Трансмиссионное масло какими свойствами должно обладать

Масло для трансмиссии

Современный автомобиль состоит из большого количества деталей, механизмов, агрегатов и узлов. При этом в процессе работы многие детали взаимодействуют между собой, создается трение в условиях различных нагрузок. Естественно, так называемое «сухое» трение обычно приводит к тому, что сопряженные поверхности сильно изнашиваются. В результате от трения растет температура, может произойти заклинивание, деформация, разрушение деталей и т.д.

Именно по этой причине в различных механических элементах используются смазочные материалы. Коробка передач независимо от типа КПП не является исключением. В данный агрегат заливается специальное трансмиссионное масло, которое по свойствам несколько отличается от моторного масла. Далее мы рассмотрим, какие особенности, свойства и отличия от других видов смазок имеет масло для трансмиссии.

Масло и трансмиссия: что нужно знать

Итак, хотя детали в коробке передач не испытывают слишком сильных нагрузок по сравнению с ДВС, все равно агрегат нуждается в смазке. Для решения задачи используется специальное трансмиссионное масло.

Также в автоматические КПП гидромеханического типа и вариаторы заливается специальная трансмиссионная жидкость ATF. Такая жидкость является не просто смазкой, но и выполняет функции рабочего тела (через жидкость передается крутящий момент, а также осуществляется передача усилия на исполнительные механизмы для переключения передач).

Само масло для трансмиссий  является особым составом, который необходим для защиты деталей от сухого трения, для охлаждения, удаления загрязнений в коробке, ведущих мостах, раздаточных коробках, редукторах. Также трансмиссионное масло сегодня активно используется и в других системах (например, рулевой механизм с ГУР).

Масло для КПП в основе имеет минеральную, синтетическую или полусинтетическую базу, куда добавляется целый пакет присадок для получения нужных свойств (антиокислительные и антикоррозийные присадки, противоизносные присадки, моющие добавки и т.д.). Указанные добавки представляют собой хлор, фосфор, серу, дисульфиды и т.д.

Основной задачей трансмиссионного масла, как и моторного, является создание особой защитной пленки на поверхности деталей, что позволяет избежать сухого трения, перегрева  и повышенного износа, различных повреждений и т.д. При этом масло должно иметь нужную вязкость, чтобы пленка не разрушалась (прорывалась) под механическими ударными и температурными нагрузками.

Также в различных условиях и температурных диапазонах плотность жидкости не должна мешать работе механизма. Другими словами,  трансмиссионная жидкость и ее свойства не должны сильно зависеть от высоких или низких температур. Данная особенность напрямую отражает качество масла для КПП, обозначается индексом вязкости трансмиссионных  масел.

Получается, среди основных требований к маслу для трансмиссии выделяют способность выдерживать режимы скольжения с большой скоростью, высокое давление и перепады температур (в среднем, от минус 60 до плюс 150 градусов по Цельсию).

Также в списке основных требований к трансмиссионным маслам и жидкостям можно выделить:

  • снижение потерь на трение;
  • эффективное охлаждение сопряженных поверхностей;
  • защиту от износа, заклинивания;
  • сведение к минимуму ударной нагрузки;
  • уменьшение уровня шумов от работы шестерен;
  • снижение уровня вибронагруженности;
  • низкая токсичность и легкость переработки отработанного масла;

Чтобы в полной мере соответствовать данным требования и иметь способность выполнять поставленные задачи на протяжении всего срока службы, масло должно иметь следующие свойства: низкая склонность к пенообразованию, противоизносные и противозадирные свойства, стойкость к окислению, высокий порог вязкостно-температурных значений, защитные свойства при контакте с водой, химическая стабильность. Также можно отметить, что масло не должно быть агрессивным к различным уплотнительным элементам из резины.

Виды трансмиссионных масел и классификация

Как уже было сказано, масло состоит из базовой основы, которая бывает:

  • минеральной;
  • полусинтетической
  • синтетической

Также на степень вязкости трансмиссионных масел напрямую влияют присадки и разные добавки в их составе. Минеральное масло получают из нефти, продукт является самым распространенным и доступным по цене вариантом.

Данная жидкость способна формировать плотную и устойчивую пленку на деталях, неплохо защищает от износа. Однако минусом является небольшой срок службы, быстрая потеря свойств и зависимость от температуры (особенно от отрицательной).

С учетом таких недостатков позже появились полностью синтетические трансмиссионные масла, которые по качеству лучше минеральных. Прежде всего, такой продукт получают искусственно (химический синтез), а также добавляют в состав целую группу присадок. В результате такое масло стабильно по вязкости при высоких и низких температурах, имеет большой срок службы, дольше сохраняет заявленные свойства. Недостаток — сложность производства и, соответственно, высокая стоимость.

Оптимальным же соотношением по качеству и цене принято считать полусинтетическое трансмиссионное  масло, которое представляет собой смешанные в определенных пропорциях синтетическую и минеральную основы.  Полусинтетика отличается усредненными показателями по сравнению с минеральным и синтетическим маслом для КПП.

Трансмиссионные жидкости и масла делятся по степени вязкости. Классификация по SAE:

  • зимние масла для коробки передач: SAE 70W, 75W, 80W, 85W;
  • летние трансмиссионные масла: SAE 80, 85, 90, 140, 250
  • всесезонные масла для коробки, которые сочетают в себе летний и зимний индекс;
Читайте также:  Свойства какого класса электролитов

Масло подбирается в зависимости от требований производителя агрегата, степени нагрузок и рабочих температур. Согласно требованиям к маркировке, все масла сегодня обозначаются по следующему принципу: только одна степень зимнего ряда W (например, SAE 80W) указывает, что это зимнее масло, то есть предназначено для условий эксплуатации при низких температурах.

Одна степень летнего ряда (например, SAE 85) говорит о том, что это летнее масло. Комбинация сразу двух степеней (например, SAE 75W-85) укажет на то, что масло для коробки всесезонное. Отметим, что на данный момент большинство масел, причем как для двигателя, так и для КПП, являются всесезонными. Также маркировка трансмиссионного масла должна отличаться от маркировки моторных масел, которые могут иметь такую же вязкость в обозначениях по SAE.

Общей же системы классификации трансмиссионной жидкости по другим параметрам, попросту не существует. Однако признанным в мире стандартом является классификация по API, которая классифицирует масла для МКПП.

Для классификации  по API отдельно учитываются рабочие условия и особенности конструкции  КПП, а также наличие различных противоизносных присадок. Жидкости для таких коробок обозначены API GL, имеется 5 групп качества: начиная с API GL-1 (низшая) и заканчивая API GL-5 (высшая).  Также есть отдельные дополнительные группы, однако соответствующие им продукты в продаже встречаются редко.

Еще можно выделить классификацию ZF TE-ML, которая распространяется на все масла (как для МКПП, так и для гидромеханических АКПП). Данная классификация создана компанией ZF, которая является одним из крупнейших производителей КПП в мире. По данной классификации масла получают обозначения от ZF TE-ML 01 до ZF TE-ML 14.

Данная классификация учитывает классы вязкости, виды масел, их качество, марку и производителя продукта. Производители смазочных материалов в Европе стараются получить допуск ZF, так как созданная компанией  система классификации уверенно вытесняет другие.

Как правильно подобрать масло в коробку передач

Начнем с того, что оптимально использовать только такие масла, которые отдельно рекомендует сам производитель авто или КПП (оригинальные масла). Информацию можно найти в мануале или в технической литературе. В случае с коробками-автомат часто рекомендуемый тип масла указан прямо на масляном щупе.

В общих чертах, для большинства МКПП подходят масла SAE 75W-90 API GL-4, для гидромеханических автоматов рекомендуется заливать жидкость типа DEXTRON II (иногда прописывается DEXRON). Также недавно появился новый тип трансмиссионных жидкостей  «Т» или «Т2». Еще существует отдельная группа масел для вариаторов, причем масло для CVT отличается от масла для АКПП и роботизированных КПП.

Как видно, различных жидкостей для коробки передач много. Первое правило при выборе — избегать использования продуктов, которые не имеют всех указанных допусков производителя машины или коробки передач. Также следует приобретать продукты известных производителей, остерегаясь подделок.

Если выбирать по базовой основе, нужно помнить, что минеральное масло для МКПП будет более вязким на «холодную» и быстрее сработается (нужно чаще менять), а слишком «жидкое» синтетическое масло может начать течь через сальники и уплотнители КПП после прогрева.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как подобрать масло для автоматической коробки передач. Из этой статьи вы узнаете, что представляет собой масло для АКПП, а также чем отличается от масел для «механики» и на что следует обращать внимание при выборе масла для коробки автомат.

Также нужно при выборе показателя летней и зимней вязкости делать поправку на  индивидуальные условия эксплуатации ТС и средние температуры в регионе, где используется конкретная машина.

Что касается АКПП, обычно все масла для автомата синтетические, однако важно подобрать такое масло, которое соответствует всем допускам производителя коробки. Также крайне нежелательно смешивать трансмиссионные масла разных производителей как в случае с АКПП, так и применительно к «механике».

Во время замены или долива масла нужно использовать только ту жидкость, которая была залита в агрегат ранее. Если же осуществляется переход с одной марки на другую, коробку может потребоваться дополнительно промывать перед заменой масла.

Напоследок отметим, что только правильный подбор масла для коробки передач и своевременная его замена позволяет увеличить срок службы агрегата и повысить качество работы трансмиссии на протяжении всего срока службы.

Источник

Трансмиссионное масло какими свойствами должно обладать

Т. Шестаковская, ведущий специалист ВНИИНП по трансмиссионным маслам

Трансмиссионным маслам незаслуженно уделяют меньше внимания, чем моторным. Однако надежная эксплуатация транспортного средства возможна лишь при условии применения высококачественного масла во всех узлах.

Работа масла в трансмиссии современного автомобиля имеет специфические особенности. Это высокие контактные давления, скорости скольжения и широкий диапазон температур. Пусковые свойства и длительную работоспособность масла надо обеспечивать в интервале от –60 до +150 °С рабочей температуры в объеме масла. В зоне контакта зубьев шестерен фактическая температура может быть на 150–200 °С выше.

Читайте также:  Какие из реакций окислительные и восстановительные свойства

Что касается режимов трения, то в зоне контакта наблюдаются гидродинамическое, смешанное и граничное трение. По мере совершенствования конструкции агрегатов и повышения интенсивности их работы доминирующими становятся граничное и смешанное трение.

  • предохранение поверхностей трения от износа, задира, питтинга и, в конечном счете, поломки зубьев;
  • снижение потерь энергии на трение;
  • отвод тепла из зоны контакта зубчатой передачи;
  • снижение шума и вибрации, уменьшение ударных нагрузок.
Группы трансмиссионных масел по эксплуатационным свойствам (ГОСТ 17479.2-85)

ГруппаСостав маслаРекомендуемая область применения
1Минеральное без присадокЦилиндрические, конические и червячные передачи. Контактное давление 900–1 600 МПа, температура масла в объеме до 90 °С
2Минеральное с противозадирными присадкамиТо же. Контактное давление до 2 100 МПа, температура масла в объеме до 130 °С
3Минеральное с противозадирными присадками умеренной эффективностиЦилиндрические, конические, спирально-конические и гипоидные передачи. Контактное давление до 2 500 МПа, температура масла в объеме до 150 °С
4Минеральное с противозадирными присадками высокой эффективностиЦилиндрические, спирально-конические и гипоидные передачи. Контактное давление до 3 000 МПа, температура масла в объеме до 150 °С
5Минеральное с противозадирными присадками высокой эффективности и многофункционального действия, а также универсальное маслоГипоидные передачи. Ударные нагрузки. Контактное давление выше 3 000 МПа, температура масла в объеме до 150 °С

Для обеспечения пуска трансмиссии при возможно более низкой температуре и снижения потерь на трение в передачах вязкость масла должна быть минимальной, а для обеспечения высокой несущей способности масляной пленки и предотвращения потерь масла через уплотнения – максимальной. При хороших низкотемпературных свойствах трансмиссионного масла и минимально допустимой вязкости при рабочей температуре достигается заметная экономия топлива, особенно при пуске и разогреве агрегатов автомобиля.

Масло должно обладать достаточными противозадирными, противоизносными и противопиттинговыми свойствами, быть стойким к окислению, физически стабильным, противодействовать коррозии меди и пенообразованию, обладать необходимой совместимостью с резиновыми уплотнениями и иметь хорошие защитные свойства при контакте с водой.

Классификация

Отечественная классификация трансмиссионных масел отражена в ГОСТ 17479.2–85.

Трансмиссионные масла разделяют на четыре класса вязкости. В каждом из них ограничены кинематическая вязкость при 100 °С и отрицательная температура, при которой динамическая вязкость не превышает 150 000 мПа·с (предел, при котором еще возможна надежная работа агрегатов трансмиссии).

Свойства трансмиссионных масел по классам вязкости (ГОСТ 17479.2-85)

Класс вязкостиКинематическая вязкость при 100 °С, мм2/с (сСт)Температура увеличения динамической вязкости до 150 000 мПа·с, °С, не выше
96,00 – 10,99–35
1211,00 – 13,99-26
1814,00 – 24,99-18
3425,00 – 41,00
  • ТМ – начальные буквы слов «трансмиссионное масло»;
  • 5 – группа по эксплуатационным свойствам;
  • 18 – класс вязкости.
  • SAE J 306 – по вязкости (разработана Американским обществом автомобильных инженеров);
  • API – по эксплуатационным свойствам (разработана Американским нефтяным институтом).

Эти классификации дополняют одна другую. Их совместное использование обеспечивает правильный выбор сорта масла.

Классификация API

Категория по APIУсловия эксплуатацииОбласть примененияСостав масла
GL-1Относительно мягкие: невысокие нагрузки и скорости скольженияМеханические коробки передач грузовых автомобилей и сельскохозяйственных машинМинеральное масло без присадок или с депрессорной и антипенной присадками
GL-2Умеренные по нагрузкам и скоростям скольженияЧервячные передачи транспортных средств, индустриальные трансмиссионные маслаТо же, что и GL-1. Возможна антифрикционная присадка
GL-3Умеренно-жесткие со средними нагрузками и скоростями скольженияМеханические коробки передач грузовых автомобилей и спирально-конические передачи задних мостовСлабая противозадирная присадка
GL-4 Эквивалентна отмененной спецификации MIL-L-2105Тяжелые по нагрузкам и скоростям скольженияМеханические коробки передач легковых автомобилей, спирально-конические передачи задних мостовОбязательна противозадирная присадка средней активности. Обычно достаточно 50% присадок масла GL-5
GL-5 Эквивалентна отмененной спецификации MIL-L-2105DОчень тяжелые по нагрузкам и скоростям скольжения, включая ударные нагрузки в гипоидной передаче при высокой скорости скольженияГипоидные передачи легковых и грузовых автомобилейАктивные противозадирные и противоизносные присадки
GL-6*Очень тяжелые c высокими скоростями скольжения и ударными нагрузками в гипоидной передачеГипоидные передачи со значительным смещением осей шестеренВ составе масла должны быть активные противозадирные и противоизносные присадки. Процент противозадирной присадки должен быть больше, чем в масле GL-5
MT-1 (PG-1)**Очень тяжелые (механические коробки передач без синхронизации)Механические коробки передач без синхронизации тяжелых грузовиков и автобусовВ составе масла должны быть активные противозадирные и противоизносные присадки, а также присадки, улучшающие термостабильность и совместимость с уплотнениями
PG-2***Очень тяжелые (спирально-конические и гипоидные передачи)Спирально-конические и гипоидные передачи большегрузных автомобилей и автобусовВ составе масла должны быть активные противозадирные и противоизносные присадки, а также присадки, улучшающие термостабильность и совместимость с уплотнениями

Вязкость трансмиссионного масла должна соответствовать максимальной и минимальной температурам применения техники. Исходя из этого, стандарт SAE основан на определении вязкости смазочного материала, измеряемой при высоких и низких температурах. Другие характеристики масел не рассматриваются.

Читайте также:  Какие свойства обладает имбирь при похудении

Согласно последней редакции SAE J 306 (JUL 98), при описании класса вязкости трансмиссионного масла в обозначении можно использовать: число с буквой W, например, SAE 75W; только число (SAE 80); комбинацию двух чисел с буквой W (SAE 75W-90).

В последнем случае сначала должен быть указан сорт с буквой W, а после нее ставят дефис. Другие варианты написания неприемлемы. Маркировка с двумя буквами W исключается. Трансмиссионное масло, отвечающее требованиям SAE 75W, SAE 85W и SAE 90, имеет обозначение SAE 75W-90, но не SAE 75W-85W-90, как допускала предыдущая редакция стандарта SAE J 306.

Трансмиссионные масла, которые одновременно удовлетворяют высоко и низкотемпературным требованиям, являются всесезонными для определенной климатической зоны. Например, всесезонное масло для средней климатической зоны класса вязкости SAE 80W-90 должно удовлетворять низкотемпературным требованиям к маслу SAE 80W (динамическая вязкость 150 000 мПа·с при –26 °С) и высокотемпературным SAE 90 (при 100 °С кинематическая вязкость 13,5–24 мм2/с).

Классификация SAE J 306 (JUL 98)

Класс вязкостиМаксимальная температура для вязкости 150 000 мПа·с (сПз), °СКинематическая вязкость при 100 °С, мм2/с
SAE 70W-554,1 min
SAE 75W-404,1 min
SAE 80W-267,0 min
SAE 85W-1211,0 min
SAE 807,0 – 11,0
SAE 8511,0 – 13,5
SAE 9013,5 – 24,0
SAE 14024,0 – 41,0
SAE 25041,0 min

Вязкость при высокой температуре определяется гидродинамическими характеристиками и косвенно дает представление о величине нагрузочной способности масляной пленки. Некоторые трансмиссионные масла содержат высокомолекулярные полимеры, известные как модификаторы вязкости. В эксплуатации эти присадки подвергаются деструкции, и вязкость масла снижается. Классификация SAE J 306 (JUL 98) предусматривает испытания по методу CEC L-45-T-93 «Стабильность вязкости трансмиссионных масел к напряжению сдвига». Вязкость при 100 °С, указанная в таблице, должна быть не только у свежего масла, но и после испытания. Это требование отсутствовало в предыдущей редакции стандарта SAE J 306 (OCT 91).

Величина 150 000 мПа·с (сПз), используемая для определения низкотемпературных свойств, основана на результатах испытаний задних мостов автомобилей различной конструкции. Эти испытания показали, что поломки происходят при вязкости выше, чем 150 000 сПз. Испытания также показали, что метод Brookfield дает адекватную точность на этом уровне вязкости.

По классификации API трансмиссионные масла делят на группы в зависимости от конструкции и условий эксплуатации агрегатов, а также содержания функциональных присадок и обозначают как API GL. Известны шесть категорий от API GL-1 до API GL-6, новая категория MT-1 и проектная категория PG-2.

Военные спецификации США

Год введенияОбозначениеПримечание
1942US Federal Government VVL-761Первоначальное обозначение MIL-L-2105B. По этой спецификации выпускают масла категории API GL-4. Содержит некоторые устаревшие методы испытаний. Предусмотрено скорое обновление
1946MIL-L-2105 
1958MIL-L-002105AЭквивалентна API GL-5
1962MIL-L-2105BПервоначальное обозначение MIL-L-002105А
1976MIL-L-2105CЭквивалентна API GL-5, включает всесезонные масла и SAE 75W; превышает требования MIL-L-10324А
1987MIL-L-2105DОтвечает нормативным требованиям по охране здоровья, безопасности и защите окружающей среды
1995MIL-PRF-2105EОбъединяет требования MIL-L-2105D и API MT-1. Признает необходимость улучшения термической стабильности

Спецификации

Классификации SAE и API дают общую характеристику трансмиссионных масел, без учета всех показателей качества. Полные требования к физико-химическим и эксплуатационным свойствам масел и их допустимые предельные величины указывают в спецификациях.

В Западной Европе и США автомобильные трансмиссионные масла выпускают по спецификациям фирм-производителей автомобилей или по военным (армии США и НАТО). Спецификации обоих типов содержат требования к физико-химическим и эксплуатационным свойствам масел, определяют объем и методы их испытаний. Промышленные спецификации распространяются на масла от API GL-1 до API GL-6, военные – на API GL-4 и API GL-5.

Военные спецификации дают описание почти всех требований, предъявляемых к маслам, которые имеются на заправочных станциях в США и большинстве других стран.

Требования некоторых изготовителей техники выше, чем гарантируемые этими спецификациями. Поэтому основные изготовители техники имеют собственные спецификации на трансмиссионные масла первой заправки. К этим маслам предъявляются дополнительные требования, обеспечивающие специфические характеристики, такие, как чистота деталей, работоспособность синхронизаторов, продолжительность ограничения проскальзывания и др.

Тем не менее, чаще всего для первой заправки рекомендуются масла категории GL-5 по спецификации MIL-L-2105D.

  • ТТМ ВАЗ 1.97.716 – для всесезонной эксплуатации агрегатов трансмиссии автомобилей ВАЗ всех моделей, за исключением семейства ВАЗ-2108 и ВАЗ-1111(«Ока»);
  • ТТМ ВАЗ 1.97.728 – для всесезонной эксплуатации коробок передач переднеприводных автомобилей семейства ВАЗ-2108 и ВАЗ-1111(«Ока»);
  • ТТМ ВАЗ 1.97.729 – для всесезонной эксплуатации агрегатов трансмиссии автомобилей ВАЗ всех моделей (универсальные трансмиссионные масла).

Источник