назад  вперед

О компании / Это интересно / Трансмиссионные масла /

трансмиссионные масла

Трансмиссионные масла используют для смазывания зубчатых передач в агрегатах трансмиссии автомобиля (коробке передач, раздаточной коробке, ве­дущих мостах, в рулевых передачах), а также в гидротрансмиссиях. ГОСТ 23652-79 устанавливает следующие марки трансмиссионных масел: Тэп-15, ТСп-10, ТСп-15к, ТАД-17И, ТС3-9гип. Согласно ГОСТ 17479.2-85 данные транс­миссионные масла обозначаются следующим образом: ТМ-2-18 (Тэп-15), ТМ-3-9(ТСп-10), ТМ-3-18(Тап-15В, ТСп-15к, ТАД-17И), ТМ-3-93 (ТС3-9гип). Кро­ме того, в соответствии с ТУ 38.101529-75 изготовляется трансмиссионное масло для промышленного оборудования, известное ранее как масло марки «Нигрол», а в соответствии с ТУ 38.101110-81 — масло ТС-14,5. Наряду с этим выпускаются масла для гипоидных передач автомобилей. Масло ТС (ОСТ 3801260-82) используют для смазывания гипоидных передач автомобилей «Москвич, «Волга», «Чайка» и других автомобилей с подобными передачами.

Трансмиссионное масло ТАД 17И — наиболее распространенное трансмиссионное масло для главных гипоидных передач, коробок передач и рулевых механизмов авто­мобилей ВАЗ-2101-06, Москвич-2140-41, -412, ЗАЗ-968, ЗАЗ-1102-05, ГАЗ-24, ГАЗ-31029 и др. Буква И после обозначения вязкости свидетельству­ет, что масло имеет присадки (комплексная присадка «Англомол-99» фирмы «Лубризол») обеспечивающие высокие вязкостно-температурные, противоиз-носные и антипенные свойства. Производство комплексной присадки было пре­кращено, и на смену ТАД-17И пришли минеральные масла нового поколения. Иногда на канистрах с трансмиссионными маслами написано, что данное мас­ло (например, Тап-15В) может применяться взамен ТАД-17И.

Трансмиссионное масло Тап-15В применяется в картерах главных передач (кроме гипоид­ных), коробок передач, раздаточных коробок, рулевых механизмов автомоби­лей ЗАЗ-965, ЛуАЗ-968, Москвич-2140, ИЖ-2125, УАЗ-452, ГАЗ-21 «Волга» и др. Буква В обозначает, что масло создано с улучшением свойств ранее вы­пускаемого масла Тап-15 и является его модификацией. Буква С в маркировке означает, что масло получено из сернистой нефти. Для смазывания гипоидных передач грузовых автомобилей при температурах наружного воздуха до -35 °С используют масло для грузовых автомобилей (ТУ 38.101270-78). Оно вырабатывается на основе базового масла марки ТС-14,5 с добавлением к нему присадок: 2,2% противозадирной, не более 0,35% моющей присадки MACK и 0,007% антипенной ПМС-200А. По условиям применения они сильно отлича­ются от масел для двигателей и имеют другую масляную основу и соответ­ствующий набор присадок. Получают автомобильные трансмиссионные мас­ла при перегонке мазута. Основными присадками для улучшения свойств транс­миссионных масел являются противопенные и противозадирные. В состав противоизносных и противозадирных присадок входит сера в количестве 1,2-3,6% по массе. Масла с такими присадками предназначены для использо­вания в гипоидных передачах ведущих мостов, имеющих большие удельные нагрузки между зубьями шестерен.

Маркировка трансмиссионного масла составляется из сочетания заглавных букв ТА (трансмиссионные, автомобильные), строчных букв п (присадок) или д (дистилляторное) и числового значения кинематической вязкости в сантис-токсах при температуре 100 °С.

В современных автомобилях используют зубчатые передачи различных ти­пов. Особенно широко распространены винтовые передачи. Преимущество их перед передачами с прямыми зубьями — в большей прочности зубьев шесте­рен при равных габаритах, плавной и бесшумной работе. Однако к маслам для винтовых шестерен предъявляют более высокие требования, чем к маслам для шестерен с прямыми зубьями, поскольку скорости скольжения в таких пере­дачах больше.

В агрегатах трансмиссии современных машин трансмиссионные масла вы­полняют следующие функции:

♦     уменьшают износ деталей
♦     снижают потери энергии на внешнее трение
♦     увеличивают теплоотвод от трущихся поверхностей
♦     предохраняют детали и механизмы от коррозии.

Масла для гидромеханических передач выполняют также функцию ра­бочего тела в гидротурбине, передающей мощность. Учитывая конструктив­ные особенности и назначение шестеренчатых передач, к маслам могут предъяв­ляться специфические требования. Например, масла для ведущих мостов с фрикционной блокировкой дифференциала должны обладать хорошими фрик­ционными свойствами, а масла для трансмиссий автомобилей с периодичес­кой эксплуатацией — хорошими защитными свойствами и т. п.

Условия, в которых работает масло в шестеренчатой передаче, определя­ются следующими факторами: температурным режимом, частотой вращения шестерен (скоростью относительного скольжения трущихся поверхностей зубьев), удельным давлением в зоне контакта. Рабочая температура масла в агрегатах трансмиссии меняется в широких пределах — от температуры ок­ружающего воздуха в начале работы даже до 150 °С в процессе работы. В температурном режиме работы зубчатых передач различают следующие ха­рактерные температуры: минимальную — в начальный момент работы пере­дачи, равную наиболее низкой температуре окружающего воздуха; максимальную — соответствующую самым экстремальным условиям работы; сред-неэксплуатационную — наиболее вероятную во время работы агрегата изде­лия или машины.

Минимальная температура масла в агрегатах трансмиссии автомобилей в холодной климатической зоне может достигать -60 °С. Максимальная и сред-неэксплуатационная температура масла зависит от температуры воздуха, ус­ловий эксплуатации, вязкости масла и других факторов. Среднеэксплуатаци-онная температура в агрегатах трансмиссии автомобилей обычно составляет 60-90 °С. Фактическая температура масла в зоне контакта зубьев шестерен на 150-200 °С выше температуры масла в объеме. Заметное влияние на темпера­туру оказывает скорость скольжения на поверхности зубьев в зоне их контак­та. Скорости скольжения в цилиндрических и конических передачах составля­ют на входе в зацепление 1,5-3 м/с. В некоторых агрегатах они достигают 9-12 м/с. Для гипоидных передач скорости скольжения достигают 15 м/с и более. В цилиндрических и конических передачах удельные нагрузки в зоне зацепления составляют 0,5-1,5 ГПа, достигая в некоторых случаях 2 ГПа. В гипоидных передачах они в два раза выше. Под действием таких нагрузок ус­ловия для гидродинамической смазки ухудшаются.

Трансмиссионные масла характеризуются:

♦     высокими противоизносными, противозадирными и противопиттинговы-
ми свойствами
♦     хорошей термической и термоокислительной стабильностью
♦     способностью защищать смазываемые поверхности от коррозионного воз­
действия агрессивных веществ
♦     пологой вязкостно-температурной кривой и сравнительно малой вязкос­
тью в области отрицательных температур
♦     стойкостью к пенообразованию
♦     высокой физической стабильностью в условиях применения и длитель­
ного хранения
♦     способностью не оказывать вредного воздействия на резиновые уплот-
нительные материалы.

В табл. 1.19 представлены основные физико-химические характеристики неко­торых марок российских трансмиссионных масел отечественного производства.

Таблица 1.19. Основные физико-химические характеристики некоторых марок трансмиссионных масел отечественного производства

Показатель

Марка масла

Тэп-15 (ТМ-2-18)**

ТСп-10* (ТМ-3-9)

ТС3-9гип (ТМ-3-9,)

ТАД-17и (ТМ-3-18)

ТСп-15к* (ТМ-3-18)

Тап-15В* (ТМ-3-18)

Вязкость кинематическая при температуре 100 "С— не менее,

мм2

15,0±±0,1

10,0

9,0

17,5

16

15,0±±1

Индекс вязкости — не менее

-

95

140

100

90

-

Вязкость динамическая — не более, мПас (при температуре)

20 (-15 °С)

300 (-45 °С)

150 (-45 °С)

100 (-20 °С)

75 (-20 °С)

180 (-20 °С)

Содержание примесей, %:

 

 

 

 

 

 

механических

0,03

0,02

0,05

-

0,01

0,03

воды

Следы

Следы

Следы

Следы

Следы

Следы

Температура застывания — ниже, °С

-18

-40

 -50

-25

-25

-20

Температура вспышки — выше, °С

185

130

160

200

185

185

Испытания на коррозию пластинок из стали и меди

Выдерж.

Выдерж.

Выдерж.

Выдерж.

Выдерж.

Выдерж.

Смазывающие свойства на ЧШМ:

 

 

 

 

 

 

Из***

-

0,48

50

58

55

50

Ди**** (при температуре 20 °С за 1 ч и нагрузке 392 Н), мм

0,55

0,40

0,90

0,40

0,50

-

Допускается применение смесей трансмиссионных масел Тап-15В, ТСп-15к при температуре ниже-30 °С и ТСп-Юпри температуре ниже -45 °С с зимним (арктическим) дизельным топливом (15-18%) для улучшения низкотемпературных свойств этих масел.

"  В скобках указаны обозначения по ГОСТ 17479.2-85.
"* Из — индекс задира. Характеризует противозадирные свойства масел.
*"*Ди — диаметр пятна износа. Характеризует противоизносные свойства масел.

Компоненты трансмиссионных масел

Трансмиссионные масла представляют собой сложную коллоидную систе­му, включающую две группы компонентов: первая — основа масла, вторая — функциональные присадки для улучшения эксплуатационных свойств масел.

Основой трансмиссионных масел служат высококачественные дистиллят-ные или остаточные минеральные масла, подвергнутые специальной очистке   , и депарафинизации, фракции нефти асфальтового основания, высокополимерные соединения и синтетические масла. Однако дистиллятные масла (легкие сорта индустриальных масел, трансформаторные) имеют слишком малую вяз­кость при высоких температурах, а остаточные масла (МС-20, МК-22, АК-15) — высокую вязкость при низких температурах. Поэтому для получения трансмис­сионных масел с необходимыми вязкостно-температурными свойствами исполь­зуются следующие методы:

♦     смешение высоковязких масел с маловязкими
♦     загущение маловязких масел высокополимерными загущающими при­
садками
♦     глубокая очистка масел для удаления из них компонентов с неудовлет­
ворительными вязкостно-температурными свойствами.

Наиболее перспективным способом получения трансмиссионных масел с хорошими вязкостно-температурными свойствами является загущение масло-. вязких масел типа АСВ-5, МС-8, И-12А и др. высокополимерными присадка­ми. В качестве загущающих присадок используют главным образом полиизо-бутилены, полиметакрилаты, виниполы и др. После добавления к данным мас­лам загущающих присадок может быть получено масло, рекомендуемое к применению при самых низких температурах. К числу перспективных отно­сятся синтетические масла (с вязкостью SAE 75W-90 и уровнем качества GL-5 (ТМ-5)). С их помощью реально отдалить сроки капитального ремонта, сэкономить топливо и тем самым избежать лишних затрат, особенно в развет­вленной трансмиссии полноприводных машин. Течи, возникающие, например, в редукторах российских автомобилей, при заправке их синтетическими мас­лами, связаны прежде всего с качеством изготовления самих уплотнителей. Синтетические трансмиссионные масла гораздо предпочтительнее для зимних условий, так как загустевают при значительно более низких температурах, чем минеральные масла. Синтетические масла характеризуются пологой вязкост­но-температурной кривой. Для получения таких масел используют синтети­ческие углеводородные масла, сложные эфиры двух основных карбоновых кис­лот, сложные эфиры многоатомных спиртов, полисилаксановые жидкости и др. Типичное синтетическое масло имеет вязкость 7,1 мм2/с при 100 °С, 22 Пас при -40 °С, температуру вспышки 230 °С, температуру застывания -57 °С. Лишь высокая стоимость синтетических масел сдерживает их примене­ние (в три-четыре раза выше, чем минеральных масел). В целом нежелательно снижать уровень качества масла ниже допустимого: GL-5 для гипоидных пе­редач; GL-4 для редукторов и коробок передач. По существу, синтетических масел может хватить на весь срок службы автомобиля (агрегата), если, конеч­но не будет утечки масла через сальники. В ряде случаев течь можно устра­нить присадками с эффектом «Стоп-Ойл». Коль речь зашла о присадках, то мак­симальный эффект в редукторах с гипоидными парами дают тефлоновые или молибденсодержащие добавки. Возможно также использование чистого измель­ченного порошка дисульфида молибдена. Названные материалы в какой-то мере снижают риск появления задиров на зубьях. Присадка выручит в критических ситуациях. В случае ремонта в пути, когда специального трансмиссионного масла нет, в коробку передач можно залить обычное моторное масло, смешав его с дисульфидом молибдена.

Присадки чаще всего вводятся в масла при их изготовлении. Применяют антифрикционные, противоизносные, противозадирные, антиокислительные, антикоррозионные, защитные, диспергирующие, противопенные, депрессор-ные и другие типы присадок. В табл. 1.20 представлены группы трансмиссион­ных масел, различающиеся между собой эксплуатационными свойствами и со­держанием присадок.

Таблица 1.20. Группы трансмииссионных масел, различающиеся наличием присадок и эксплуатационными свойствами

Группа масла

Наличие присадок

Область применения, контактные напряжения, температура масла в объеме

ТМ-1

Без присадок

Прямозубые, конические, спирально-кони­ческие и червячные передачи при контакт­ных напряжениях до 600 мПа и температуре в объеме до 90 °С

ТМ-2

Противоизносные присадки

Прямозубые, спирально-конические и чер­вячные передачи до 1200 мПа и темпера­туре в объеме до 120 °С

ТМ-3

Противозадирные присадки умеренной эффективности

Те же передачи, но при контактных напря­жениях до 2000 мПа и объемной темпера­туре до 120 "С

ТМ-4

Противозадирные присадки высокой эффективности

Прямозубые спирально-конические пере­дачи, работающие при контактных напряже­ниях свыше 2000 мПа. Гипоидные пере­дачи, работающие при высокой скорости, низком крутящем моменте и низкой скорос­ти, высоком крутящем моменте и объемной температуре до 130 °С

ТМ-5

Противозадирные и противоизносные высокоэффективные присадки и многофункциональные композиции присадок

Гипоидные передачи, работающие при высо­кой скорости, ударных нагрузках, высокой скорости, высоком крутящем моменте и контактных напряжениях до 3000 мПа и объемной температуре выше 130 ° С

Противоизносные и противозадирные присадки трансмиссионных масел

В большинстве случаев используются поверхностно-активные вещества. К ним относятся животные и растительные жиры, жирные кислоты и их эфиры, мыла жирных кислот и др. Эти вещества адсорбируются на поверхностях тре­ния, препятствуя их непосредственному контакту.

Хорошими противоизносными и противозадирными присадками являют­ся серосодержащие соединения: осерненные минеральные масла, олефино-вые полимеры, дисульфиды и полисульфиды и т. п. При повышенных темпе­ратурах и нагрузках эти соединения взаимодействуют с металлом с возник­новением пленки сульфида железа на поверхностях трения, препятствующей износу и задиру.

Противозадирный эффект обеспечивается и при использовании хлорсодер-жащих присадок. К ним относятся гексахлорэтон, хлорированный парафин, ароматические углеводороды, минеральные масла и др. Хлорсодержащие со­единения коррозионно-агресивны, особенно при контакте с водой. Хлорсодер­жащие присадки чаще всего применяют в сочетании с другими присадками, устраняющими этот недостаток. Противозадирный и противоизносный эффекты достигаются также фосфорсодержащими присадками — органическими про­изводными фосфорных и фосфористых кислот, их средними эфирами, солями кислых эфиров и др. Фосфорсодержащие присадки эффективно увеличивают нагрузку заедания трущихся поверхностей при небольших скоростях сколь­жения. Однако они недостаточно эффективны при высоких скоростях и удар­ном нагружении.

В товарные масла вводят присадки с несколькими активными элементами (S-Cl, S-P, C1-P). В этом случае действие одного активного элемента при изме­нении условий трения дополняется действием другого. Трансмиссионные мас­ла длительное время работают при высоких температурах и окисляются, что приводит к изменению их свойств. Для избежания этого, к маслам добавляют антиокислительные присадки. К ним относятся соединения, например, фе­нолов, соединения, содержащие серу, фосфор, аминные и другие функциональ­ные группы. Для защиты деталей от коррозии в масло добавляют антикорро­зионные присадки — соединения, содержащие либо серу, либо фосфор, либо серу и фосфор одновременно, образующие каталитически неактивную пленку на поверхности металла, предохраняющую ее от воздействия продуктов окис­ления масла.

Для предотвращения ценообразования в масле используются противопен-ные присадки, обычно на основе кремнийорганических соединений. Противо-пенные присадки добавляют к трансмиссионным маслам, в количестве не бо­лее 0,001%. Для уменьшения температуры застывания масел и улучшения их текучести при низких температурах применяют депрессорные присадки (по-лиметакрилаты, окисленный потролатум и др.). Эффективность действия этих присадок зависит от химической природы масла, его вязкости, содержания вы-сокозастывающих углеводородов. Присадки могут снизить температуру зас­тывания масла на 5-25 °С. Иногда в одном соединении содержится несколько различных функциональных групп, что делает присадку универсальной. На­пример, соли кислых эфиров диалкилдитиофосфорной кислоты. Они облада­ют противоизносными, противозадирными, моющими, антикоррозионными, ан­тиокислительными, депрессорными свойствами.

Классификация и ассортимент трансмиссионных масел

В агрегатах трансмиссии автомобилей применяется широкий ассортимент масел. Согласно ГОСТ 17479.2-85 масла классифицированы по классам (табл. 1.21) и группам в зависимости от их вязкости и эксплуатационных свойств.

Таблица 1.21. Классификация трансмиссионных масел по классам

Класс вязкости

Кинематическая вязкость при температуре 100 °С, мм2

Максимальная температура, при которой динамическая вязкость не превышает 150 Па -с, °С

9

6,00-10,99

-45

12

11,00-13,99

-35

18

14-24,99

-18

34

25,00-41,00

-

В зависимости от смазывающих свойств масла делят на пять групп (табл. 1.20). С учетом деления на классы и группы трансмиссионные масла имеют условные обозначения. Например, обозначение ТМ4-10 расшифровывается следующим образом: ТМ — трансмиссионное масло, цифра 4 — группа по эксплуатацион­ным свойствам, цифра 10 — класс вязкости.

Представителями группы ТМ-1 являются нигролы зимний и летний (ТУ 38.101529-75), применяющиеся на старых моделях автомобилей. Нигролы — это неочищенные остатки от прямой перегонки нефти. Они характеризуются неудовлетворительными противоизносными, антиокислительными и низкотем­пературными свойствами. К этой группе можно отнести базовые масла (ТБ-20, ТС-14,5), служащие основой для изготовления автомобильных трансмиссион­ных масел.

К группе ТМ-2 относится масло для коробок передач и рулевого управле­ния — ТС (ОСТ 38.01260-82, прежнее обозначение ГОСТ 4002-53), класс 18. Это масло имеет низкие эксплуатационные свойства, применяется в ограни­ченных масштабах только на старых моделях легковых автомобилей.

В группу ТМ-3 входят масла ТСп-10, Тап-15В, ТСп-15К, выпускаемые по ГОСТ 23652-79. ТСп-10 применяют для смазывания тяжелонагруженных ци­линдрических, конических и спирально-конических передач грузовых автомо­билей. Можно применять в качестве зимнего для умеренной климатической зоны и всесезонного для северных районов страны. Тап-15В служит для сма­зывания тяжелонагруженных цилиндрических, конических и спирально-кони­ческих передач грузовых автомобилей. ТСп-15К имеет улучшенные по сравнению с маслом Тап-15В противоизносные, антиокислительные и низкотемпе­ратурные свойства. Служит в качестве всесезонного для умеренной климати­ческой зоны. Предназначено для тяжелонагруженных цилиндрических и спи­рально-конических передач, в том числе большегрузных автомобилей КрАЗ, КамАЗ, УралАЗ.

К группе 4 относятся масла ТСп-14гип (ГОСТ 23652-79), ТС3-9гип (ОСТ 38.101158-78), ТСгип (ОСТ 38.01260-82, прежнее обозначение ГОСТ 4003-53).

ТСп-14гип (класс 18) применяется для гипоидных передач грузовых авто­мобилей всесезонно в умеренной и жаркой климатической зоне. Обладает вы­сокими противозадирными, но недостаточными антиокислительными и анти­коррозионными свойствами. Показатели масла резко ухудшаются при попада­нии в него воды. В этом случае масло необходимо немедленно заменить.

ТС3-9гип (класс 9) применяется в агрегатах трансмиссии грузовых автомо­билей в районах Крайнего Севера при температуре воздуха до -55 °С. Ввиду малой вязкости и ухудшения противоизносных свойств при большой темпера­туре это масло используется только в зимний период. ТСгип предназначено для гипоидных передач старых моделей легковых автомобилей. Ввиду недо­статочных низкотемпературных, противоизносных и антиокислительных свойств для новых моделей автомобилей не рекомендуется.

В группу 5 входят масла ТАД-17и (ГОСТ 23652-79) и ТМ5-12рк (ТУ 38.101844-80). ТАД-17и (класс 18) получают смешением остаточного и дистилляторного масел с введением многофункциональной и депресорной при­садок. Масло обладает высокими эксплуатационными свойствами, является универсальным и может применяться в тяжелонагруженных цилиндрических, спирально-конических и гипоидных передачах грузовых и легковых автомоби­лей в умеренной и жаркой климатической зонах.

ТМ5-12рк (класс 12) получают из низкозастывшего масла селектив­ной очистки, загущенного полимерной присадкой, с введением много­функциональной присадки. Масло относится к числу универсальных для эксплуатации и консервации цилиндрических, спирально-конических и гипоидных передач грузовых автомобилей. Предназначено для приме­нения в качестве всесезонного, в первую очередь для эксплуатации в северных районах.

Основным сортом, применяемым для автомобильных гидромеханических коробок передач, является масло марки А (ТУ 38.101179-79). Это масло име­ет температуру застывания -40 °С, его применяют всесезонно в умеренной климатической зоне. Для автомобилей, эксплуатируемых в северных районах страны, разработано масло МГТ (ТУ 38.401494-84), которое по эксплуатаци­онным свойствам соответствует маслу марки А, но имеет лучшие низкотем­пературные показатели — работоспособно до -50 °С. В гидрообъемных пере­дачах автомобилей, в частности в гидроусилителях рулей, используют масло марки Р, выпускаемое по тем же ТУ, что и масло марки А. Применяется оно в качестве всесезонного в умеренной климатической зоне.

Эксплуатационные свойства трансмиссионных масел

Качество трансмиссионных масел оценивают по результатам их испытаний в лабораторных, стендовых и эксплуатационных условиях. Лабораторными мето­дами определяют физико-химические показатели масел: плотность, кинематичес­кую и динамическую вязкость, температуру вспышки, температуру застывания, термическую стабильность, содержание воды, механических примесей, коррози­онное воздействие на медные и стальные пластины, кислотное число и др. Стен­довые испытания масел проводят на специальном оборудовании или на агрегатах трансмиссии автомобилей. Этими испытаниями определяют влияние масел на износ и состояние деталей агрегатов при выбранных режимах, соответствующих наиболее напряженным условиям эксплуатации. Испытания на автомобилях про­водят для определения влияния масел на надежность работы агрегатов трансмис­сии: краткосрочные — серия циклов на режиме «разгон — резкое замедление» для оценки противозадирных свойств масел и длительные — в условиях рядовой эксплуатации.В табл.1.22 показаны основные показатели масел для гидросистем автомобилей. В табл. 1.23 представлены основные физико-химические показате­ли некоторых марок трансмиссионных масел.

Таблица 1.22. Основные показатели масел для гидросистем автомобилей

 

Показатели

Для гидротранс­форматоров и авто­механических передач

Для гид­роусилите­ля руля,

А

МГТ

 

Вязкость кинематическая (ммУс) при температуре:

 

 

 

50 °С

20-30

-

12-14

100 °С

-

6-7

-

-20 °С

2100

-

 

Вязкость динамическая при температуре -50 °С -не более, Па с

-

400

-

Температура вспышки — выше, °С,

175

160

163

Температура застывания - ниже, "С

-40

-55

-45

Испытания на коррозию стальных пластин

Выдерживает

Увеличение массы резины после выдерживания ее в масле в течение 72 ч при температуре 130 °С — не более, %:

 

 

 

марка 81-90

2

марка В-1И

-

5,0

2,5

Испытание на вспенивание при температуре 125 °С

Пена должна исчезать не более чем через 30 с

Индекс задира, Из

-

40

2

Критическая нагрузка, Н

720

900

-

Нагрузка заедания, Н

2240

2000

-

Диаметр пятна износа, мм (4 ч, 200 Н)

0,55

0,50

-

Таблица 1.23. Основные физико-химические показатели некоторых марок российских трансмиссионных масел

Показатели

 

 

Группа ТМ-3

Группа ТМ-4

Групп.

iTM-5

Сп-10

ТАп-15В

ТСп-15

ТСп-14гип

ТС3-9гип

ТСгип

ТАД-17и

ТМ5-12рк

Вязкость кинематическая при температуре 100 °С, мм2

10

15

16

14

9

21-32

17

12

Вязкость динамическая (Па с) при

температурах:

-20 °С

-30 °С

10-20

40-100

300

2000

25

120

30-70

180-550

1-3

2-9

750

3000-10000

25-62

130-480

-

11

Температура застывания ниже, °С

-40

-20

-25

-25

-50

-20

-25

 

Температура вспышки выше, °С

128

180

180

180

160

-

200

180

Термоокислительная стабильность на

приборе Д-НАМИ при температуре 140 °С:

увеличение вязкости, %

осадок, %

21,4

0,54

21,3

1,40

3,8

0,07

1,9

0,07

1,1

0,20

22,2

0,95

2,8

0,02

0,8

0,07

Смазывающие свойства на ЧМТ:

 

 

 

 

 

 

 

 

критическая нагрузка сваривания Р, Н

3500

2800

3150

4640

3480

7750

3750

3350

критическая нагрузка заедания, 1^, Н

825

800

1120

1235

1300

1190

1250

1190

диаметр пятна износа DH, мм

0,94

0,60

0,50

0,86

0,80

0,87

0,40

0,40

                                           АВТОМОБИЛЬНЫЕ МАСЛА, СМАЗКИ, ПРИСАДКИ

Вязкостно-температурные свойства трансмиссионных масел

Важным показателем, характеризующим эксплуатационные свойства ма­сел, является вязкость. От вязкости масла зависят потери энергии на трение в агрегатах трансмиссии. Опыт эксплуатации показывает, что при температуре -10 °С вязкость масла Тап-15В достигает 30Па-с, при этом КПД заднего моста грузового автомобиля, например, ЗИЛ-130 уменьшается до 50%, а расход топ­лива возрастает в 2 раза по сравнению с нормой. При движении автомобиля температура масел в агрегатах трансмиссии возрастает по сравнению с темпе­ратурой окружающего воздуха, но в зимний период остается низкой (рис. 1.9).

Интенсивность изменения температуры в агрегатах зависит от режима дви­жения автомобиля и температуры окружающего воздуха. При частых останов­ках температура резко уменьшается, особенно в зимнее время (рис. 1.9). Тем­пература масла в коробке передач гораздо выше, чем в ведущем мосту, ввиду прогрева от двигателя, а также вследствие более интенсивного охлаждения ведущего моста воздухом при движении автомобиля. Согласно характеристи­кам трансмиссионных масел, приведенным в табл. 1.19 и 1.23 наилучшие пока­затели имеют следующие масла: в умеренной климатической зоне — ТСп-15К, Тап-15В и ТАД-17и; в северных районах страны — ТМ5-12рк, ТСп-10 и ТС3-9гип. Применение в агрегатах трансмиссии маловязких масел, не рекомендо­ванных автозаводами, недопустимо, так как может привести к утечкам масла через сальники, повышенному износу деталей и выходу агрегатов трансмис­сии из строя. Минимальные значения вязкости масел в агрегатах трансмиссии должны быть в пределах 10-20 мм2/с, что определяется их противоизносными свойствами и способностью сальниковых уплотнителей предотвращать утеч­ку масла. Максимальная вязкость определяется возможностью преодоления сопротивления вращению застывшего масла в агрегатах при трогании автомо­биля с места, зависит от конструкции автомобиля и составляет 300-600 Па-с. В табл. 1.24 представлена классификация трансмиссионных масел по SAE в зависимости от вязкостных свойств.

Таблица 1.24. Классификация трансмиссионных масел по SAE в зависимости от вязкостных свойств

Класс

вязкости

Максимальная температура, при которой вязкость масла не превышает

150 000 сП, °С

Кинематическ< температуре

ш вязкость при 100 °С, Сет

мин.

макс.

70W

-55

75W

-40

80W

-26

7,0

85W

-12

11,0

90

13,5

24,0

140

24,0

41,0

250

41,0

СМАЗЫВАЮЩИЕ СВОЙСТВА

Работа шестерен агрегатов трансмиссии происходит в основном в услови­ях граничного трения, при которых повышается износ зубьев шестерен. Ин­тенсивность изнашивания во многом зависит от смазывающих свойств приме­няемых масел. Смазывающие свойства — способность масла адсорбироваться на рабочей поверхности с образованием граничного слоя — определяются со­вокупностью противоизносных, противозадирных и противопиттинговых по­казателей масла. Смазывающие свойства можно оценивать на четырехшари-ковой машине трения (ЧМТ) по обобщенному показателю индекса, задира И3. Чем больше И3, тем эффективнее смазывающие свойства масла. При оценке противоизносных и противозадирных свойств принимают во внимание крити­ческую нагрузку заедания Рк и сваривания шаров Р, а также диаметр пятки износа D .

Величина Р характеризует нагрузку, при которой разрушается масляная пленка в зоне контакта, Р — нагрузку, при которой происходит задир шаров, D — износ шаров после одного часа испытаний.

Наиболее высокие требования по противозадирным свойствам предъявля­ются к маслам для гипоидных передач, в которых удельные давления в зоне контакта зубьев достигают 4000 мПа. Значение И3 для гипоидных масел со­ставляет 60 ед. У масел для спирально-конических передач этот показатель должен быть не менее 50 ед. Для масел, применяемых в коробках передач, противозадирные свойства имеют второстепенное значение. Выбор масел для гипоидных передач осуществляется с учетом режима работы агрегатов. Так, для гипоидных передач грузовых автомобилей эксплуатационный режим ха­рактеризуется постоянными повышенными удельными нагрузками на зубья ше­стерен и относительно небольшими скоростями вращения. Для легковых ав­томобилей характерны высокие скорости вращения и переменные режимы на­грузки. Гипоидные масла ТС-14гип предназначены для грузовых автомобилей. Масла ТСгип — применяются только для легковых автомобилей. Универсаль­ное масло ТАД-17и может использоваться в агрегатах трансмиссии как грузо­вых, так и легковых автомобилей. Противоизносные свойства масел влияют на интенсивность изнашивания зубьев шестерен. Масла со значением D =0,4-0,5 мм обеспечивают в 1,5 раза меньший износ деталей, чем масла с D =0,8-0,9 мм. Наиболее эффективными маслами по этому показателю являются ТАД-17и и ТСр-15к.

Противопиттинговые свойства — это способность масел предотвращать усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев шестерен под влия­нием циклических нагрузок — при оценке физико-химических показателей масел не нормируется. Для различных масел эти свойства неодинаковы. Вре­мя наступления питтинга зубьев шестерен сокращается при повышении рабо­чих температур масла и снижении его вязкости. Наилучшими противопиттин-говыми свойствами в условиях повышенных температур обладают масла ТАД-17и и ТСп-15к, наихудшими — ТСп-10.

СТАБИЛЬНОСТЬ ПРОТИВ ОКИСЛЕНИЯ

В процессе работы в агрегатах трансмиссии в результате взаимодействия масла с кислородом воздуха при повышенной температуре в присутствии ка­талитически активных металлов происходит изменение физико-химических и эксплуатационных свойств масла. Это приводит к возрастанию вязкости и кис­лотного числа. В масле накапливаются продукты окисления. Повышение вяз­кости сопровождается ухудшением вязкостно-температурных свойств. Увели­чение кислотного числа может вызвать коррозию подшипников и других дета­лей агрегатов трансмиссии.

Антиокислительные свойства масла оцениваются термоокислительной стабильностью на экспериментальных установках, имитирующих условия работы масел при повышенных температурах. Наилучшие показатели име­ют масла на очищенной основе: ТАД-17и, ТСп-15к, ТСп-14гип, ТМ5-12рк (см. табл. 1.22), что позволяет использовать их для продления срока служ­бы агрегатов.

КОРРОЗИОННАЯ АГРЕССИВНОСТЬ

В результате накопления органических кислот, а также попадания в масло паров воды из атмосферы может возникнуть коррозия металлических деталей агрегатов трансмиссии. Коррозионная агрессивность масла характеризуется из­менением кислотного числа, содержанием водорастворимых кислот и щелочей. Наиболее наглядной проверкой масел на коррозионную агрессивность является проба на стальную и медную пластинки при температуре выше 100 °С. Наи­меньшую коррозионную агрессивность имеют масла ТСп-15К, ТМ5-12рк, ТАД-17и, наибольшую — ТСгип.

СРОКИ СМЕНЫ МАСЛА

Сроки службы масел в агрегатах трансмиссии различных автомобилей на­ходятся в широких пределах: примерно от 20 до 100 тыс. км пробега. Это обус­ловлено различным качеством масел, конструкцией трансмиссии, условиями и режимами эксплуатации автомобилей.


Замену масла производят при значительном изменении его показателей по сравнению с исходными: вязкости, кислотности, противоизносных, антикор­розионных, антиокислительных свойств и др. На изменение показателей мас­ла в значительной степени влияют условия эксплуатации: нагруженность транс­миссии, температурный режим, интенсивность поступления продуктов загряз­нения (пыль, вода, продукты износа деталей), механическое воздействие и др.

Одним из важных факторов, определяющих срок смены масел, являются условия эксплуатации автомобиля. Наиболее нагружены агрегаты трансмис­сии при эксплуатации автомобиля на грунтовой дороге (нагруженность харак­теризуется передаваемой энергией на 1 км пробега), в наименьшей степени — на скоростных магистралях. Если взять удельную энергию при движении на скоростной дороге за единицу, то по булыжной дороге она составит — 1,66, в городских условиях — 1,89, в горных условиях — 1,94, на грунтовой доро­ге—2,21.

При повышенной рабочей температуре масла ускоряются окислительные процессы, растет количество отложений. При этом ухудшается теплоотвод от деталей и ужесточаются условия их работы. Происходит интенсивное сниже­ние противоизносных, противозадирных и антиокислительных свойств масла.

Необходимым условием продолжительной работы масла является надеж­ная защита агрегатов от проникновения пыли и влаги. Наличие в масле дорож­ной пыли приводит к снижению противоизносных свойств масла, которое не­возможно компенсировать самыми эффективными присадками. Поступление воды, влаги в масло также ухудшает его противоизносные и противозадирные свойства. Например, при попадании в масло ТСгип около 5% воды нагрузка сваривания масла Р. уменьшается не менее чем в 2 раза, а диаметр пятки изно­са Ьк возрастает в 2 раза. Срок службы масла в значительной степени зависит от его качества. В большинстве случаев критерием при установлении срока замены масла служит изменение его физико-химических показателей (вязкос­ти, кислотности, содержания активных элементов присадки), изменения про­тивоизносных свойств масла, а также состояние деталей агрегатов трансмис­сии после испытаний. Важным параметром, определяющим необходимость за­мены масла, является повышение вязкости на 50%. Необходимым условием бессменной работы масла являются его высокие эксплуатационные свойства и надежная герметизация узлов и агрегатов.

Рекомендации по применению трансмиссионных масел приведены в табл. 1.25. Наилучшими эксплуатационными свойствами обладают масла: ТАД-17и — для применения в агрегатах трансмиссии легковых и грузовых автомобилей; Тап-15В — в коробках передач грузовых автомобилей, а также в ведущих мос­тах с негипоидными передачами легковых и грузовых автомобилей; ТМ5-12рк — для агрегатов трансмиссии грузовых автомобилей в северных рай­онах страны. Марки трансмиссионных масел должны применяться в соответ­ствии с инструкцией по эксплуатации автомобилей. На практике возможна си­туация, когда возникает необходимость смешивания масел. Как вынужденная временная мера это допустимо. Смеси масел можно использовать в коробках передач и в ведущих мостах с негипоидными передачами. В гипоидных пере­дачах должны использоваться только гипоидные масла. В табл. 1.26 представ­лены марки трансмиссионных масел, производимые российскими предприя­тиями и допущенные к применению в РФ. В табл. 1.27 приведены сведения о соответствии марок отечественных и зарубежных трансмиссионных масел.

Таблица 1.25. Рекомендации по применению трансмиссионных масел

Масло

Тип передачи

Срок замены масла, тыс. км

Минимальная температура, °С

ТСгип

Ведущие мосты старых мо­делей легковых автомобилей

24-30

-20

ТАД-17и*

Коробки передач и ведущие мосты легковых и грузовых автомобилей

60-80

-30

Тап-15В

Коробки передач грузовых автомобилей с карбюратор­ными двигателями; ведущие мосты грузовых и легковых автомобилей с негипоидными передачами

24-72

-25

ТСп-15

Коробки передач, ведущие мосты грузовых автомобилей с негипоидными передачами

36-72

-30

ТСп-14гип

Ведущие мосты грузовых автомобилей с гипоидными передачами

36

-30

ТСп-10**

Коробки передач грузовых автомобилей с карбюратор­ными двигателями; ведущие мосты грузовых автомобилей с негипоидными передачами

35-50

-45

ТС3-9гип

Коробки передач и ведущие мосты автомобилей на Севере

Зимний период эксплуатации

-50

ТМ5-12рк

Коробки передач и ведущие мосты грузовых автомобилей

50

-50

На автомобилях ВАЗ-2108 и ВАЗ-2109 (и другие переднеприводные этого класса) в транс­миссии используется моторное масло, которое заливается в двигатель.

" При отсутствии масла ТСп-10 или ТМ5-12рк в зимний период допускается использовать смесь масла Тап-15В или ТСп-15к с 10-20% дизельного зимнего или арктического топлива, которое будет работоспособно при температуре -40...50 °С.

Таблица 1.26. Марки трансмиссионных масел, производимые российскими предприя­тиями и допущенные к применению в РФ

Марка

Классификация

Фирма, область применения

«Омскет» (ТМ-3-18)

API GL-3

АО «Омский НПЗ».  Масло для грузовых

автомобилей с негипоидными передачами

«Ангрол Т» (ТМ-3-18)

API GL-3

АО «Ангарская нефтехимическая компания». Масло для грузовых автомобилей с негипоидными передачами

«Ангрол

Супер-Т»

API GL-5

АО «Ангарская нефтехимическая компания». Масло выпускается двух видов: с вязкостью при 100 °С13,5-15,5мм2/с и 16,5-20 мм2/с. Для всех типов передач

«Яр-Марка Супер Т»

(ТМ-5-18)

API GL-5

АО «Ярославне фтеоргсинтез». Универсальное масло для всех типов передач. Масло выпускается двух моди­фикаций (аналогично «Ангрол Супер-Т»)

«Яр-Марка Т»

(ТМ-3-18)

API GL-3

АО «Ярославнефтеоргсинтез».  Масло для грузовых автомобилей с негипоидными передачами

«Волнез Супер-Т»

(ТМ-5-18)

API GL-5

АО «Лукойл-Волгограднефтепереработка». Универсальное масло для всех типов передач

«Новоойл-Т» (ТМ-5-18)

API GL-5

АО «Новоуфимский НПЗ». Универсальное масло для всех типов передач

Таблица 1.27. Соответствие марок отечественных и зарубежных трансмиссионных масел

Отечественное масло

Зарубежное масло

Классификация

Фирма, масло

Масло А для гидротрансформаторов и автоматических коробок передач

 

Shell, DonaxT6 Mobil, ATF 200 TYPE A BP, ATFTYpeASuffixA Esso, Automatic Transmission Fluid

Масло Р для систем гидроусилителя руля и гидрообъемных передач

 

Shell, Tellus T Mobil, Mobilfluid 93 BP, ATF Type A Suffix A Esso, Torgue Fluid 40

Тап-15В (ТМ-3-18) ГОСТ 23652-79

API GL-3

BP, Gear Oil GP 90 Caltex, Thuban 90 Shell, Spirax90 EP Mobil, Mobilube C90 Esso, Gear oil EP90

ТСп-15к (ТМ-3-18) ГОСТ 23652-79

API GL-3

Shell, SpiraxEP 90W Mobil, Mobilube GX 90 BP, Gear oil EP SAE 90 Esso, Gear oil EP 90

ТСп-10 (ТМ-3-9) ГОСТ 23652-79

API GL-3

Shell, SpiraxEP 80W BP, Gear Oil 80 EP, Multi Gear oil 90EP Mobil, Mobilube CX SAE 80 Esso, Gear oil CP 80

ТАФ-17и(ТМ-5-18) ГОСТ 23652-79

API GL-5

Shell, SpiraxND90 Mobil, Mobilube ND90 BP, Multi Gear SAE 90 EP Esso, Gearoil 90 EP


Molykote A - чтобы понять, надо гонять!



Cамый простой и эффективный способ уменьшения износа двигателя это  продукт нового поколения - molykote A.

Присадка для Двигателей Внутреннего Сгорания ( ДВС ), Коробок Переключения Передачь ( КПП ) и Редукторов, созданная на основе MoS2 (дисульфида молибдена), образует на всех поверхностях трения и скольжения плёнку, устойчивую к действию больших нагрузок, значительно снижает трение и гарантирует более легкий ход всех подвижных деталей.