9. ТРАНСМИССИОННЫЕ
И ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ МАСЛА
9.1. Область применения и классы вязкости трансмиссионных масел
Трансмиссия (лат. переход, передача) служит для передачи и изме-
нения крутящего момента вала двигателя на колёса автомобиля или другой техники. Включает в себя: коробку перемены передач, карданный вал, главную передачу и дифференциал.
Основное назначение трансмиссионных масел – смазка высоконагруженных зубчатых механизмов, подшипников и других узлов силовой передачи автомобиля.
Требования к трансмиссионным маслам [1]:
1)снижать износ трущихся пар, отводить тепло;
2)уменьшать потери энергии на преодоление трения, вязкость масла не должна превышать 150Па·с (150000 сСт);
3)понижать шум и вибрации, защищать металл от коррозии;
4)удалять продукты износа и не быть токсичным.
В трансмиссии в основном применяют гипоидные передачи с передаточным числом, равным 10. Гипоидная – это зубчатая передача, в которой колеса соприкасаются по прямой линии без разрыва связи. Существуют также передачи конические, червячные и прямозубые.
До 2000 г. широкое применение получило трансмиссионное масло ТАД-17И для автомобилей типа ВАЗ, ГАЗ, АЗЛК. В маркировке трансмиссионного масла буква Т обозначает – трансмиссионное; А – автомобильное; Д – работающие длительное время; 17 – класс вязкости; «и» – с добавлением износостойкой присадки. Это масло имело индекс вязкости, равный 120. Хорошо работало до температуры – 25 оC. При температуре – 45 оС динамическая вязкость достигала 150 Па∙с и потери энергии в коробке перемены передач и главной передаче не превышали 5%.
Основное назначение трансмиссионных масел – смазка высоконагруженных зубчатых механизмов, подшипников и других узлов силовой передачи автомобиля. В трансмиссии автомобиля используют спиральноконические, червячные и гипоидные передачи. Масло для гидродинамических передач, автоматических коробок также относят к трансмиссионным маслам. Хотя кроме смазки оно выполняет другую функцию – изменение и передачу крутящего момента (гидромуфты, гидротрансформато-
~86 ~
ры). Гидромуфта служит для плавной передачи крутящего момента от насосного колеса к турбинному. Гидротрансформатор при помощи реактора увеличивает крутящий момент от ведущего вала (насосного колеса) к ведомому валу примерно в четыре раза (используется в автоматических коробках). Главное требование к таким маслам – отсутствие серы, которая приводит к коррозии подшипников скольжения, выполненных из цветных металлов.
В нашей стране в соответствии с ГОСТ 17479.2 – 2015 [20] производятся трансмиссионные масла пяти групп (табл. 9.1).
Таблица 9.1
Область применения трансмиссионных масел
Группа масел |
Наличие присадок |
Область применения |
||
Россия |
API |
|||
|
|
|||
ТМ-1 |
GL-1 |
Без присадок |
Цилиндрические, конические, червячные |
|
передачи при к до 900 МПа, при t масла |
||||
|
|
|
до 90 оС |
|
ТМ-2 |
GL-2 |
Противоизносные |
Прямозубые, конические, червячные |
|
присадки |
до к 2100 МПа и t =130 оС |
|||
|
|
Противозадирные |
Те же передачи, что и для ТМ-1 и ТМ-2, |
|
ТМ-3 |
GL-3 |
присадки умеренной |
||
к до 2500 МПа и t =150 оC |
||||
|
|
эффективности |
|
|
ТМ-4 |
GL-4 |
Противозадирные с |
Все передачи с t до 150 оС, к до |
|
высоким эффектом |
3000 МПа |
|||
|
|
Противозадирные |
Гипоидные передачи, работающие с |
|
ТМ-5 |
GL-5 |
присадки с высокой |
ударными нагрузками, к до 3000 МПа и |
|
|
|
эффективностью |
t до 150 оС |
|
Трансмиссионные масла (ТМ) делятся на 4 основных класса по величине кинематической вязкости (табл. 9.2).
Таблица 9.2
Классы вязкости
Класс вязкости |
ν, мм2/c, при 100 оС |
tмах,оС, |
|
при μ = 150 Па· с |
|
|
|
|
9 |
6 – 11 |
– 45 |
12 |
11– 14 |
– 35 |
18 |
14 – 25 |
– 18 |
34 |
25 – 41 |
– |
~87 ~
ПостандартамРоссиииSAEвыпускаютследующиевидыТМ(табл.9.3).
|
|
|
|
|
Виды трансмиссионных масел |
Таблица 9.3 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Классы вязкости SAE |
|
|
Россия |
|
|
ν , мм2/c |
|
|
|
||||||
ГОСТ 174792– 85 |
min |
|
|
|
mах |
||||||||||
|
70w, 75w |
|
|
9 |
|
4,1 |
|
|
|
– |
|||||
|
80w, 85w |
|
|
12 |
|
7,0 |
|
|
|
– |
|||||
90 |
|
|
|
18 |
|
13,5 |
|
|
|
24 |
|
|
|||
140 |
|
|
|
34 |
|
24 |
|
|
|
|
41 |
|
|
||
|
ТМ (табл. 9.4) могут иметь следующие марки. |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Классы вязкости трансмиссионных масел |
Таблица 9.4 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Класс |
|
|
|
|
Группа по эксплуатационным свойствам |
|
|
|
||||||
|
вязкости |
|
ТМ-1 |
|
ТМ-2 |
|
ТМ-3 |
|
ТМ-4 |
|
ТМ-5 |
|
|||
|
9 |
|
– |
|
ТМ-2-9 |
|
ТМ-3-9 |
|
ТМ-4-9 |
|
ТМ-5-9 |
|
|||
|
12 |
|
– |
|
ТМ-2-12 |
|
ТМ-3-12 |
|
ТМ-4-12 |
|
ТМ-5-12 |
|
|||
|
18 |
|
ТМ-1-18 |
|
ТМ-2-18 |
|
ТМ-3-18 |
|
ТМ-4-18 |
|
ТМ-5-18 |
|
|||
|
34 |
|
ТМ-1-34 |
|
ТМ-2-34 |
|
ТМ-3-34 |
|
ТМ-4-34 |
|
ТМ-5-34 |
|
|||
В зависимости от сезона эксплуатации трансмиссионные масла подразделяют на зимние (табл. 9.5), летние и всесезонные, которые обозначают: для эксплуатации в зимнее время числовым значением с буквой «з» (например, 9з); для эксплуатации в летнее время только численным значением (например, 18); для всесезонной эксплуатации дробью, при этом цифра в числителе указывает на низкотемпературные свойства масла (например, – 55), цифра в знаменателе на высокотемпературные свойства масла (при +100 оС).
|
|
Таблица 9.5 |
Классы вязкости зимних трансмиссионных масел |
||
|
|
|
Класс |
Кинематическая вязкость |
Температура, при которой дина- |
трансмиссионного |
при 100 °С, мм2/с (сСт) |
мическая вязкость не превышает |
масла |
|
150 Па·с, °С, не выше |
5з |
Св. 4,1 |
– 55 |
93 |
Св. 7,0 |
– 40 |
123 |
Св. 11,0 |
– 26 |
183 |
Св. 13,5 |
– 12 |
~88 ~
В трансмиссионных маслах могут применять следующие виды присадок [1]:
1)противоизносные ЭФО – экстракт фенольной очистки (фосфора –
1,4%; цинка – 1,1%; бария – 2%);
2)противозадирные ПЗ – 309/2 (серы – 1,7%; хлора – 2,7%; фосфора
–1%).
9.2.Обозначения трансмиссионных масел
Отечественная маркировка трансмиссионных масел: Т – трансмиссион-
ное; М – масло; 1, 2, 3, 4, 5 – область применения масел (группа масел). 1. ТМ-3-18 (типа GL-3 по API, SAE 90),
где ТМ – трансмиссионное масло; 3 – группа масла по области применения трансмиссионного масла в соответствии с табл. 9.1; 18 – класс вязкости летнего трансмиссионного масла в соответствии с табл. 9.3, которому при температуре + 100 °С соответствует кинематическая вязкость в пределах от 13,5 до 24 мм2/с. В скобках указана примерная принадлежность трансмиссионного масла к группе по API и классу SAE.
2. ТМ-5-9з/18 (типа GL-5 по API, SAE 75W-90),
где ТМ – трансмиссионное масло; 5 – группа масла по области применения трансмиссионного масла в соответствии с табл. 9.1; 9з/18 – класс вязкости всесезонного трансмиссионного масла в соответствии с табл. 9.5, в обозначении которого первая цифра обозначает низкотемпературные свойства масла (т.е. масло гарантированно работоспособно до температуры – 40 °С, так как динамическая вязкость масла при этой температуре не превышает 150 Па·с), а вторая – высокотемпературные свойства масла (т.е. кинематическая вязкость масла при температуре + 100 °С находится в пределах от 13,5 до 24 мм2/с). В скобках указана примерная принадлежность трансмиссионного масла к группе по API и классу SAE.
В маркировке масел до 2000 г. буквы указывали: Т – трансмиссионное; А – автомобильное; Д – работающее длительное время; С – селективной очистки; З – загущенное; К – для автомобиля КамАЗ; Э – присадка ЭФО (экстракт фенольной очистки); ГИП – для гипоидных передач; В
– из волгоградской нефти.
~89 ~
Зарубежная маркировка масел:
W – зимнее масло; GL – главная смазка (General – главный, Lube – масло); 90 – класс вязкости (номер масла) соответствующей вязкости);
API – Американский институт нефти (указывает область применения масел); SAE – Общество инженеров-автомобилистов (указывает класс вязкости масел).
Например, ТМ-5-18 – трансмиссионное масло, 5-й группы, всесезонное, классом вязкости 18 (вязкость 14 – 25 мм2/с при 100 оС).
API GL-5, SAE-70W/90 – масло трансмиссионное, 5-й группы, всесезонное, классом вязкости 90 (вязкость 13,5 – 24 мм2/с при 100 оС).
Ряд иностранных фирм выпускают судовые трансмиссионные масла марок Shell Spirax S3 G 80W-90, Тexaco Geartex EP –B 85W-90.
Некоторые нефтеперерабатывающие заводы и российские фирмы помимо масел, выпускаемых по ГОСТам и общеотраслевым техническим условиям, вырабатывают трансмиссионные масла под своей торговой маркой и по собственным техническим условиям.
В качестве примера приведем несколько торговых марок трансмиссионных масел, вырабатываемых российскими фирмами (Омский Супер Т, Ангрол Супер Т, Новойл Супер Т). Указанные торговые марки по качеству соответствуют трансмиссионному маслу ТМ-5-18.
9.3. Гидравлические масла
Гидравлические масла используются в качестве рабочих жидкостей в
гидравлических системах дорожно-строительных машин, экскаваторах, подъемных кранах, станках и другой технике.
Рабочая жидкость гидравлических систем должна обладать:
1)хорошими смазывающими свойствами;
2)минимальной зависимостью вязкости от температуры в требуемом диапазоне рабочих температур (– 50 до + 80 оС);
3)низкой упругостью насыщенных паров и высокой температурой кипения;
4)нейтральностью к применяемым материалам, особенно к резиновым уплотнениям;
5)высоким модулем объемной упругости, малым содержанием растворенного воздуха в масле;
6)минимальной токсичностью и длительным сроком службы.
~90 ~