Трансмиссионными называют масла, специально
предназначенные для механических коробок передач и ведущих мостов. Их общая
особенность - способность создавать прочную смазывающую пленку, выдерживающую
большие нагрузки в контакте деталей.
Название не означает, что любой
агрегат, относящийся к автомобильной трансмиссии, смазывается именно
трансмиссионным маслом. У большинства переднеприводных легковых машин в коробку
передач, совмещенную с главной передачей, изготовители предписывают заливать
моторное масло. Шестерни в таких агрегатах только цилиндрические, поэтому
опасность задиров невелика. Для автоматических коробок не годится ни трансмиссионное,
ни моторное. Эти устройства специфичны, для их работы требуется маловязкая
жидкость, которую в международной практике принято называть ATF (Automatic
Transmission Fluid). Что же касается обычных легковых и грузовых автомобилей с
классической компоновкой, а также полноприводных и некоторых переднеприводных,
то в их агрегатах используются исключительно трансмиссионные масла.
С увеличением вязкости
масла растут энергетические потери в трансмиссии и составляют до 20% всей
потребляемой мощности. Максимальная рабочая вязкость, не вызывающая
значительных потерь на трение в сборочных единицах трансмиссии, составляет 20
мм2/с. Следует учитывать, что при вязкости выше 25 мм2/с
практически отсутствуют утечки масла через уплотнения. В гидромеханических трансмиссиях
масло движется с большей скоростью (80-100 м/с) в узких каналах между лопатками
насосного и направляющего колес и турбин. Для снижения энергетических потерь в
этих передачах вязкость масла более низкая и практически составляет 4-8 мм2/с
во всем диапазоне рабочих температур. Нижний предел устанавливается для
исключения кавитации и подтекания масла через уплотнения. Оценка
трансмиссионного масла по вязкости производится при температуре 1000С
в мм2/с и минимальной температуре, при которой динамическая вязкость
масла, обеспечивающая надежное смазывание трансмиссии, не превышает 150 Па с.
Вязкостно-температурные
свойства трансмиссионных масел имеют большое значение для его эксплуатационных
характеристик. От вязкости зависят потери мощности на трение, а также
способность масла удерживаться в смазываемом узле. Для обеспечения холодного
пуска трансмиссии при возможно низких температурах и минимуме потерь на
преодоление трения в передачах вязкость масла должна быть минимальной, а для
обеспечения высокой несущей способности масляной пленки и для снижения утечек
через уплотнения- максимальной. Поэтому в масле должны сочетаться хорошие
низкотемпературные свойства и минимально допустимая вязкость при рабочей
температуре.
Подбор
оптимального состава масла должен проводтьсяся с использованием базового пакета
присадок:
·
Антикоррозионная
·
Депрессорная
присадка
·
Загущающая
·
Вязкостно-
депрессорная
·
антипенная
В процессе эксплуатации под действием
высоких температур и частиц износа деталей (катализаторов) масло окисляется с
образованием кислот, смол, сгустков и повышается вязкость масла. Процесс
окисления особенно характерен для гидротрансформаторов, так как в них масло
протекает через отверстия с малым диаметром при температуре до 130-175 °С и
интенсивном смешивании с воздухом.
Продукты окисления приводят к повышенному
износу, образованию пробок в трубопроводах и отверстиях и в целом к нарушению
работы сборочных единиц трансмиссии. Под воздействием продуктов окисления быстро
стареют сальники, манжеты, прокладки и другие эластомерные детали.
Отрицательное
влияние на эластомеры оказывает присадка ЕР. Сера, входящая в состав таких
присадок, способствует затвердеванию резины и уменьшению ее по объему, которое
не должно превышать 15%.
Увеличение
водорастворимых кислот и оснований способствует коррозии металлов, снижает
эффективность и надежность техники и ухудшает эксплуатационные свойства масла.
Хорошими антикоррозионными свойствами обладают присадки, содержащие сульфонат
кальция.
В процессе эксплуатации при интенсивном
перемешивании масла с воздухом происходит пенообразование. Пена ухудшает
смазывающие и защитные свойства масла, ускоряет окисление, уменьшает
производительность машины. Наличие воды в масле усиливает пенообразование.
Прорыв масляной пены через сапун является первым признаком присутствия воды в
масле.
На интенсивность изнашивания деталей
трансмиссии оказывает влияние температура трансмиссионного масла, которая
должна быть в пределах 60-80 °С. Снижение температуры до 20 °С увеличивает
интенсивность изнашивания в 5 раз, а при температуре -30 °С- в 20 раз. Снижение
температуры масла приводит к увеличению потерь в трансмиссии за счет роста
вязкости. Предельное значение динамической вязкости (600 Па • с) определяется при
свободном трогании машины на первой передаче.
При
эксплуатации машин в условиях отрицательных температур допускается добавление
до 20% арктического или зимнего дизельного топлива. Эксплуатационные свойства
разбавленного трансмиссионного масла практически не ухудшаются.
В соответствии с ГОСТ 17479.2-85 обозначение
трансмиссионного масла состоит из трех групп знаков. Первая группа обозначается
буквами ТМ (трансмиссионное масло), вторая — цифрами, характеризующими
принадлежность к группе по эксплуатационным свойствам, третья — цифрами,
отражающими класс кинематической вязкости.
В зависимости от эксплуатационных свойств
трансмиссионные масла делятся на 5 групп, которые рекомендуются для трансмиссий
автомобилей, тракторов, тепловозов, сельскохозяйственных, дорожных,
строительных машин и судовой техники, за исключением гидромеханических и
гидрообъемных передач.
По
кинематической вязкости при температуре 1000С трансмиссионные масла
делятся на 4 класса.
Значение кинематической вязкости при
температуре 1000С позволяет судить о величине нагрузочной
способности защитной масляной пленки и ее достаточности для обеспечения
работоспособности передач в режимах высоких нагрузок и рабочих температур.
Литература.:
1. Топлива,
смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение:
Справочник/ И.Г. Анисимов, К.М. Бадыштова, С.А. Бнатов и др;
2. Под ред.
В.М. Школьникова, Топлива. Смазочные материалы. Технические жидкости, М., 1999;