотора и первичным валом коробки отсутствует жесткая связь. Функции механизма сцепления в этой модификации выполняет гидротрансформатор, где в роли связующего элемента выступает жидкость –ATF.

Она применяется для переноса давления масла, возникающего в случае повышения оборотов двигателя, на фрикционные накладки многодискового сцепления, способствующего включению нужной передачи.

Трансмиссионная смазка для автомата – это жидкость зеленого цвета с низким индексом вязкости. Для улучшения эксплуатационных качеств материала в ее состав вводятся специальные модифицирующие добавки, ограничивающие окисление масляных эмульсий, замедляющие формирование пузырьков воздуха и снижающие коэффициент трения, влияющий на интенсивность износа резиновых уплотнителей.

Применение некондиционных или не соответствующих рекомендациям ТМ приводит к преждевременной поломке агрегата. Признаками некачественной жидкости является нестабильная работа механизма переключения скоростей. Это происходит в случае интенсивного формирования пузырьков воздуха и вспенивания жидкости.

В результате снижается давление в гидротрансформаторе, увеличивается временной диапазон срабатывания блокировочных муфт. Последствием такой работы устройства является пробуксовка фрикционных дисков, и повышенный износ деталей сцепления.

Смазка для гипоидной передачи

Гипоидная передача применяется на легковых и грузовых автомобилях (до 1,5 т). Ее основное назначение – это перераспределение крутящего момента от двигателя на основные узлы трансмиссии.

Основным элементом механизма является редуктор, состоящий из малой и большой конических шестерен. В зависимости от конструктивных особенностей главной передачи он может располагаться в коробке передач или в корпусе заднего дифференциала.

Гипоидные конструкции отличаются бесшумной работой и длительным сроком эксплуатации. Но эти условия будут выполняться только в том случае, если для смазки шестерен будут применяться специальные марки масел:

Для работы механизмов в зимний период применяют низкотемпературную смазку ТСп-10. Применение такого состава позволяет эксплуатировать технику при температуре до минус 35°C.

Источник

ТРАНСМИССИОННОЕ МАСЛО КЛАССИФИКАЦИИ И МАРКИРОВКА

Снова всем огромный привет!

В этот раз поговорим о трансмиссионных маслах, так как их много всяких видов и разновидностей, различных брендов, как выбрать многие не знают или не понимают.Для начала нужно прочитать инструкцию к авто, чего многие не делают, но там написано какие именно технические жидкости подходят для данного авто (вязкость, допуск, классификация)
Об этом и поговорим сегодня, так как сегодня в данном разнообразии масел сложно выбрать правильное…

ТРАНСМИССИОННОЕ МАСЛО КЛАССИФИКАЦИИ И МАРКИРОВКА

Автомобилисты уделяют не так много внимания трансмиссионным смазочным материалам, как это делается в случае моторных масел. Но роль их в эксплуатации транспортного средства не менее важна. Данный вид смазочных веществ используется в таких узлах и агрегатах автомобиля, как КПП, ведущие мосты, механизмы рулевого управления и раздаточные коробки. Классификация трансмиссионных масел несколько проще, чем у моторных аналогов. Тем не менее, существуют определенные системы, разделяющие эти нефтепродукты по группам.

Трансмиссионные смазочные материалы предназначены для уменьшения трения при работе зубчатых передач. Благодаря данному виду смазки уменьшается износ деталей, снижаются потери на трение, отводится тепло от трущихся деталей и предохраняются поверхности деталей от влияния коррозии. Существует несколько различных классификаций, которые разработаны в разных странах.

В России классификация масел базируется еще на советских ГОСТах. Основным документом для систематизации смазочных материалов для агрегатов трансмиссии является ГОСТ 17479.2-85. В стандарте имеется 4 категории веществ по вязкости: 9, 12, 18 и 34.

Смазочный материал относится к определенному классу при замере кинематической вязкости при температуре 100˚С. Второй показатель — это минимальная температура с динамической вязкостью не более 150 Па•с.

Сфера применения и эксплуатационные характеристики стали основой для деления трансмиссионных масел на 5 групп. В первой группе в состав смазочного продукта не входят присадки. Остальные 4 группы допускают использование различных добавок. Эффективность присадок растет пропорционально увеличению номера группы. Универсальные смазочные вещества для трансмиссий входят в пятую категорию.

В отечественной системе обозначения трансмиссионных масел применяется маркировка по уровню эксплуатационных свойств и классу вязкости, например, ТМ-3-18 или ТМ-2-9. На сегодняшний день российскую классификацию вытеснили зарубежные стандарты, которые систематизируют большой спектр импортных масел для узлов трансмиссии.

СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ПО ВЯЗКОСТИ SAE

Американские специалисты разработали особую систему деления масел по вязкости, которая получила обозначение SAE. Данная классификация стала активно распространяться во всем мире. Основным стандартом американской системы становится документ SAE J306. В нем наиболее полно описываются реологические параметры смазочных веществ, которые зависят от скорости течения и температуры. Другими словами, стандарты американской классификации описывают вязкость продукта в условиях минимальных и максимальных температурных режимов, в которых планируется эксплуатировать транспортные средства. Благодаря требованиям SAE определяется диапазон применимости смазочного покрытия для ведущих мостов и механических коробок.

Американская классификация насчитывает 9 категорий вязкости для механических трансмиссий. Среди них 4 группы являются зимними (70W, 75W, 80W и 85W), а остальные 5 — летними (80, 85, 90, 140, 250). Когда материал может использоваться круглый год, в маркировке появляются оба обозначения, например, SAE 70W-85. Автомобилисты чаще всего сталкиваются с всесезонными маслами, которые сочетают в себе свойства летней и зимней смазки. Такие продукты экономически наиболее выгодны для автовладельцев, т. к. при замене сезонного масла приходится выбрасывать продукт, который до конца не реализовал свой потенциал. Ведь трансмиссионные материалы имеют срок службы более года.

СИСТЕМА КЛАССИФИКАЦИИ API

Назначение, качество и эксплуатационные свойства трансмиссионных масел описывает классификатор API. Принцип деления в данной системе основан на конструктивном использовании смазки и условий ее применения. Также API учитывает содержание противозадирных и противоизносных присадок в смазывающем веществе. Трансмиссионные продукты получили обозначение API GL с добавлением цифры 1…5. Следовательно, все смазки для узлов трансмиссии классификатор делит на 5 групп.

По эксплуатационным показателям смазочных трансмиссионных материалов система API во многом схожа с отечественной систематизацией. Чем больше цифра в маркировке, тем богаче набор многофункциональных присадок в масле, тем в более сложных условиях могут работать передачи. Так, самые нагруженные передачи, которые работают в наиболее тяжелых условиях, требуют использования смазки с обозначением API GL-5.

Для тех агрегатов, которые имеют высокую степень загруженности, разработан новый тип смазочных материалов API MT-1. Он включает специальные смазывающие компоненты, позволяющие успешно работать в КПП автобусов и тягачей. Для ведущих мостов таких транспортных средств предлагается новое обозначение API PG-2.

СМАЗОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ КПП

Смазочные материалы для автоматических видов трансмиссий необходимо рассматривать отдельно. Это объясняется тем, что данная линейка трансмиссионных масел не подчиняется систематизации API. Для классификации таких смазок разработана система стандартизации ATF. Чтобы выделить данные вещества из общей массы смазочных продуктов, их окрашивают в заметный цвет. Автолюбитель должен знать, что смешивать материалы разного цвета не рекомендуется.

На сегодняшний день не существует общей международной классификации масел для автоматических КПП. Поэтому ведущие производители автомобильной техники выдвигают собственные требования к данным материалом. Например, у компании General Motors используется спецификация DEXRON с добавлением римской цифры от I до IV. Увеличение цифрового значения пропорционально расширяет сферу применения смазки. У автоконцерна Ford масла для «автоматов» имеют обозначение Mercon.

ЕВРОПЕЙСКАЯ СИСТЕМА ZF

Крупнейшим европейским производителем трансмиссионных силовых агрегатов и автомобильных передач является фирма «Zahnradfabrik Friedrichshafen» (ZF) из Германии. Она предложила свою классификацию, которая учитывает виды масел, их вязкость, допуски производителей. Данная система предусматривает обозначение смазочных веществ в зависимости от вида автотранспортных передач. Эти перечни обозначают ZF TE-ML с присвоением цифрового кода в пределах 01…14.

ВЫБОР ТРАНСМИССИОННОГО МАСЛА ДЛЯ АВТО

При выборе смазочного материала для трансмиссии своего автомобиля необходимо отталкиваться от рекомендаций автопроизводителя, отраженных в инструкции.

— Применение смазочной жидкости из более низкой категории недопустимо, т. к. это может привести
к поломке силового агрегата. Использование продукта из более высокой категории
нецелесообразно, прежде всего, из-за экономических соображений. Чем выше класс
трансмиссионного масла, тем дороже стоит продукт.

— При отсутствии специальных указаний следует придерживаться такого алгоритма. Для агрегатов, в
которых нет гипоидных передач, можно применять смазочные материалы с обозначением API GL-3.
Для надежной работы редукторов с гипоидными вариантами зацепления необходимо использовать
смазку высшего класса API GL-5.

— В общих случаях легковые автомобили требуют заправки в ведущие мосты масла 5 категории, а в
механические КПП — 4 класса.

Замена трансмиссионных масел в легковом автомобиле производится достаточно редко. Поэтому при выборе новой смазки для коробки передач, ведущих мостов и рулевого механизма не стоит экономить. Качественный продукт обеспечит длительную безотказную работу трансмиссии авто в любых условиях эксплуатации.

Данная статья взята здесь.

PS:
Тем кому данная информация помогла, я очень рад что мое время потрачено не зря.

Источник

Трансмиссионные масла

1. Введение
2. Область применения трансмиссионных масел
3. Классификация и маркировка трансмиссионных масел
. Присадки, добавляемые к трансмиссионным маслам
. Правила подбора трансмиссионных масел
. Подбор трансмиссионного масла по параметрам узла трения
. Анализ достоинств и недостатков использованной методики

Под трансмиссионными в широком смысле понимают масла, применяемые для смазывания различного рода механических и гидравлических трансмиссий. Трансмиссионные масла обычно рассматриваются вместе с редукторными маслами, так как условия их работы во многом близки между собой.
Агрегаты трансмиссий, отличающиеся друг от друга по конструкции и условиям работы, смазывают различными маслами. В зависимости от сезона, в течение которого применяются трансмиссионные масла, они делятся на зимние, летние и всесезонные. Различают масла, рекомендуемые для смазывания цилиндрических, конических, спирально-конических и гипоидных передач. Существуют универсальные масла, используемые одновременно для смазывания передач различных конструкций. Кроме того, трансмиссионные масла делятся на рабочие, консервационные и рабоче-консервационные.
Как и моторные, трансмиссионные масла классифицируются по вязкости и уровню эксплуатационных свойств. [5]
В отличие от гидродинамического режима смазки подшипников режим смазки зубчатых передач — прерывистый. В трансмиссиях наблюдается все три режима смазки: гидродинамический, контактно-гидродинамический и граничный. Условия качения или скольжения, зависящие от конфигурации зубьев, форма повреждений на поверхности зубьев, изменение эксплуатационных свойств масла во время работы — все это обусловливает работу большинства зубчатых передач в режиме смешанного трения. В зависимости от скорости скольжения большая часть нагрузки воспринимается слоем масла в зоне зацепления зубьев, остальная часть нагрузки передается через масло, заполняющее пространство у ножек зубьев. Величина усилия, передаваемого трансмиссиями, может быть значительно увеличена применением соответствующего смазочного материала.
На правильный выбор трансмиссионных масел влияют различные факторы:
• конструкция и компоновка — передаваемая мощность, скорость, соотношение скорости скольжения и окружной скорости, передаточное число, неточная соосность, материал зубчатых колес, однородность этого материала;
• технология производства — точность изготовления шестерен, класс обработки поверхности зубьев, термическая обработка, твердость поверхности;
• коробка передач — жесткость, тепловые деформации, объем масла;
• условия работы — скорость скольжения, нагрузка, вибрации, температура, нагрев извне;
• совместимость с материалами — сталью, цветными металлами и легкими сплавами, пластиками, материалом сальников, лакокрасочными покрытиями.
В каждой новой разработке трансмиссионное масло должно рассматриваться как элемент конструкции.
Критериями выбора трансмиссионных масел служат вязкость, температура застывания, температура вспышки. Основные показатели качества: скорость износа, нагрузка заедания, коэффициент трения и приработочные свойства. Вспомогательные показатели: вязкостно-температурные характеристики, химические свойства (коррозия, агрессивность по отношению к неметаллам), вспениваемость, высоко- и низкотемпературные свойства, окислительная стабильность, деаэрация, совместимость с материалами уплотнений. [3]

2. Область применения трансмиссионных масел

Таблица 1.1 — Группы трансмиссионных масел, используемых для смазывания различных передач в агрегатах трансмиссий транспортных машин [5]
Передача Масло
Коробки передач, коробки отбора мощности, раздаточные коробки и другое. Трансмиссионное масло с противоизносными, антиокислительными и другими присадками.
Ведущие мосты с гипоидной главной передачей. Гипоидное масло.
Ведущие мосты с червячной главной передачей. Трансмиссионное масло с эффективной противоизносной присадкой, не корродирующей бронзу.
Ведущие мосты с дифференциалами ограниченного проскальзывания. Трансмиссионное или гипоидное масло с повышенными фрикционными свойствами.
Гидромеханические передачи. Масло для гидромеханических коробок передач.
Гидрообъемные передачи. Масло для гидрообъемных передач.

3. Классификация и маркировка трансмиссионных масел

Согласно отечественной классификации трансмиссионные масла разбиты по вязкости (таблица 2.2) на 4 класса, а по эксплуатационным свойствам их делят на 5 групп (таблица 2.1), каждая из которых имеет свою рекомендательную область применения. Эта область определяется типом зубчатой передачи, удельными контактными нагрузками в зоне зацепления и температурой масла в объеме. Следует иметь в виду, что температура в зоне контакта, как правило, на 150…200С выше температуры масла в объеме. [4]

Таблица 2.1 — Классификация трансмиссионных масел по эксплуатационным свойствам [4]
Группа Состав масла Рекомендуемая область применения
Тип передачи Контактные давления, МПа Температура масла в объеме, С
1 2 3 4 5
1 Нефтяные масла без присадок Цилиндрические, конические и червячные 900…1600  90
2 Нефтяные масла с противоизносными присадками Цилиндрические, конические и червячные  2100  130
3 Нефтяные масла с противозадирными присадками умеренной эффективности Цилиндрические, конические, спирально конические и гипоидные  2500  150
4 Нефтяные масла с противозадирными присадками высокой эффективности Цилиндрические, спирально-конические и гипоидные  3000  150
5 Нефтяные масла с противозадирными присадками высокой эффективности и многофункционального действия, а также универсальные масла Гипоидные передачи (в том числе работающие ударными нагрузками)  3000  150

В классификации SAE (Общество автомобильных инженеров, США) деление осуществляется на семь классов (таблица 2.3), первые четыре из которых — с индексом W — являются зимними (северными, арктическими). Остальные масла относятся к числу летних. Всесезонные трансмиссионные масла по классификации SAE имеют соответственную маркировку SAE80W/90; SAE80W/140 и т.д. [5] Одно и тоже масло можно использовать в течение всего года; эти масла имеют более длительные сроки смены и обеспечивают низкие потери на трение. [3]
Соответствие классов масел для различных классификаций по вязкости представлено в таблице 2.4.

Таблица 2.4 — Соответствие классов вязкости масел различных классификаций [5]
Классификация Класс вязкости
Россия 9 12 18 34
SAE 75 W 80 W/85 W 90 140

По классификации API (Американский нефтяной институт), принятой в США, трансмиссионные масла по уровню эксплуатационных свойств делятся на 6 групп GL1…GL6 (GL — смазочный материал для передач). Масла GL-4 и GL-5 являются универсальными, обеспечивающими работу автомобильных трасмиссий с гипоидными и другими типами главных передач. [5] Классификация API оценивает несущую способность масел по сравнению с эталонными маслами. Пригодность масел для практических целей испытывают в автомобильных трансмиссиях и путем лабораторных испытаний. Все свойства, в том числе и противозадирные, оценивают по методам CRC (Американского координационного исследовательского совета); испытания на при высоком крутящем моменте и низкой скорости — по CRCL-37; испытания при ударных нагрузках и высоких скорости — по методам CRCL-42; испытания на коррозию во влажной атмосфере — по CRCL-33. Условия работы и тип масел приведены в таблице 2.5. В настоящее время масла, отвечающие требованиям спецификаций API GL-3, GL-4 и SAE 80 W, применяют почти исключительно для коробок передач, а масла по API GL-5 и SAE 90 — для задних мостов. Применение специальных масел для задних мостов предотвращает явление заедания благодаря использованию соответствующих модификаторов трения. Производители коробок перемены передач и задних мостов часто предпочитают отдельные сорта масел и рекомендуют их для применения. Существует также тенденция к использованию единого масла в задних мостах и коробках передач. [3]

Таблица 2.5 — Классификация API трансмиссионных масел по уровню эксплуатационных свойств [3,5]
Обозначение API Условия работы Рекомендуемая область применения Тип масла (спецификация)
1 2 3 4
GL-1 Легкие Механические коробки передач с ручным переключением, главные передачи ведущих мостов со спирально-коническими и червячными шестернями Обычные минеральные масла без присадок или с антиокислительными, антикоррозионными и антипенными присадками, но без противоизносных присадок
GL-2 Средние Главные передачи ведущих мостов грузовых автомобилей с червячными зацеплениями (нагрузки, скорости и температуры те же, что и для GL-1, но более высокие требования по антифрикционным свойствам) Могут содержать антифрикционные присадки
GL-3 Средние Главные передачи ведущих мостов автомобилей со спирально-коническими зубчатыми колесами, некоторые механические коробки передач с ручным переключением Могут содержать противоизносные и противозадирные присадки
GL-4 От легких до жестких Главные передачи ведущих мостов легковых автомобилей с гипоидными зубчатыми колесами, некоторые механические коробки передач, устанавливаемые на грузовых автомобилях (условия большой скорости при малых крутящих моментах и малой скорости при высоких крутящих моментах) Обязательно наличие высокоэффективных противозадирных присадок
GL-5 Жесткие Главные передачи ведущих мостов легковых и грузовых автомобилей с гипоидными зубчатыми колесами, некоторые механические коробки передач (наличие ударных нагрузок на зубьях колес при высоких скоростях скольжения) Большое количество серофосфорсодержащих присадок
GL-6 Очень жесткие Главные передачи ведущих мостов автомобилей с гипоидными зубчатыми колесами, характеризующимися большим сдвигом осей (более 50 мм или до 25% диаметра ведомой шестерни) (Высокие крутящие моменты при повышенных скоростях и ударных нагрузках) Очень высокая концентрация S- и P-содержащих противозадирных присадок

Соответствие между классификациями трансмиссионных масел по эксплуатационным свойствам представлено в таблице 2.6.

Таблица 2.6 — Соответствие эксплуатационных групп масел различных классификаций [5]
Классификация Группа масел
Россия ТМ-1 ТМ-2 ТМ-3 ТМ-4 ТМ-5
API GL-1 GL-2 GL-3 GL-4 GL-5

Отечественное обозначение трансмиссионных масел состоит из букв «ТМ» (трансмиссионное масло), цифр, обозначающих группу масла по эксплуатационным свойствам, и группы цифр, обозначающих класс вязкости. Допускается также уточняющие буквенные обозначения: например, «3» — загущенное и т.д. Так обозначение ТМ-5-93 характеризует трансмиссионное масло пятой эксплуатационной группы (т.е. с высокоэффективными противозадирными и противоизносными присадками многофункционального действия), принадлежащее к девятому классу по вязкости (кинематическая вязкость при температуре 100OC — 6,00…10,99 мм2/с), загущенное.
Однако марки трансмиссионных масел, выпускаемых отечественной промышленностью, во многих случаях имеют другие обозначения. Кроме того, в зависимости от сезона, для эксплуатации при котором оно предназначены, различают масла зимние (нигрол «З» и другие), летние (нигрол «Л»), всесезонные (ТАД-17И и другие). Их также делят на рабочие, рабоче-консервационные (РК) и консервационные (ТСЗ-9гип, ТМ-5-12рк). Отличают также северные сорта трансмиссионных масел. [4]

4. Присадки, добавляемые к трансмиссионным маслам

В трансмиссионные масла для повышения их служебных свойств добавляют композиции присадок (всего от 8 до 12 %). [4] В зависимости от выполняемых функций присадки к трансмиссионным маслам делят на следующие группы:
• модифицирующие трение и износ:
— противоизносные,
— противозадирные,
— антифрикционные,
— фрикционные,
— противопиттинговые,
— полимерообразующие;
• антиокислительные;
• противокоррозионные;
• защитные;
• противопенные;
• моющие и диспергирующие;
• загущающие;
• депрессорные;
• деэмульгирующие;
• антисептические;
• регулирующие набухание эластомеров;
• регулирующие запах и стабилизирующие цвет, красители;
• увеличивающие адгезию и другие.
Все присадки, вне зависимости от их назначения, должны удовлетворять следующим требованиям:
• хорошо растворяться в смазочных маслах, к которым их добавляют, и сохранять растворимость в широком диапазоне температур;
• не вымываться водой и не подвергаться гидролизу;
• обладать малой летучестью, чтобы не испаряться из масла в процессе его работы;
• не вступать в реакцию с металлами, из которых изготовлены детали машин, за исключением тех случаев, когда такие реакции являются проявлением механизма действия присадок;
• не вступать в реакцию с другими присадками, присутствующими в масле, и не оказывать на них депрессивного действия;
• не оказывать вредного действия на конструкционные неметаллические материалы. [1]
Наиболее велика доля (до 5…7 %) противозадирных и противоизносных присадок. В числе последних используются серо-, фосфор- и хлорсодержащие соединения различного химического состава и строения. Часто используют также антиокислительные, депрессоры и противопенные присадки. В масла гидромеханических и гидрообъемных трансмиссий добавляют моющие присадки. Масла же для механических трансмиссий не содержат в своем составе детергентов. В последнее время в трансмиссионные масла вводят высокотемпературные антифрикционные присадки в виде малорастворимых соединений или в виде суспензий графита или дисульфида молибдена (MoS2). Эти модификаторы обеспечивают снижение коэффициента трения в сопряжении при граничной смазке, что, с одной стороны, уменьшает энергетические затраты и, следовательно, экономит топливо, а, с другой стороны, снижает тепловыделение в контакте, и таким образом повышает нагрузочную способность трансмиссий. Суспензии графита и дисульфида молибдена одновременно повышают противозадирные и противопиттинговые свойства масел. [4]
При прочих равных условиях смазывающие свойства трансмиссионных масел зависят от многочисленных факторов, определяемых в том числе и условиями эксплуатации. Они снижаются при попадании в масло абразива, воды, при аэрации масла и пр. Склонность к изнашиванию и задиру возрастает вследствие снижения вязкости масла (в основном из-за деструкции загущающей присадки) и его утечек, приводящих к уменьшению объема масла в системе смазывания и увеличению тепловой нагрузки на него. Как и при использовании моторных масел, особое место занимают пусковые износы, особенно заметно проявляющиеся при низкой температуре окружающего воздуха.
Для улучшения смазывающих свойств масла регулируют его вязкостно-температурные характеристики. Увеличение вязкости приводит к повышению нагрузочной способности масла и, кроме того, уменьшает питтинг — специфический вид изнашивания, характерный для механических трансмиссий.
Повышение смазывающих свойств достигается введением в состав масла высокоэффективных гидролитически стабильных и противоизносных, противозадирных и антифрикционных присадок, а также удалением из масла воды, воздуха, механических примесей, продуктов изнашивания и т. п. [5]

5. Правила подбора трансмиссионных масел

Подбор масел для механических трансмиссий осуществляется с учетом особенностей конструкции смазываемого узла и условий его работы. Особенности конструкции характеризуются типом зацепления, удельными нагрузками, скоростями скольжения и т. д. Принимается во внимание классификация масел, регламентирующая их деление по вязкости н уровню эксплуатационных свойств. [5]
Требуемую вязкость масла предлагается устанавливать, руководствуясь нагрузочно-скоростным фактором KS/v. [5] Для цилиндрических зубчатых передач

KS/v, Нмин/м
10-2 10-1 100 101
а)
KS/v, МПас/м
б)
Рисунок 5.1 — Номограмма для подбора масла по вязкости:
а — для червячных редукторов; б — для редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами [5]

6. Подбор трансмиссионного масла по параметрам узла трения

Исходные данные: F=10,2 Н; b=0,04 м; d=0,2 м; u=3,2; zn=3,2; ze=1,1.
По заданным параметрам узла трения произвести подбор трансмиссионного масла, рекомендовать марку отечественного трансмиссионного масла, дать анализ достоинств и недостатков используемой методики.
Определим требуемую вязкость трансмиссионного масла, руководствуясь нагрузочно-скоростным фактором. Согласно формуле 5.1 получим

Требуемую вязкость трансмиссионного масла определим по номограмме (рисунок 6.1).

10-2 10-1 100 101
Рисунок 6.1 — Определение требуемой вязкости трансмиссионного масла
Согласно построениям получаем 40  95 мм2/с. Наиболее близкую к требуемой вязкость имеет масло SAE 80 W (40 =87 мм2/с, согласно [3], таблица 89). Данному маслу соответствует масло 21 класса вязкости по отечественной классификации (см. таблицу 2.4).
Требуемую группу трансмиссионного масла по эксплуатационным свойствам найдем, используя в качестве критерия величину контактных напряжений в зацеплении. Для нахождения этой величины воспользуемся формулой, известной из курса «Детали машин и основы конструирования». [2]

где F=10,2 Н; zm=275; zn=3,2; ze=1,1; b=0,004 м; d=0,2 м; u=3,2;
t — удельная окружная сила, определяется по формуле t= (F к кv )/b,
к=1,8; кv=2,25. Тогда t=(10,21,82,25)/0,004=10327,5 Н/м.
Итак, окончательно по формуле 6.1 получаем

Итак, Н0,3 МПа. Данное контактное напряжение соответствует первой группе трансмиссионных масел по эксплуатационным свойствам.
Примечание: значения всех коэффициентов в формуле 6.1 взяты из [2].
Окончательно, согласно расчетам получено, что масло должно относится к первой группе трансмиссионных масел по эксплуатационным свойствам, и иметь 12 класс вязкости. Таким образом, рекомендуется применить отечественное трансмиссионное масло марки ТМ-1-12.

7. Анализ достоинств и недостатков использованной методики

К достоинствам описанной методики относятся:
• простота расчетов;
• использование номограмм значительно облегчает определение требуемой вязкости;
• подбор трансмиссионного масла не требует никаких дополнительных испытаний.
К недостаткам же данной методики можно отнести следующее:
• описанная методика не учитывает условий работы трансмиссии, совместимости трансмиссионного масла с материалами агрегата трансмиссии и особенности конструкции самой коробки передач;
• в результате расчета мы получаем требуемую кинематическую вязкость трансмиссионного масла при температуре 40ОС (40), в то время как в классификациях трансмиссионных масел по вязкости в основном указывается кинематическая вязкость трансмиссионных масел при 100ОС (100).

Источник