Материал: 967

API, ACEA (прежде ССМС), ILSAC. Для техники американского производства лучше подходят масла, сертифицированные по классификации API, а для техники, произведенной в Европе, – по классификации ACEA.

Кроме классов по SAE J 300, API или ACEA, а также перечня фирменных спецификаций или официальных допусков изготовителей техники производители моторных масел, как правило, сообщают потребителям их продукции типичные значения ряда физикохимических характеристик. В их числе кинематическая вязкость при 40 и 100 °С, индекс вязкости, температуры вспышки и застывания, щелочное число, сульфатная зольность и реже некоторые другие. Эта информация полезна потребителю как показатель качества продукта и как исходные данные для оценки пригодности масла к дальнейшей работе и диагностики технического состояния двигателя.

Например, если два масла имеют практически одинаковую вязкость при 100 °С, а при 40 °С их вязкость различается, то предпочтительно то, у которого последняя ниже, т.е. выше индекс вязкости. Для сезонных незагущенных масел высокий индекс вязкости служит гарантией того, что масло получено путем глубокой очистки из нефти благоприятного состава.

Температура вспышки связана с фракционным составом масла и структурой молекул базовых компонентов. При прочих равных условиях высокая температура вспышки предпочтительна. Она существенно снижается по сравнению с исходным значением, если в процессе работы масло разжижается топливом из-за неисправностей двигателя. В сочетании со снижением вязкости масла понижение температуры вспышки служит сигналом для поиска неисправностей системы подачи топлива, системы зажигания или карбюратора.

Сульфатная зольность нормативной документацией на производство моторных масел и классификацией ACEA ограничена верхним пределом (не должна быть более допустимой). Это обусловлено тем, что излишне зольное масло может приводить к преждевременному воспламенению рабочей смеси из-за образования отложений в камере сгорания, неблагоприятно влиять на работоспособность свечей зажигания, способствовать повышенному износу деталей вследствие абразивного воздействия на поверхности трения. Базовые масла практически беззольны. Довольно высокая сульфатная зольность моторных масел в основном обусловлена наличием в их составе

18

моющих присадок, содержащих металлы. Эти присадки абсолютно необходимы для предотвращения нагаро- и лакообразования на поршнях и придания маслам способности нейтрализовывать кислоты, характеризуемой количественно щелочным числом. Чем оно больше, тем большее количество кислот, образующихся при окислении масла и сгорании топлива, может быть переведено в нейтральные соединения. В противном случае эти кислоты вызвали бы коррозионный износ деталей двигателя и усилили процессы образования различных углеродистых отложений на них. При работе масла в двигателе щелочное число неизбежно снижается, нейтрализующие присадки срабатываются. Такое снижение имеет допустимые пределы, по достижении которых масло считается утратившим работоспособность. Поэтому при прочих равных условиях предпочтительнее масло, у которого щелочное число выше.

Температура застывания масла указывает только на возможность перелить масло из канистры в картер двигателя, не прибегая к предварительному подогреву. Однозначной взаимосвязи температуры застывания масла с его пусковыми свойствами на холоде не существует. Она обязательно должна быть ниже той температуры, при которой определяют динамическую вязкость прокачиваемости согласно классификации SAE J 300 для масла данного зимнего класса

(см. табл. 1).

Для смазывания 2-тактных бензиновых двигателей необходимо применять только специальные моторные масла, которые существенно отличаются по свойствам от других моторных масел. Существует несколько классификаций масел для 2-тактных бензиновых двигателей и комплексов лабораторных и моторных испытаний этих продуктов. Наиболее часто даются ссылки на классификации API, CEC, ISO (Международная организация по стандартизации), NMMA (Национальная ассоциация производителей судовых двигателей США), JASO (Японская организация по стандартизации в автомобилестроении). Назначение и условные обозначения классов масел для 2-тактных бензиновых двигателей приведены в табл. 5.

19

Таблица 5

Обозначения классов масел для 2-тактных бензиновых двигателей

Примечание. В скобках прежние обозначения и ныне отмененные классы.

Классификация JASO не подразделяет масла для 2-тактных бензиновых двигателей по назначению, а вводит их подразделение только по уровням эксплуатационных свойств. Уровней три: FA, FB, FC. В этом ряду они возрастают, что контролируется ужесточением проходных критериев при моторных испытаниях масел по стандарту JASO M-345. Классификацию, основанную на таком же принципе, рассматривает ИСО с обозначением классов GB, GC и GD в порядке улучшения свойств, причем FB соответствует GB, FC – GC, a GD не имеет аналога в классификации JASO.

Трансмиссионные масла применяют в коробках передач, мостах, в раздаточных коробках, механизмах рулевого управления – везде, где крутящий момент передается либо зубчатыми парами (тогда масло выполняет только функции смазки), либо посредством самого масла, как, например, в гидромеханических передачах (в них является рабочим телом). Сразу оговоримся: есть очень много марок автомобилей, в коробки передач которых заливают то же масло, что и в двигатели.

Как правило, зубчатые передачи и находящиеся внутри агрегатов подшипники смазываются погружением в масло и разбрызгиванием.

20

Однако есть конструкции, где такой смазки недостаточно тяжело нагруженные или особо сложные механизмы с труднодоступными для капель и масляного тумана сопряжениями требуют принудительного подвода масла. К ним смазку подают под давлением.

Для обеспечения работоспособности механизмов трансмиссионные масла должны выполнять следующие функции:

•предотвращать износ поверхностей трения за счет образования стойкой масляной пленки между ними;

•снижать потери на трение в зубчатых зацеплениях;

•отводить теплоту от поверхностей трения;

•удалять продукты износа из зон трения;

•защищать детали от коррозии;

•снижать ударные нагрузки на шестерни, вибрации и шум, уплотняя зазоры между поверхностями трения.

Доля трансмиссионных масел в общем объеме смазочных материалов, потребляемых автомобилем за весь срок эксплуатации, всего лишь 0,3–0,5%. Меняют их не часто: или через 75–150 тыс. км, или, если автомобиль эксплуатируется нерегулярно, через каждые 3–7 лет независимо от пробега.

Несмотря на то, что трансмиссионные масла работают в условиях, безусловно, более легких, чем моторные, они испытывают высокие нагрузки. Давление в зонах контакта цилиндрических, конических и червячных передач может составлять от 500 до 2000 МПа, а гипоидных – до 4000 МПа. Скорость скольжения зубьев друг относительно друга на входе в зацепление изменяется в диапазоне 1,5–12 м/с

вконических и цилиндрических передачах; 20–25 м/с – в червячных;

вгипоидных она может превышать 15 м/с. Рабочая температура масла

вагрегатах трансмиссий изменяется от температуры окружающего воздуха до 200°С, однако в точках контакта зубьев часто возникает кратковременный местный перегрев – до 300°С, а иногда и выше. В результате – износ, задиры, питтинг (точечное выкрашивание зубьев шестерен) и многое другое.

Ктрансмиссионным маслам предъявляют самые разнообразные эксплуатационные требования, подчас довольно противоречивые. Масла должны, с одной стороны, сохранять высокую вязкость при рабочих температурах, чтобы не разрушалась пленка и нормально уплотнялись зазоры, с другой – не становиться слишком вязкими при низких температурах окружающей среды, чтобы в начале работы агрегата холодное масло не препятствовало свободному вращению

21

шестерен. Способность масла соответствовать этим требованиям отражает параметр, называемый индексом вязкости. Чем он выше, тем меньше изменяется вязкость масла в зависимости от изменения температуры.

Кроме того, масла должны обладать высокими противокоррозионными, противоокислительными, противопенными и другими «про- тиво-» свойствами, а также иметь высокую термоокислительную стабильность (длительная стабильность характеристик в рабочих условиях и при хранении) и не быть агрессивными по отношению к резиновым уплотнениям и цветным металлам.

К маслам, работающим в автоматических коробках передач, предъявляются гораздо более высокие требования по вязкости, антифрикционным, противоизносным и противоокислительным свойствам, чем к применяемым в других агрегатах. Поскольку автоматические коробки включают в себя несколько совершенно разнородных узлов – гидротрансформатор, шестеренчатую коробку передач, сложную систему управления, – спектр функций масла весьма широк. Оно и смазывает, и охлаждает, и передает вращающий момент. Динамические нагрузки в таких передачах меньше, чем в обычных коробках передач из-за отсутствия жесткой связи между двигателем и трансмиссией.

Средняя рабочая температура масла в картере автоматической коробки составляет 80–95°С, в жаркую же погоду при городском цикле движения она может подниматься до 150°С. Конструкция автоматической коробки такова, что если с двигателя снимается мощность большая, чем нужно для преодоления дорожного сопротивления, ее избыток расходуется на внутреннее трение масла, оно еще больше нагревается. Высокие скорости движения потоков масла в гидротрансформаторе и температура вызывают интенсивную аэрацию, приводящую к вспениванию, что создает благоприятные условия, во-первых, для окисления самого масла, во-вторых, для коррозии металлов. Разнообразие материалов в парах трения автоматической коробки (сталь–сталь, сталь–металлокерамика, сталь–бронза) затрудняет подбор антифрикционных присадок к маслам. К тому же разнородные по материалам детали, работая во вспененном и постепенно насыщающемся кислородом и водой масле, образуют электрохимические пары, активизирующие коррозионный износ.

В таких условиях масло должно не только сохранять свои эксплуатационные свойства и защищать поверхности трения, но и, как

22