Трансмиссионное и гипоидное масло в чем разница

Гипоидное масло: достоинства и недостатки

Статья о гипоидных маслах: что это, особенности, использование, виды, критерии выбора, марки. В конце статьи — видео о том, какое трансмиссионное масло лучше. Статья о гипоидных маслах: что это, особенности, использование, виды, критерии выбора, марки. В конце статьи — видео о том, какое трансмиссионное масло лучше.

Ежедневно миллионы автовладельцев обращаются к поисковым системам в надежде найти информацию о гипоидных маслах, их особенностях, преимуществах и недостатках. К сожалению, информации, дающей ответ на все поставленные вопросы очень мало и её буквально приходится собирать по крупицам. Именно поэтому мы решили упростить жизнь автовладельцев, собрав данные о гипоидном масле в этом материале.

Что такое гипоидное масло

Гипоидное масло – специализированное смазочное масло, способное выдерживать ультравысокие механические нагрузки. Именно поэтому его активно используют в карданных валах, а также редукторах легковых авто и грузового транспорта, вертолётах и различном промышленном оборудовании.

Более того, его используют в каждом оборудовании, в составе механизма которого имеется шестерня гипоидного типа.

Для определения значимости гипоидных смесей необходимо рассмотреть такой элемент как передача гипоидного типа, отвечающая за передачу вращательной тяги за счёт зацепления нескольких шестерён, оборудованных криволинейными зубьями. Эти зубья имеют минимальную точку контакта, из-за чего сильно возрастает удельная сила давления на отдельную точку, в результате чего могут образовываться так называемые задиры, способные вывести шестерни из строя.

Чтобы этого не произошло, необходимо использовать специальную смесь — гипоидное масло, образующее стойкую защитную плёнку, за счёт которой соприкосновение деталей происходит с минимальным трением.

Особенности гипоидных смесей

В составе масел гипоидного типа в обязательном порядке содержится не менее 3-4% серы, которая одновременно имеет негативное и позитивное влияние на гипоидные элементы. С одной стороны, сера не допускает схватывания железа, находящегося под ультранагрузками, а с другой – становится причиной его окисления.

Такая присадка добавляется практически во все моторные масла, где её концентрация может достигать 5%. Кроме того, наличие присадки MOLYVAN L препятствует замерзанию смазочной смеси до температуры минус 30 °C.

Использование гипоидных масел

Масла гипоидного типа активно применяются в гипоидных мостах, которые ещё какое-то время назад активно устанавливались на большинстве современных ТС, причём как легковых, так и грузовых. Тут же стоит отметить, что популяризации гипоидных передач на грузовом транспорте способствовало возникновение так называемых передач червячного типа.

В середине 50-х годов прошлого столетия в западных странах начали разрабатывать смазки, которые бы подходили для любого автотранспорта. При этом в качестве отправной точки использовались стандарты Великобритании и США, где гипоидные масла имели в своём составе большое количество серы, а также фосфора и соединений хлора.

Тогда же в Германии решили пойти несколько иным путём, сделав упор на стендовые тесты, главная цель которых – создать максимально износоустойчивое масло. Однако в последнее время автомобилестроительные компании используют гипоидные мосты все реже, что заметно снизило потребности в универсальных ГМ класса GL-6.

При этом начали активно использоваться новые виды смазочных смесей, идеально подходящие для применения в скоростных гипоидных передачах. Кроме того, появилась специальная фосфоро- и серосодержащая присадка ВИР-1, предназначенная для использования в различных типах трансмиссионных масел.

Что необходимо знать о смесях гипоидного типа

Одной из ключевых характеристик всех гипоидных масел выступает их вязкость. В настоящее время все компании-производители моторных масел пользуются классификацией SAE, включающей 7 классов вязкости, из которых 3 – летние, а 4 – зимние.

Летние масла маркируются следующим образом:

В наименовании зимних масел дополнительно используется литера W:

Стоит отметить, что использование сезонных масел не рационально, так как за сезон они редко исчерпывают заложенный производителем ресурс. По этой причине среди автомобилистов большей популярностью пользуются гипоидные смеси, обладающие специальной маркировкой – к примеру, SАЕ 80W-90.

Помимо класса вязкости, гипоидные смеси различаются характеристиками АРI, всего доступно 6 групп – от GL1 до GL6. Чем выше последняя цифра, тем больше присадок содержится в масле. Что касается гипоидных масел, то они могут относиться к одной из трёх последних групп — GL4, GL5 либо GL6:

Важно: Масла класса GL4 имеют в своём составе минимальное количество серо-фосфорных добавок, поэтому использование жидкостей класса GL5 и GL6 в КПП, где производитель рекомендует применять смеси классом ниже, категорически запрещено. В противном случае высока вероятность появления металлической стружки и преждевременного износа механизмов.

Критерии подбора гипоидных смесей

К сожалению, нельзя с уверенностью сказать, каким критериям должно отвечать ГМ. Правильным выбором станет та смесь, которая учитывает функциональные условия и особенности конкретных агрегатов и элементов авто. Гипоидная передача одного ТС может кардинально отличаться от аналогичного узлового элемента другого автомобиля. Именно поэтому стоит учитывать сразу несколько факторов, в числе которых:

Чтобы не прогадать с выбором и не навредить своему «железному коню», необходимо придерживаться рекомендаций производителя, которые озвучены в руководстве по эксплуатации ТС.

Подбирая гипоидное масло, стоит помнить, что оно ограничено в сроке хранения, так как с течением времени заметно теряет в защитных свойствах.

Наиболее популярные марки гипоидных масел

Сейчас рынок производителей, занимающихся выпуском гипоидных масел, чрезвычайно велик. При этом указать на наиболее оптимальный продукт невозможно, так как для каждого автомобиля он может быть разным. Тем не менее, эксперты особенно следующую продукцию:

Заключение

Подбирая гипоидное масло, не забудьте ознакомиться с инструкцией по эксплуатации машины, где производитель озвучивает наиболее подходящий тип гипоидной жидкости.

Для гипоидных передач допустимо использование исключительно гипоидного масла — классическая трансмиссионная смесь опасна для подобных узлов автомобиля, поскольку может стать причиной крайне негативных последствий.

Видео о том, какое трансмиссионное масло лучше:

Источник

Трансмиссионные масла

Если с моторными маслами более или менее ситуация ясна и широко освещена на просторах интернета, то с трансмиссионными маслами все несколько сложнее. Очень часто люди просто не понимают разницу в допусках этих масел, индексах и применяемости. Попытаюсь немного раскрыть эту тему.

Итак, такое трансмиссионные масла и для чего они нужны? Задача масел в первую очередь — смазывание и защита от износа трущихся деталей. Область применения этих масел — механические трансмиссии и редукторы ведущих мостов. Иногда данные масла могут применяться в некоторых роботизированных коробках передач. В этом случае механизмы разделены на две части: управляющая гидравлика работает на ATF, а сам механизм трансмиссии смазывается непосредственно трансмиссионным маслом.

Существует пять основных классов трансмиссионных масел. По классификации API GL от 1 до 5. В настоящее время существует шестой класс GL 6, но он так и не прижился в виду своей непопулярности и ненужности. Предлагаю немного разобраться где и для чего используются масла разных классов.
API GL 1 в настоящее время практически не используются.
API GL 2 — так же не распространен и используется в индустриальных механизмах и агрегатах.
API GL 3 — обычные КПП автомобилей и другие узлы и агрегаты, которые подвергаются незначительным нагрузкам, но имеют «капризные» синхронизаторы. КПП в которых очень важна быстрота переключения передач.
API GL 4 — очень распространенный в настоящее время класс трансмиссионных масел. Применяется в высоконагруженных механических коробках передач легковых автомобилей, коммерческой техники и внедорожников. Иногда используется в гипоидных передачах где применены обычные конические редуктора (мосты и дифференциалы). Роботизированных КПП, раздаточных коробках внедорожной техники.
API GL 5 — применяется в высоконагруженных гипоидных передачах, а так же в некоторых КПП в которых конкретно указано применение масел именно этого класса. В этом классе масел максимально возможная концентрация присадок содержащих серо-фосфор, максимальные противозадирные и противоизносные свойства. Масла данного класса выдерживают запредельные нагрузки. Но узел, в котором используется данное масло, по своей металлургии должен быть рассчитан на применение данного класса масла.

ВАЖНОЕ ПРМЕЧАНИЕ В отличии от моторных масел, где более высокий класс по API полностью перекрывает требования предыдущего класса, в трансмиссионных маслах классы не взаимозаменяемы! Просто запомните это и всегда имейте ввиду! Связано это прежде всего с тем, что классы трансмиссионных масел основаны на фактическом количестве серо-фосфор содержащих противозадирных и противоизносных присадок, которые агрессивны к цветным металлам. Если изъясниться более простым языком — при заливке в коробку, которая рассчитана на класс GL 4, масло класса GL 5, вполне вероятно, что через некоторое время КПП выйдет из строя.

Чтобы избежать даже вероятной возможности перепутать классы трансмиссионных масел и залить в узел, не приспособленный к использованию того или иного класса масел, инженеры разработали и внедрили смежный класс трансмиссионных масел.

Это новое поколение смазочных материалов, которое сочетает в себе требования разных смежных классов, за счет применения пакета современных присадок.
Класс API GL 3+ смежный класс трансмиссионных масел, который одновременно сочетает в себе противозадирные свойства масел класса GL 4, но при этом, не агрессивен ко всем конструкционным материалам узла.
Классы GL 4+ (GL4/5) свежий класс трансмиссионных масел. Этот класс появился благодаря тому, что некоторые автопроизводители (преимущественно VAG) в свое время производили коробку передач совмещенную с гипоидной передачей в одном корпусе. В этих узлах использовались две разделенные между собой ванны, в которых были залиты масла разных классов. Со временем, сальники между ваннами изнашивались, что приводило к смешиванию двух совершенно несовместимых масел. Именно исходя из данной проблемы, учеными был разработан новый класс масел, который удовлетворяет двум различным классам требований. Сочетать несочетаемое удалась и благодаря современным технологиям был создан данный класс смазочных материалов. То есть это универсальный класс масел, которые могут использоваться и в КПП и в ведущих передачах одновременно, если производитель не указал обратное, что довольно удобно.

Азиатские производители смазочных материалов используют маркировку GL4/5, в отличии от европейских производителей, которые применяют обозначение GL4+. По своей сути это один и тот же класс. Некоторые обыватели, ошибочно полагают, что это разные классы, но по факту это один и тот же класс, но с разным обозначением.

Особняком стоит класс масел с индексом LS для редукторов с дисковыми самоблокирующимися дифференциалами. О нем стоит упомянуть отдельно. В автомобилях с самоблоками использование обычного масла с допуском GL 5 не допустимо, так как возможно засаливание пакета фрикционов и как следствие не правильная работа узла, вплоть до того, что можно попасть в серьезное ДТП. Эти узлы требуют применения масла со специальным пакетом присадок.

В настоящее время более всего распространены следующие виды трансмиссионных масел:

GL 3+ 75W-80 используется в МКПП многих автомобилей HONDA, BMW и т.д.
GL 4 85W-90 летнее трансмиссионное масло с очень широким кругом применения. Используется в большинстве механических трансмиссий не предъявляющих каких то специфических требований к смазочным материалам. Замечательно подходит для большинства отечественных автомобилей предыдущих поколений.
GL 5 75W-90 очень специфическое масло, которое имеет нехарактерный для механических трансмиссий класс. Применяется преимущественно в автомобилях французского производства — Peugeot/Citroen и ограниченный ряд некоторых моделей Renault с коробками PSA.

Универсальное трансмиссионное масло:

GL 4+(GL 4/5) 75W-90 Одно из самых универсальных масел. Применяется в МКПП переднеприводных автомобилей объединенных с главной передачей. Используется в очень широком диапазоне автомобилей. Так же применяется в трансмиссиях коммерческого и внедорожного транспорта в качестве универсального всесезонного масла.

Масло для редукторов ведущих мостов:

GL 5 75W-90 всесезонное трансмиссионное масло для большинства регионов России.
GL 5 80W-90 всесезонное трансмиссионное масло. Один из самых распространенных классов, применяется на очень широком спектре современных автомобилей и автомобилях предыдущих поколений.
GL 5 85W-90 летнее трансмиссионное масло.

Масла для самоблокирующихся дифференциалов:

GL 5LS 75W-140 в этом классе масел совмещен очень широкий диапазон рабочих температур от минимальных, до самых максимально возможных. При этом данное масло предусматривает возможность работы с самоблокирующимися дифференциалами. Стоит заметить, что в большинстве автомобилей BMW предыдущих поколений, ввиду большой нагрузки на механизм. требовалось применять масло данного класса с индексом LS в ведущих редукторах.
GL 5LS 85W-90 очень распространенное трансмиссионное масло для большинства автомобилей корпорации GM.

Источник

Масло для трансмиссии: классификация и критерии выбора

Коробку передач по праву можно назвать одним из самых дорогостоящих и сложных в обслуживании узлов автомобиля. Многие автоматические КПП являются неразборными, а значит, возникновение малейшей неисправности потребует полной замены агрегата. Это чревато потерей не только денег, но и времени в том случае, если оригинальной модели нет в свободной продаже. Продлить срок бесперебойной работы вашей механики или автомата поможет качественное трансмиссионное масло. О том, как его выбрать, мы поговорим в данном материале.

Состав трансмиссионных масел

Любые технические масла, будь то моторные или трансмиссионные, состоят из базовых масел и модификаторов (присадок), придающих составу требуемые физико-химические свойства. Единая классификация базовых масел была разработана Американским институтом нефти (API, American Petroleum Institute) и включает в себя 6 групп.

Селективная очистка и депарафинизация

Минимальная температура, при которой динамическая вязкость составляет 150 000 мПа·с (°С)

Минимальная кинематическая вязкость при t = 100 °C (мм 2 /с)

Летние масла получили маркировку вида: SAE 80

Здесь цифровой индекс соотносится с минимальной и максимальной кинематической вязкостью трансмиссионного масла при его нагреве до 100°С. Дело в том, что высокие температуры способствуют повышению текучести масел, в результате падают и их смазывающие характеристики, так как пленка, призванная защищать металл от трения, получается слишком тонкой. В итоге способность масла сохранять постоянство консистенции при высокой температуре оказывается не менее важным параметром, чем умение противостоять загустению в зимнее время.

Кинематическая вязкость при t = 100 °C (мм 2 /с)

Всесезонные трансмиссионные масла имеют двойную маркировку. В качестве примера расшифруем показатель SAE 75W-80, воспользовавшись приведенными выше таблицами.

Данное трансмиссионное масло подходит для эксплуатации при температуре вплоть до −40°С (индекс 75W) и характеризуется кинематической вязкостью от 7,0 до 11,0 мм2/с при 100°С (индекс 80).

Большинство всесезонных масел допускают использование при температуре окружающей среды до +35°С, однако существуют и марки для жаркого климата, сохраняющие постоянство вязкостно-температурных свойств даже при +45°С (к ним относятся SAE 85W-90).

Эксплуатационные категории трансмиссионных масел

Если SAE отталкивается от вязкости трансмиссионных масел, то классификация API учитывает совокупность их противоизносных и противозадирных свойств, совместимость с коробками передач различной конструкции, а также состав используемого пакета присадок.

Класс GL-5 включает подкласс GL-5 LS, отвечающий спецификациям MIL-L-2105D (об этой классификации речь пойдет ниже) и пригодный для смазки дифференциала повышенного трения (самоблокирующийся дифференциал). Как следует из названия (LS расшифровывается как Limited Slip — «ограниченное скольжение»), трансмиссионные масла, относящиеся к данной категории, отличает наличие противовибрационных присадок. Вследствие этого они подходят для спортивных легковых автомобилей, кроссоверов (Jeep Wrangler), некоторых фургонов (Fiat Ducato) и универсалов (таких как Audi A4 Avant, оснащенных межосевым самоблоком Torsen).

Практически идентичны классу API GL-4

Трансмиссионные масла для гипоидных передач, требования сравнимы с API GL-5

Источник

Автомасла и все, что нужно знать о моторных маслах

Трансмиссионное гипоидное масло

Очень многих автолюбителей интересует вопрос: что такое гипоидное масло, в чем его отличие от обыкновенного трансмиссионного? Если рассмотреть гипоидный состав, можно обнаружить смесь отработанного и некондиционного масла, которое подходит редукторам рулевого управления, а также некоторым трансмиссионным узлам.

Для улучшения качества таких смазочных материалов проводят небольшую модификацию. В состав добавляются специальные присадки, благодаря которым гипоидная смазка получает отличные противозадирные характеристики.

Эти трансмиссионные жидкости относятся к категории GL-5. Их можно использовать в трансмиссии автомобилей, оборудованных ведущими мостами с гипоидными шестернями. Такие смазывающие смеси нашли широкое применение в редукторах вертолетов и карданах автомобилей.

Характеристики

Чтобы гипоидные механизмы работали нормально, они должны смазываться компонентом, в состав которого входит примерно 4% серы. Она защищает металлы от схватывания, однако при этом приводит к быстрому окислению. Для нейтрализации такого процесса добавляют уникальные присадки.

MOLYVAN L улучшает защитные свойства смазки, когда детали испытывают повышенные в контактные нагрузки. Такое свойство присадки дало возможность использовать ее в КПП, оснащенных гипоидными шестернями, как защиту от повышенного износа. В жидкостях для трансмиссии концентрация этой добавки иногда превышает 5%. Смазка не замерзает при температуре минус 30.

Время не стоит на месте. Сегодня появилось много новых модификаций масел для работы в высокоскоростных гипоидных механизмах. Присадка ВИР-1 содержит одновременно фосфор и серу. Это позволяет добавлять ее в самые разные виды трансмиссионных масел. Проведенные испытания показали, что она улучшает качество смазочных смесей, предназначенных для улучшения работы гиперболоидной зубчатой передачи.

Все автомобили, имеющие коробки с гипоидной передачей, обычно пользуются всесезонной смазкой, которая показывает отличные результаты в умеренном климате. Гипоидные автомасла способствуют уменьшению износа поверхности детали. В принципе, их свойства мало чем отличаются от характеристик обычных трансмиссионных, единственное отличие – вязкостной коэффициент.

Какие масла можно использовать в гипоидных передачах

В современных авто обязательно устанавливаются КП с гиперболоидными передачами. Практически все автовладельцы знакомы со смазкой ТАД-17. Она постоянно заливается в трансмиссии отечественных автомашин. После появления в России иностранных автомобилей список жидкостей для трансмиссий стал быстро увеличиваться.

Главной характеристикой таких автомасел стала их вязкость. Сегодня отечественные производители расходных материалов начали пользоваться классификацией SAE, применяемой в современном мире. В нее входит несколько групп вязкости:

Чтобы отличить зимние масла от летних, в их название добавляется буква W, например:

В составах для летнего периода эта буква отсутствует: SAE90, SAE140, SAE250. Сезонные варианты рассчитаны на длительное использование, но по окончанию определенного периода их приходится менять, хотя ресурс полностью не исчерпан. Поэтому их применение считается нерентабельным. Сегодня более популярными стали всесезонные, обозначение которых имеет двойную маркировку – SAE80W-90.

Согласно стандарту API, трансмиссионные масла подразделяются на классы в зависимости от своих эксплуатационных качеств (GL 1-6). От величины цифры зависит количество содержащихся в них присадок, которые улучшают работу КП.

Для легковых автомобилей, оснащенных гиперболоидной винтовой передачей, применяются трансмиссионные масла GL-4/5/6.

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