Для обеспечения нормальной работы агрегатов трансмиссии масло должно обладать определенной вязкостью и совокупностью эксплуатационных свойств, которые отражаются в различных классификациях и спецификациях.
Трансмиссионные масла применяются в механических коробках передач (МКП), раздаточных коробках, ведущих мостах, то есть в тех агрегатах, в которых крутящий момент двигателя передается зубчатыми колесами. К тому же эти масла используются в гидромеханических передачах — гидроусилителях рулевого управления (ГУР) и автоматических коробках передач (АКП). В трансмиссии масло не только смазывает, охлаждает, удаляет продукты износа, защищает от коррозии, но и передает мощность в АКП, а также выполняет еще ряд функций (см. ниже). Нагрузки и температуры в узлах трансмиссии современных автомобилей довольно значительные. Для обеспечения их работы масла должны обладать высоким уровнем эксплуатационных свойств, которые обеспечивают введением в базовое масло (основу) пакета присадок. Базовым может быть минеральное, частично или полностью синтетическое масло. Оно в основном определяет зависимость его вязкости от температуры (вязкостно-температурная характеристика), а пакет присадок — противоизносные, противозадирные, антикоррозионные и другие эксплуатационные свойства.
Свойства трансмиссионных масел
Смазывающая способность — основное свойство трансмиссионного масла. Зависит от его возможности предохранять поверхности трения (зубья шестерен, подшипники и т. д.) от различных повреждений — износа, задиров (разрушения в виде борозд) и питтинга (выкрашивание поверхности). Улучшается по мере увеличения вязкости масла, а также количества противоизносных и противозадирных присадок.
Вязкость — свойство, от которого зависит значительное число других характеристик масла.
Большая вязкость обеспечивает высокую прочность масляной пленки, но увеличивает потери мощности, передаваемой через агрегат, на внутреннее трение в масле. К тому же высоковязкое масло сильнее густеет на морозе. По этим причинам возможность улучшения смазывающей способности за счет увеличения вязкости ограничена.
Меньшая вязкость, наоборот, снижает потери на трение и прочность масляной пленки. Защита от износа и задира в этом случае обеспечивается в основном противозадирными и противоизносными присадками. Так как в тонком слое смазки может содержаться недостаточно присадок, в маловязких маслах их содержание увеличивают. Меньшая вязкость усложняет обеспечение герметичности узла. В современных агрегатах эта проблема решена благодаря применению высококачественных уплотнений. При отрицательных температурах небольшая вязкость дает возможность начать движение без предварительного разогрева агрегатов трансмиссии.
Термоокислительная стабильность — способность сохранять свои свойства под действием повышенных температур. Обеспечивается введением в масло антиокислительных присадок.
Антикоррозионные свойства — способность масла предотвращать коррозию металлов и сплавов, из которых изготовлены детали агрегатов трансмиссии — стали, латуни и т.д. Образующиеся в процессе окисления масла вещества вызывают значительную коррозию, особенно у цветных металлов и их сплавов. Поэтому в трансмиссионные масла вводят ингибиторы коррозии, препятствующие процессам окисления металлов.
Стойкость к образованию пены, возникающей из-за интенсивного перемешивания трансмиссионного масла в процессе работы, зависит от химического состава базового масла и присадок. Значительное пенообразование приводит к смазыванию деталей не маслом, а масловоздушной смесью, резко сокращая срок службы агрегата.
Многообразие выпускаемых трансмиссионных масел, предназначенных для автомобилей, вызвало необходимость разработки и использования классификаций, которые позволяют правильно выбрать трансмиссионное масло для любого транспортного средства.
Классификация ГОСТ-17479.2-85
В зависимости от величины вязкости при температуре 100°С трансмиссионные масла разделяют на четыре класса — 9, 12, 18, 34.
По уровню эксплуатационных свойств и возможным областям применения масла разбиты на пять групп — 1, 2, 3, 4, 6, 5. Пример обозначения трансмиссионного масла по ГОСТу-17479.2-85 приведен на рис. 1.
Из-за того что по ГОСТовскому обозначению достаточно трудно определить температурный диапазон применения трансмиссионных масел, отечественные производители указывают класс вязкости и по SAE.
Классификация SAE J306
Разделяет трансмиссионные масла по вязкости на классы:
летние — 80, 85, 90, 140, 250;
всесезонные имеют двойное обозначение, например 75W-90, 80W-140 и т. д.
Примерное соответствие классов вязкости по ГОСТу-17479.2-85 и SAE J306 приведено на рис. 2.
Рекомендуемые АвтоВАЗом температурные диапазоны применения трансмиссионных масел различных классов вязкости по SAE приведены на рис. 3.
Классификация API
Разделяет масла по эксплуатационным свойствам на семь групп: GL-1 , GL-2 , GL-3 , GL-4 , GL-5 , GL-6 и МТ-1. В агрегатах трансмиссии легковых автомобилей наиболее часто используются следующие:
GL-4 — для цилиндрических, спирально-конических и гипоидных зубчатых передач при умеренных условиях эксплуатации;
GL-5 — для гипоидных передач при жестких условиях эксплуатации.
Примерное соответствие групп трансмиссионных масел по ГОСТу-17479.2-85 и API приведено на рис. 4.
Спецификации производителей автомобилей
Трансмиссионные масла, имеющие одобрение АвтоВАЗа, приведены в таблицах. Группа «ГИПОИД» предназначена для использования в передних и задних мостах, раздаточных коробках, рулевых червячных редукторах автомобилей с приводом на задние колеса (ВАЗ-2101 …-2107) и автомобилей с приводом на 4 колеса (ВАЗ-2121 и ВАЗ-21213, ВАЗ-2123 и их модификации). Масла группы «ТРАНС КП» для коробок передач всех автомобилей ВАЗ, допущенные АвтоВАЗом к применению.
Масла для гидромеханических передач
Масло в гидромеханической (автоматической) коробке передает мощность двигателя в гидротрансформаторе, смазывает узлы и детали, циркулирует в системе управления, передает энергию для включения фрикционных муфт, обеспечивает их сцепление и охлаждает детали. Эти масла называют также жидкостями (ATF — Automatic Transmission Fluids), и к ним предъявляются весьма противоречивые требования. Для того чтобы АТF не путали с маслами для механических коробок передач, их окрашивают в определенный цвет (как правило, красный).
Производители автомобилей и гидромеханических коробок разработали отдельные спецификации для этих масел — General Motors (Dexron II, Dexron III, Dexron IV), Ford (Mercon), DaimlerCrysler (MB 236. 1/236.5) и т. д. Жидкости, соответствующие требованиям Dexron II, Dexron III, Mercon, могут быть взаимозаменяемы и совместимы, но при этом замена одного масла на другое или их смешение должны допускаться автопроизводителем.
В гидравлических усилителях руля требования к маслам менее жесткие, поскольку там нет необходимости обеспечивать сцепление фрикционных дисков. В этих устройствах довольно часто используют жидкости для гидромеханических коробок передач (согласно инструкции по эксплуатации автомобиля) для сокращения ассортимента смазочных материалов, используемых в автомобилях.
Редакция благодарит за помощь в подготовке материала Т. И. Назарову, зав. отделом масел ВНИИ НП.
«Полезные страницы», 2002, выпуск 10, стр. 219