Содержание страницы
Трансмиссионные масла используют в коробках передач, ведущих мостах, раздаточных коробках автомобилей и тракторов. Все эти агрегаты представляют собой зубчатые передачи: цилиндрические, конические, гипоидные и др. Основное назначение трансмиссионных масел: снижение износа трущихся сопряжений, повышение механического КПД трансмиссии, охлаждение деталей и предохранение их от коррозии. Они также снижают действие ударных нагрузок, уменьшают шум и вибрацию шестерен, уплотняют зазоры в сальниках.
По уровню напряженности работы зубчатых передач трансмиссионные масла делятся на следующие группы:
- универсальные, обеспечивающие работу всех типов зубчатых передач и других трущихся деталей агрегатов трансмиссии;
- общего назначения – для цилиндрических, конических и червячных передач автомобилей;
- для гипоидных передач, сочетающих высокие скорости относительного скольжения профилей зубьев с высокими давлениями, что обуславливает очень неблагоприятные условия трения и вызывает необходимость применения масел с высокоэффективными противозадирными присадками;
- масла для гидромеханических передач;
- масла для гидрообъемных передач.
1. Эксплуатационные свойства трансмиссионных масел
К наиболее важным эксплуатационным требованиям, которым должны удовлетворять трансмиссионные масла, относятся:
- уменьшение интенсивности изнашивания и величины износа всех деталей трансмиссии;
- снижение потерь энергии, передаваемой от двигателя к ходовой части автомобиля;
- отвод тепла и удаление из зон трения продуктов износа и других загрязняющих масло примесей;
- отсутствие коррозионной агрессивности по отношению к деталям трансмиссии;
- снижение вибрации и шума шестерен и защита их от ударных нагрузок при движении автомобиля на режиме «разгон – накат – разгон»;
- отсутствие вспенивания и стабильность свойств масла, при работе смазываемых им механизмов.
Обязательным компонентом современных трансмиссионных масел являются присадки, улучшающие их эксплуатационные свойства; как правило, они вводятся в масла при изготовлении. Применяют антифрикционные, противоизносные, противозадирные, антиокислительные, антикоррозионные, моющие и диспергирующие, противопенные, депрессорные и др.
Для получения трансмиссионных масел с хорошими вязкостнотемпературными характеристиками загущают маловязкие масла (МС-8 – масло селективной очистки для авиационных двигателей; И-12А – индустриальное масло без присадок, общего назначения и других) высокополимерными присадками. В качестве загущающих присадок используют главным образом полиизобутилены, полиметакрилаты и др.
2. Классификация трансмиссионных масел
В соответствии с ГОСТ 17479.2-85 существует 4 класса трансмиссионных масел по вязкости (табл. 10) и 6 классов вязкости по SAE (табл. 11).
Таблица 10
Классы и значения кинематической вязкости отечественных трансмиссионных масел
| Класс вязкости | Кинематическая вязкость
при температуре 100 ºС, сСт |
Температура, при которой
динамическая вязкость не превышает 150 Па∙с, ºС, не выше |
| 9 | 6,00…10,99 | -35 |
| 12 | 11,00…13,99 | -26 |
| 18 | 14,00…24,99 | -18 |
| 34 | 25,00…41,00 | – |
Таблица 11
Классификация трансмиссионных масел по вязкости (стандарт SAE)
| Класс вязкости | Температура, при которой
динамическая вязкость не превышает 150 Па·с, ºС, не выше |
Минимальная кинематическая вязкость,
сСт при при температуре 99 ºС |
| 75W | -40 | 4,2 |
| 80W | -26 | 7,0 |
| 85W | -12 | 11,0 |
| 90 | – | 13,5 (24,0)* |
| 140 | – | 24,0 (41,0)* |
| 250 | – | 41,0 |
| *В скобках указана максимальная кинематическая вязкость при 99 ºС. | ||
Первые три класса масел, представленные в табл. 11, являются зимними и имеют индекс “W”. Для них нормируются требования к низкотемпературным свойствам по вязкости. Кроме того, классификация SAE предусматривает применение трех летних классов. Всесезонные масла по SAE имеют двойное обозначение: SAE 80W/90, 80W/140, 85W/140 (табл. 12).
Таблица 12
Соответствие отечественных классов вязкости и классификации SAE
| Класс вязкости
по ГОСТу |
Класс вязкости
по SAE |
Класс вязкости
по ГОСТу |
Класс вязкости
по SAE |
| 9 | 75w | 18 | 90 |
| 12 | 80w/85w | 34 | 140 |
В отечественной практике (табл. 13), а также в США и странах Западной Европы приняты различные классификации трансмиссионных масел по уровню эксплуатационных свойств.
Таблица 13
Классификация отечественных трансмиссионных масел в зависимости от давления и температуры в зоне зубчатого зацепления
| Группа масел по
эксплуатационным свойствам |
Состав масла | Рекомендуемая область применения |
| ТМ-1 | Минеральные масла без присадок | Цилиндрические, конические и червячные передачи, работающие при контактных напряжениях 900…1600 МПа и температуре масла в объеме до 90 ºС |
| ТМ-2 | Минеральные масла с противоизносными присадками | То же, при контактных напряжениях до 2100 МПа и температуре масла в объеме 130 ºС |
| ТМ-3 | Минеральные масла с противозадирными присадками умеренной эффективности | Цилиндрические, конические, спирально-конические и гипоидные передачи, работающие при контактных напряжениях 2500 МПа и температуре масла в объеме до 150 ºС |
| ТМ-4 | Минеральные масла с противозадирными присадками высокой эффективности | Цилиндрические, спирально-конические и гипоидные передачи, работающие при контактных напряжениях 3000 МПа и температуре масла в объеме до 150 ºС |
| ТМ-5 | Минеральные масла с противозадирными присадками высокой эффективности и многофункционального действия, а также универсальные масла | Гипоидные передачи, работающие с ударными нагрузками при контактных напряжениях выше 3000 МПа и температуре масла в объеме до 150 ºС |
Новое обозначение отечественных трансмиссионных масел представляет собой сочетание знаков. «ТМ» – трансмиссионное масло; вторая группа – цифры (от 1 до 5) обозначает принадлежность к группе по эксплуатационным свойствам; третья – обозначается цифрами, характеризующими вязкость.
Допускаются также некоторые уточняющие обозначения, например: масло ТМ-5-9з – трансмиссионное масло, относящееся к пятой группе по эксплуатационным свойствам и к девятому классу по вязкости, содержащее загущающую присадку; масло ТМ-5-12РК – трансмиссионное, относящееся к пятой группе по эксплуатационным свойствам и к 12 классу по вязкости, одновременно являющееся рабоче-консервационным.
Область применения моторных масел регламентируют в соответствии с системой API (Американский нефтяной институт).
В инструкциях по эксплуатации автомобилей импортного производства также может встречаться еще один тип обозначения качества масла (и соотвественно области их применения) – «Zahnradfabrik Friedrichshafen» (Германия, Фридрихсхафен, далее ZF).
В соответствии с классификацией (API) трансмиссионные масла по уровню эксплуатационных свойств делятся на шесть групп в зависимости от работы узла зацепления. Рекомендуемые области применения трансмиссионных масел приведены ниже.
GL-1 – масла, предназначенные для применения в агрегатах с цилиндрическими, червячными и спирально-коническими зубчатыми передачами в условиях низких скоростей и нагрузок. Это обычные минеральные масла без присадок или с антиокислительными, антикоррозионными и противопенными присадками, но без противоизносных и противозадирных.
GL-2 – масла, предназначенные для смазывания червячных передач, работающих в условиях таких же нагрузок, скоростей скольжения и температур, как и масла группы GL-1, но к которым предъявляются более высокие требования по антифрикционным свойствам. Они содержат антифрикционные присадки.
GL-3 – масла, предназначенные для обычных трансмиссий со спирально-коническими зубчатыми передачами, работающие в умеренно жестких условиях по скоростям и нагрузкам. Такие масла обладают более высокими противоизносными и противозадирными свойствами по сравнению с маслами GL-2.
GL-4 – масла для автомобильных трансмиссий с гипоидной передачей, работающие в условиях больших скоростей при малых крутящих моментах и малой скорости при высоких крутящих моментах. В таких условиях обязательно наличие в маслах высокоэффективных противозадирных присадок.
GL-5 – масла, предназначенные для автомобильных гипоидных передач, работающих в условиях больших скоростей и малых крутящих моментов, а также при наличии ударных нагрузок на зубьях колес при высоких скоростях скольжения. Условия работы по жесткости превосходят GL- 4, поэтому в масла введены серо-фосфоросодержащие присадки.
GL-6 – масла для автомобильных гипоидных передач с большим (чем у обычных гипоидных передач) вертикальным смещением осей зубчатых колес, что создает условия для достижения высоких крутящих моментов при повышенных скоростях и высоких ударных нагрузках. Масла содержат серо-фосфоросодержащие противозадирные присадки в большем количестве, чем масло GL-5.
В списках для каждого вида передач перечисляются: виды и классы качества смазочных материалов; классы вязкости; допущенные к применению продукты с указанием марки и производителя (табл. 14).
Таблица 14
Классификация трансмиссионных масел, применяемых в агрегатах ZF
| Вид передачи | Назначение | Класс масла | Описание требований концерна | Вязкость по SAE |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| ZF TEML 01 | Механические несинхронизированные КПП автомобилей с включением всех передач при помощи зубчатых муфт | – | Содержание растворимых присадок модификатора индекса вязкости и депрессанта тем-
пературы застывания не более 2% |
– |
| ZF TEML 02 | Назначение: механические и автоматические трансмиссии грузовых автомобилей и автобусов: Ecolite, Ecomid, Ecosplit, Transmatic, AC TRONIC | A | Масла для передач, класса API GL-4 | 80W,
80W-85 80W-90 |
| В | масла для передач | 80W,
80W-85, 80W-90, 75W-80, 75W-85, 75W-90 |
||
| С | сезонные моторные
масла |
30
40 |
||
| D | масла для передач | 75W-80,
75W-85, 75W-90 |
||
| F | жидкости для автоматической коробки
передач |
– | ||
| ZF TEML 03 | гидротрансформаторы мобильных рабочих машин | – | – | – |
| ZF TEML 04 | судовые трансмиссии | – | – | – |
| ZF TEML 05 | ведущие мосты внедорожной мобильной техники | A | масла для передач (базовое масло минеральное или полусинтетическое) | 75W-90
75W-140, 80W-90, 85W-90, 85W-140, 90 |
| В | 75W-90,
75W-140 |
|||
| С | масла для передач с присадками ограниченного скольжения (базовое масло минеральное) | 75W-90,
75W-140, 80W-90, 80W-140, 85W-90 85W-140, 90 |
||
| D | 75W-90,
75W-140 |
|||
| ZF TEML 06 | трансмиссия и гидравлические навесные системы тракторов | A | моторные масла (АРI CD, CE, CF-4, CF, CG-4, SF, SG, SH или ACEA A,B,E) | – |
| В | «суперуниверсальные» тракторные масла | 10W-30,
10W-40, |
||
| С | 15W-30,
15W-40, 20W-40 |
|||
| ZF TEML 07 | гидрообъемный или механический приводы, системы электрических приводов: передачи, переключаемые под нагрузкой, передачи подъемных механизмов, приводы поворотных механизмов | A | масла для передач | W-85, 80W-90,
80W-140, 85W-90, 85W-140, 90 |
| В | «суперуниверсальные» тракторные масла | 80W-85,
80W-90, 80W-14, 85W-90, 85W-140, 90 |
||
| С | моторные масла | 10W-30, W-40, 15W-30,
15W-40 |
||
| D | Моторные масла (API CD, CE, CF-4,CF, CG- 4, SF, SG, SH, SJ или АСЕА А, В, Е) | – | ||
| ZF TE-
ML 08 |
системы рулевого управления ZF (без гидроусилителя) легковых и грузовых автомобилей, автобусов и внедорожной техники | – | – | – |
| ZF TEML 09 | А | жидкости для автоматической КПП | – | |
| В | жидкости для механической КПП | – | ||
| ZF TEML 10 | механизмы типа «Transmatic» (с гидротрансформатором ) | – | – | – |
| ZF TEML 11 | КПП легковых автомобилей (механические и автоматические) | А | жидкости для автоматической КПП | – |
| В | жидкости для механической КПП | – | ||
| ZF TEML 12 | мосты легковых автомобилей и автобусов | A | минеральные или полусинтетические масла для передач | 75W-90,
75W-140 80W-90 80W-140, 90 85W- 90, 85W- 140 |
| В | синтетические масла для передач | 75W-90,
75W-140 |
||
| С | минеральные масла для передач | 75W-90,
75W-140 80W-90 80W-140, 90 85W- 90, 85W- 140 |
||
| D | синтетические масла для передач | 75W-90,
75W-140 |
||
| ZF TEML 13 | агрегаты ZF в специальных транспортных средствах НАТО (колесные и гусеничные машины) | – | – | – |
| ZF TEML 14 | автоматические коробки передач коммерческих автомобилей (Ecomat) | A | жидкости для автоматической КПП на основе минерального базового масла | – |
| В | – | |||
| С | – | |||
| D | жидкости для автоматической КПП на основе минерального масла | |||
| ZF TEML 15 | тормозные системы специальных транспортных средств НАТО | – | – | – |
ZF является одной из крупнейших и влиятельных в Европе компаний по производству передач и силовых агрегатов транспортных средств. Компания создала систему классификации всех видов автотранспортных передач. Каждый вид имеет свой список смазочных материалов. Эти списки обозначаются инициалами и цифрами от ZF TE-ML 01 до ZF TE-ML 15.
Европейские производители масел стараются получить апробации ZF. Эта система классификации в Европе становится основной.
3. Ассортимент трансмиссионных масел
Масла групп ТМ-1 и ТМ-2 в настоящее время практически не применяются.
В группу ТМ-3 входят масла ТСп-10, ТАп-15В, ТСп-15К.
ТСп-10 применяют для смазывания тяжелонагруженных цилиндрических, конических и спирально-конических передач грузовых автомобилей. Содержит присадку ОТП, а также противозадирную, депрессорную и антипенную присадки. Служит в качестве зимнего для умеренной климатической зоны и всесезонного для северных районов страны. Имеет рабочий температурный диапазон -40…+110 ºС.
ТАп-15В содержит композицию присадок, улучшающих противозадирные и низкотемпературные свойства. Служит всесезонным маслом для смазывания тяжелонагруженных цилиндрических, конических и спирально-конических передач грузовых автомобилей. Имеет рабочий температурный диапазон -25…+130 ºС.
ТСп-15К имеет улучшенные, по сравнению с маслом ТАп-15В, противоизносные, антиокислительные и низкотемпературные свойства. Служит в качестве всесезонного для умеренной климатической зоны. Имеет рабочий температурный диапазон -30…+130 ºС. Предназначено для тяжелонагруженных цилиндрических и спирально-конических передач, преимущественно большегрузных автомобилей КамАЗ, КрАЗ, «Урал».
К группе ТМ-4 относятся масла ТСп-14гип, ТСз-9гип.
ТСп-14гип (ТМ-4-18) содержит противозадирные (хлорофосфоросодержащая присадка – «Хлорэф-40»), моющие и антипенные компоненты. Обладает высокими противозадирными, но недостаточными антиокислительными и антикоррозионными свойствами. Предназначено для смазывания гипоидных передач грузовых автомобилей (в основном семейства ГАЗ). Имеет рабочий температурный диапазон -30…+130 ºС.
ТСз-9гип (ТМ-4-9) предназначено для применения в агрегатах трансмиссии грузовых автомобилей гипоидных передач в районах Крайнего Севера при температуре воздуха до -50…55 ºС. Ввиду малой вязкости и ухудшения противоизносных свойств при высокой температуре это масло применяется только в зимний период.
В группу ТМ-5 входят масла ТАД-17И и ТМ5-12рк.
ТАД-17И (ТМ-5-18) – минеральное масло с хорошо сбалансированной серофосфоросодержащей композицией присадок, улучшающей антиокислительные, антиржавейные и противопенные свойства. Благодаря хорошему индексу вязкости и депрессерной присадке масло работоспособно от -30 до +140 ºС. Масло обладает высокими эксплуатационными свойствами, является универсальным и может всесезонно применяться в тяжелонагруженных цилиндрических, спирально-конических и гипоидных передачах грузовых и легковых автомобилей в умеренной и жаркой климатических зонах.
ТМ5-12рк получают из низкозастывающего масла селективной очистки, загущенного полимерной присадкой с введением многофункциональной композиции присадок. Масло относится к числу универсальных для эксплуатации и консервации цилиндрических, спирально-конических и гипоидных передач грузовых автомобилей. Предназначено для применения в качестве всесезонного для эксплуатации в северных районах.
На практике возможна ситуация, при которой возникает необходимость смешивания масел. Как вынужденная мера это допустимо. Исключением является масло ТСз-9гип, которое несовместимо с другими маслами.
Смеси масел можно использовать в коробках передач и в ведущих мостах с негипоидными передачами. В гипоидных передачах должны использоваться только гипоидные масла.
Руководство по эксплуатации автомобилей импортного производства обычно допускают применение масел различных фирм, объединенных общей классификацией по вязкостным и эксплуатационным свойствам. Поэтому, зная требования, предъявляемые к моторному маслу, можно подобрать аналог независимо от фирмы и страны производителя (табл. 15).
Таблица 15
Применение и эксплуатационные свойства трансмиссионных масел зарубежных и отечественных фирм-производителей
| Назначение масла | Фирма-производитель | Марка масла | Класс вязкости
по SAE |
Группа
свойств пo API |
Вязкость,
Мм2/с при 100°С |
Температура
застывания, °С |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Синтетические масла высшего качества | ||||||
| Все виды трансмиссий | Castrol | TAF-X | 75W-
90 |
GL-5 | 14,4 | -45 |
| Все виды трансмиссий | Motul | Gear 300 | 75W-
90 |
GL-5 | 14,0 | -36 |
| Все виды трансмиссий | Quaker State | Synquest EP Gear (Lubricant) 100% | 75W-
90 |
≥GL- 5 | 17,4 | – |
| Полусинтетические масла высокого качества | ||||||
| Все виды трансмиссий | Motul | Motulgear | 75W-
90 |
GL-5 | 19,0 | -30 |
| Минеральные масла общего пользования | ||||||
| Механические КП | Castrol | EP | 80W | GL-4 | 10,5 | -32 |
| Механические КП | Castrol | EP | 90W | GL-4 | 14,5 | -26 |
| Гипоидные передачи | Castrol | EPX | 90W | GL-5 | 10,4 | -34 |
| Гипоидные передачи | Castrol | EPX | 90W | GL-5 | 15,8 | -25 |
| Все виды трансмиссий | Mobil | Mobilude-
HD-90 |
85W-
90 |
GL-5 | 17,7 | -26 |
| По инструкции производителя | Mobil | MobiludeSHC-25 | 5W-90 | GL-5 | 15,2 | -54 |
| По инструкции производителя | Mobil | MobiludeGX-80W | 80W | GL-4 | 10,4 | -26 |
| Все виды трансмиссий | Quaker State | High Performance Gear
Lubricant |
80W-
90 |
>GL- 5 | 13,8 | – |
| Все виды трансмиссий | Motul | Gear Box | 80W-
90 |
GL-5 | 18,0 | -18 |
| Кроме гипоидных передач | Valvoline | Trans Gear Oil X-18MD | 80W-
90 |
GL-4 | – | – |
| Все виды трансмиссий | Valvoline | High
Performance GearX-18MD |
80W-
90 |
GL-5 | – | – |
| КПП | Texaco | Geartex EP-C | 80W-
90 |
GL-5 | 15,1 | -27 |
| Гипоидные передачи | Texaco | Geartex EP-C | 85W-
140 |
GL-5 | 26,1 | -15 |
| Масла для гидромеханического привода | ||||||
| Синтетические | Castrol | Transmas S | Dexron II | 7,1 | -60 | |
| Минеральные | Castrol | TQ | Dexron II | 7,4 | —42 | |
| Минеральные | Val-
voline |
ATF Type D | Dexron II | – | – | |
| Минеральные | Motul | Dexron II D | Dexron II | 7,0 | -40 | |
| Минеральные | Quaker
State |
Dexron II D | Dexron II | 6,95 | – | |
| Минеральные | Quaker State | Mercon Multipurp Automatjctrans-
mission Fluid Mobil ATF |
Dexron II | 7,0 | -44 | |
| Минеральные | Texaco | Texamatic4261 | Dexron II | 7,42 | -48 | |
При обслуживании агрегатов трансмиссии грузовых автомобилей импортного производства используются масла, приведенные в приложении.