Гипоидная смазка

Чем отличается гипоидное масло и где его применяют

Не все автомобилисты знают, какими особенностями характеризуется гипоидное масло и где его применяют. Такой смазочный материал в основном используют в трансмиссиях, но также составы пригодны для механизмов, участвующих в рулевом управлении транспортного средства. Это отдельная группа смазочных жидкостей, которые имеют специальные характеристики и отличительные свойства. С их помощью удаётся удовлетворить потребности наиболее требовательных к смазке узлов. Гипоидные масла не применяется повсеместно, но обладают особыми параметрами, необходимыми в тех или иных ситуациях.

Гипоидное масло призвано повышать противозадирные свойства смазки.

Что это такое?

На этапе производства в состав базовой жидкости на основе нефтепродуктов добавляют большое количество специальных присадок. Они ориентированы на придание повышенных противозадирных свойств. Масла гипоидного типа относят к категории GL5. Они применяются в трансмиссиях многих транспортных средств, включая современные машины, где присутствует гипоидная шестерня. Такие продукты подходят для смазывания карданов, редукторов обычных автомобилей, грузовиков и даже вертолётов. Важно точно понять, что такое это гипоидное масло, и для каких целей оно необходимо. Гипоидными принято называть все смазывающие жидкости, которые предназначены для эксплуатации в условиях повышенных механических нагрузок. То есть смазка создана специально для специфических условий эксплуатации, которые характерны для гипоидной передачи (ГП).

ГП передают крутящий момент с помощью зацепов пары шестерён, которые характеризуются косой или криволинейной формой зубцов. Такие передачи менее шумные во время работы коробки, функционируют длительное время без признаков износа. Но только при условии, что в трансмиссии используется специальное гипоидное масло. Между зубцами в ГП площадь зацепления ограничена, имеет небольшое пятно контакта. Все усилия имеют точечное распределение. Это позволяет значительно повышать удельное давление в конкретных необходимых точках. Это хорошо и плохо, поскольку растёт вероятность появления задиров, которые быстро приведут шестерни в негодность. Чтобы избежать подобной ситуации, применяют специальное противозадирное гипоидное масло. Оно создаёт плотную плёнку в месте контакта, что способствует минимизации коэффициента трения на местах соприкосновения.

Свойства

Гипоидное масло (ГМ) или масло для гипоидных передач обладает составом, в котором на долю серы приходится не больше 3 – 4%. Это считается одновременно положительным и отрицательным моментом. Такое содержание серы предотвращает схватывание между металлическими поверхностями в условиях экстремальных нагрузок на узел. Но также это способствует окислению деталей из металла. Чтобы уравнять процессы, производители используют в составе масел специальные присадки. Одной из таких считается добавка Molyvan L. С ней масло 75W90 или масло 80W90, предназначенное для гипоидных передач, получает повышенные защитные свойства в условиях чрезмерных нагрузок. Из-за этого подобная присадка присутствует практически во всех смазках, включая гипоидные, моторные и трансмиссионные. Концентрация этой добавки в некоторых ситуациях достигает 5%. Ещё одной важной особенностью гипоидного масла является его способность сохранять оптимальную работоспособность при падении температуры до -30 градусов Цельсия.

Важно отметить, что все трансмиссионные масла распределяют по нескольким группам, используя классификацию API. Различают группы от GL1 до GL6. В случае с гипоидными смазочными материалами они могут входить в 3 группы:

• GL4;
• GL5;
• GL6.

Используя гипоидное масло, можно обеспечить надёжность, долговечность и эффективность работы трансмиссии.

Некоторое время назад производители приступили к установке гипоидных ведущих мостов на современные машины. Изготовители масел стали создавать подходящие для них смазочные материалы. В сегменте грузового транспорта предпосылкой к появлению ГП стало использование главных червячных передач. Их применяли при создании грузовиков повышенной грузоподъёмности. В 50-х годах 20 века начали изготавливать масла с универсальными характеристиками, которые позволяли заливать их в разные автомобили. Базовыми считались стандарты, разработанные в Великобритании и США. По ним создавали смазки гипоидного типа, которые отличались большим содержанием таких компонентов, как хлор, сера и фосфор.

Немецкие производители смазочных материалов продолжали стендовые испытания. Их целью было получение максимально устойчивого к износу и коррозии масла. Но за последнее время автопроизводители перестали выпускать машины с ведущими гипоидными маслами, для которых была необходима смазка GL6 универсального типа. Потому такая жидкость постепенно теряет свою актуальность. Параллельно появляются новые смазочные материалы. Современное гипоидное масло позволяет работать коробке при высоких скоростях. Дополнительно разработали комплексную присадку ВИР1 с серой и фосфором. Её добавляют в различные виды смазочных масел. С помощью испытаний удалось наглядно подтвердить, что такое масло для гипоидных передач подходит самым наилучшим образом.

Для легковых автомобилей, которые собирают на заводе с использованием гипоидных передач, предусмотрены в основном всесезонные смазочные материалы, ориентированные на умеренный климат. Потому, выбирая масло для гипоидной передачи, следует уделять внимание вопросу показателя SAE. ГМ способны защищать зубчатые гипоидные передачи от износа и появления абразива за счёт того, что масло имеет вязкость по SAE 90 и выше. По основным техническим характеристикам такие составы мало чем отличаются от обычных трансмиссионных масел. Единственным исключением считается вязкость. Наиболее распространённым вариантом для использования в гипоидных коробках считается состав с вязкостью 80W90. Он самый универсальный, подходит для большинства климатических регионов.

В коробках передач наиболее подверженной износу является зубчатая сцепка между червячными, коническими и гипоидными передачами. Зубцы покрываются масляной плёнкой, которая подвержена повышенному давлению, работает в условиях высоких скоростей и температур. Чтобы смазка не потеряла своих изначальных свойств и не начался процесс износа, обязательно применяются высокоэффективные присадки.

Требуемые параметры

Нельзя точно сказать, каким характеристикам должно соответствовать гипоидное масло для коробок переключения передач такого типа. Хорошей считается смазка, которая удовлетворяет рабочим характеристикам конкретного узла, куда заливается масло. Потому критерии при подборе состава должны определяться автопроизводителем в индивидуальном порядке. Ведь все автомобили, в зависимости от марки, модели, года выпуска и прочих параметров, отличаются между собой. Для всех машин характерны свои особенности в конструкции и устройстве механизмов. Потому им необходимы смазки соответствующего класса. То есть конструктивно гипоидная передача на одном автомобиле может существенно отличаться от ГП на другой машине. Здесь ключевыми считаются такие факторы:

• скорость вращения;
• ударная нагрузка;
• смещение оси;
• показатели крутящего момента и пр.

Самым простым способом выбрать гипоидное масло, которое будет соответствовать коробке передач, является обращение к официальному руководству по эксплуатации. В нём автопроизводитель чётко указывает характеристики гипоидного масла, периодичность замены и прочие нюансы. Учтите, что у каждой трансмиссионной жидкости есть определённый срок годности. Для длительного хранения смазки не предназначены, потому закупать гипоидную жидкость следует только по мере необходимости с минимальным запасом для возможной доливки в период эксплуатации.

Некоторые автовладельцы, пытаясь сэкономить, закупают сразу большое количество смазки. Но в КПП масло меняется не так часто, как в случае с двигателем. В итоге оставшаяся жидкость после вскрытия тары начинает утрачивать свои свойства, постепенно приходя в негодность. Маловероятно, что к следующей плановой замене масла в КПП гипоидного типа купленная ранее смазка останется со своими изначальными характеристиками.

Популярные решения

Существуют разные производители смазок, которые выпускают хорошие продукты, предназначенные для гипоидных передач. Но есть и такие, от применения которых лучше отказаться. Составить объективный рейтинг сложно, поскольку характеристики и назначение у масел разные. Одни могут идеально соответствовать требованиям группе автомобилей, но совершенно не подходить другим машинам. Но если отталкиваться от мнения экспертов и отзывов простых автовладельцев, которые эксплуатируют машины с гипоидными передачами, можно выделить несколько лидеров сегмента.

В этом перечне представлены гипоидные масла, которые обладают одинаковой вязкостью 75W90. Производители хорошо известные, потому мало кто удивится их попаданию в список лучших.

• Motul;
• Castrol;
• Mobil;
• Total;
• Liqui Moly;
• ZIC.

Рассмотрим отдельно каждого из производителей и те масла, благодаря которым бренды попали в перечень наиболее популярных гипоидных составов.

Motul

Известный производитель смазочных жидкостей. Для гипоидных передач компания предлагает состав под названием Gear 300. По результатам испытаний и тестов многие ставят его на первое место в рейтингах. Такая смазка для гипоидных передач отличается высокоэффективными защитными свойствами, позволяя защищать КПП от образования задиров. Составу присвоили индекс защиты, равный 60,1 единице. Масло имеет стабильную плёнку, которая оседает по поверхностях трущихся элементов гипоидной коробки передач. Это гарантирует минимальный коэффициент трения между компонентами трансмиссии. Параметр износа составляет 0,75 мм. Единственным весомым недостатком считается достаточно слабый показатель вязкости в условиях низких температур в зимний период.

Castrol

Ещё одна известная фирма, которая специализируется на смазочных материалах. Потому обойти стороной сегмент гипоидных масел Castrol не мог. Для этих коробок применяют состав Syntrans Transaxle. Очень популярный гипоидный смазочный материал, часто встречающийся на вторых строчках разных рейтингов. Характеризуется отличной низкотемпературной текучестью, высокой устойчивостью к появлениям задиров и доступной ценой. Коэффициент износа здесь составляет 59,4. Актуальное и популярное решение, которое потребует демократичных финансовых затрат на получение перечня полезных и важных свойств, обеспечивающих защиту гипоидной передачи.

Mobil

Хорошо известный в России и далеко за её пределами бренд, выпускающий широкую линейку смазочных жидкостей и других продуктов. В случае с гипоидным маслом вас должно заинтересовать масло под названием Mobilube. Оно получило отличные характеристики по вязкости и устойчивости к температурным изменениям. Состав надёжно защищает от термических разрушительных процессов и окисления. Хорошо работает в условиях длительной межсервисной эксплуатации, не теряя своих свойств преждевременно. Смазочная жидкость продаётся по адекватной цене, обладая всеми необходимыми защитными свойствами для гипоидных передач. По API входит в группу GL4/GL5.

Total

Бренд, которым пользуются многие автомобилисты, оставаясь полностью удовлетворёнными соотношением цены и качества. Если ваша машина оснащается ГП, вам следует обратить внимание на смазку Transmission Syn FE. Здесь хороший уровень защиты против образования задиров, который соответствует 58,8 единицам. Это достаточно неплохой показатель, к которому стремятся многие производители. При хорошей цене и богатом наборе положительных качеств автовладельцы заметили один весомый недостаток для жителей холодных регионов. Всё дело в том, что такая смазка обладает достаточно малой текучестью в условиях низких температур воздуха. Плюс уровень защиты от механического износа уступает предыдущим представителям рейтинга.

Liqui Moly

Более дорогой состав, но полностью удовлетворяющий все потребности гипоидных передач. В качестве трансмиссионной жидкости для таких целей Liqui Moly предлагает Hypoid Getriebeoil. Здесь даже по названию смазки можно сразу определить, для каких задач предназначена эта смазка. Масло характеризуется хорошими рабочими параметрами, имеет отличные показатели текучести. Здесь можно быть уверенными в сохранении работоспособности жидкости, поскольку она сохраняет свою стабильность при условиях температуры до -40 градусов Цельсия. При этом эксплуатационные характеристики не теряются. Заливая такую смазку в ГП, вы сумеете продлить срок службы всего агрегата, защитить его от коррозии и преждевременного износа.

ZIC

Известная корейская марка, которая выпускает огромную линейку смазочных материалов. Нашлось место и для гипоидных передач. В качестве гипоидного масла компания ZIC предлагает смазку под названием G-F Top. Специалисты и опытные автомобилисты рекомендуют использовать её в тех случаях, когда требуется снизить уровень шума работу коробки передач и дополнительно обеспечить надёжную защиту против образования задиров. Испытания наглядно показатели, что состав хорошо переносит повышенный уровень сложности эксплуатации, справляется с экстремальными нагрузками и может работать в широком диапазоне температур, не теряя своих изначальных характеристик.

Нельзя однозначно говорить о превосходстве того или иного смазочного материала. Вопрос выбора гипоидного масла очень индивидуален и зависит от целого ряда параметров и планируемых условий эксплуатации. Главное, что следует запомнить автовладельцам, это необходимость применения специализированных смазочных составов для гипоидных передач. Заливка обычной трансмиссионной жидкости потенциально способна привести к непредсказуемым последствиям. В основном подобные эксперименты заканчиваются печально, поскольку традиционные трансмиссионные масла не рассчитаны на те нагрузки, при которых работают гипоидные коробки.

Перед сменой смазки в коробке переключения передач обязательно загляните в руководство по эксплуатации к вашему автомобилю. Производитель вам даст полезные подсказки и конкретные рекомендации по выбору всех рабочих жидкостей.

Гипоидное масло

Гипоидное масло предназначено для смазки трущихся винтовых зубчатых гипоидных передач в условиях высоких нагрузок. Имеет узконаправленное назначение, обладают отличной текучестью, формируют прочную защитную плёнку. Почему важно применять только такие составы для конкретных условий эксплуатации, какие нюансы учесть при выборе?

Особенности гипоидных масел

Особенностью гипоидного механизма является малое пятно контакта шестерен и ограниченная площадь зацепления. Поэтому крутящий момент передаётся через небольшую площадку, испытывающую большие нагрузки и трение. Для таких условий работы могут применяться только гипоидные смазки.

Гипоидное масло способно создавать между трущимися поверхностями зубьев шестерен сплошную плёнку. Для предотвращения её выдавливания состав обладает высокой вязкостью и отличной смачиваемостью металлических механизмов. Такие свойства составу придают специальные адсорбирующие компоненты.

Содержит специальные присадки в количестве до 7%, которые позволяют формировать сплошную механически устойчивую плёнку на трущихся поверхностях. Используется для смазки карданных и редукционных механизмов.

Преимущества

К основным преимуществам смазок для гипоидной передачи относятся:

1. малая коррозионная агрессивность к металлам;
2. высокая прочность защитной плёнки;
3. отличная термическая стойкость;
4. высокая окислительная стабильность;
5. слабая температурная связь с вязкостью.

Состав и основные характеристики

Гипоидное масло характеризуется наличием в составе различных присадок, улучшающих из свойства. Для работы в условиях повышенных механических давлений добавляют в состав серу в количестве до 4%. Её назначение – создать на поверхности металла сульфидно-железную плёнку, устойчивую к истиранию.

Большое количество серы в составе гипоидной смазки может стимулировать окислительные процессы, поэтому производители подбирают оптимальную процентную величину. Иногда применяются присадки, снижающие негативное влияние серы на металлы, например, Molyvan L в количестве до 5%.

Придать дополнительные свойства маслу для гипоидных передач помогают следующие виды добавок:

1. противопенные;
2. депрессорные;
3. загущающие.

Классификация гипоидных масел

1. GL4, содержит 4% серо-фосфорных присадок, применяется для условий, когда гипоидные передачи испытывают минимальные или средние нагрузки, скорость вращения и давление средние;
2. GL5, до 5% присадок, обладают повышенными противозадирными свойствами, используются для высокоскоростных гипоидных передач;
3. GL6, до 6% присадок, отличается повышенной адгезией к металлам, формирует высокопрочную защитную плёнку, эксплуатируется в условии повышенных нагрузок.

Основные характеристики гипоидных масел следующие:

• эксплуатация при температурах от -600ºC до +1500ºC ;
• класс вязкости 9, 12, 18, 34;
• кинематическая вязкость при +1000ºC составляет от 6 до 41 мм2/с;
• нагрузки до 4000 МПа;
• индекс вязкости более 90;
• массовая доля механических примесей до 0,1%; массовая доля фосфора от 0,04%;
• температура вспышки в открытом тигле +1800ºC;
• содержание синтетических компонент 20-40%.

Назначение

Функциональные назначения гипоидных масел:

1. защита трущихся деталей и механизмов от задиров металла, износа, обламывания зубьев;
2. уменьшение потерь мощности узла или агрегата при трении, повышение КПД;
3. отвод теплоты нагрева из контактной области трущихся поверхностей;
4. снижение шумности, вибраций и ударных нагрузок зубчатых передач.

Сферы применения гипоидных масел:

• механизмы с цилиндрическими, червячными или коническими передачами;
• коробки передач и редукторы;
• раздаточные коробки;
• картеры и рулевые механизмы;
• не синхронизированные коробки спец транспорта;
• карданы и редукторы автомобилей, промышленное оборудование, авиатехника.

Критерии выбора

Гипоидные смазки выбирают на основе следующих критериев:

1. скорость вращения валов с шестернями;
2. величина ударных нагрузок;
3. температура окружающей среды, нагрев при работе на стандартных и повышенных нагрузках;
4. максимальный крутящий момент узла с гипоидными передачами;
5. эксплуатационные характеристики механизма;
6. совместимость с используемыми в передаче уплотнителями и прокладками;
7. рекомендации производителя относительно особенностей состава.

Важно при выборе обращать на следующие свойства масел:

• индекс вязкости или густоту;
• минеральный или синтетический состав;
• свойства присадок;
• соответствие стандартам качества;
• сроку эксплуатации после начала использования.

Универсальной марки масел не существует, так как они значительно отличаются по свойствам, подходят только для определённых условий эксплуатации, различных нагрузок. При выборе речи о других маслах быть не должно – это основное правило, которое нужно запомнить.

Популярные марки производителей и их особенности

Гипоидное масло высокого качества выпускается под следующими марками:

ZIC G-F Top – масло корейского производства, отличающееся противозадирными и шумопонижающими свойствами, способностью работать при повышенных нагрузках. Сохраняет свои свойства в широком интервале температур.

Mobil Mobilube, смазка с высокой вязкостью, термостабильностью, противозадирными свойствами. Защищает гипоидные узлы от коррозии, перегрева, разрушения под нагрузкой. Не теряет свои защитные и смазывающие свойства в течение всего срока эксплуатации.

Motul Gear 300, отличается максимальным показателем защиты от задиров, по сравнению с другими марками масел данного типа.

Liqui Moly Hypoid Getriebeoil, обладает повышенной текучестью и хорошей проникающей способностью. Может эксплуатироваться при температурах выше -400ºC .

Защищает шестерни от задиров, снижает вероятность коррозионных процессов, повышает эксплуатационные свойства гипоидных передач, снижая трение.

Castrol Syntrans Trasaxle, имеет высокую текучесть, формирует прочную защитную плёнку на металлических поверхностях, препятствует появлению задиров на зубцах шестерен. По продажам занимает лидирующие позиции за счёт оптимальной стоимости, сбалансированного состава присадок, низкому коэффициенту износа (59,4).

Total Transmissin SYN FE, разработано для эксплуатации в условиях среднего и жаркого климата. Обладает всеми необходимыми базовыми свойствами: защита от трения, задиров, коррозии. Отличается от аналогов доступной стоимостью и универсальностью применения.

Гипоидное масло обладает отличными вязкостными и антикоррозионными свойствами за счёт используемых присадок. Стойко переносит условия эксплуатации при повышенных температурах и нагрузках без потери свойств. Для продления срока службы необходимо его применять в строго регламентированных производителем условиях.

Трансмиссионные масла

Трансмиссионное масло ТАД-17 (ТМ 5-18 или по SAE 85W90 API GL5) и шприцы Жане (для удобной заливки в заправочное отверстие, расположенное сбоку в коробке передач) Замена трансмиссионного масла в заднем мосту. Сливная пробка с магнитом, улавливающим металлическую пыль. Боковое заливочное отверстие ограничивает объём заливаемого масла (масло заливается по уровню). В автоматические коробки передач заливается Automatic transmission fluid (ATF) Dexron III

Трансмиссио́нные масла́ — смазочные масла, применяемые для смазки коробок передач, раздаточных коробок, главных передач ведущих мостов, рулевых механизмов, а также зубчатых и цепных передач (редукторов) всех видов.

Получают чаще всего на основе экстрактов от селективной очистки остаточных нефтяных масел с добавлением дистиллятных масел и присадок (противоизносных, противозадирных, главным образом содержащих фосфор, хлор, серу, дисульфид молибдена).

До появления автомобилей с высоконагруженными трансмиссиями применялся нигрол.

Вязкость 6—20 мм²/с при 100 °С. Открытые зубчатые передачи смазывают особо вязкими (50—500 мм²/с при 100 °С) остаточными маслами с присадками.

Для смазывания ведущих мостов с гипоидной передачей применяют гипоидные масла (содержат присадки, вступающие с материалом в химическую реакцию с образованием соединений, выполняющих функцию противозадирных покрытий). Применение непредназначенных для гипоидных передач масел недопустимо (главная передача очень быстро выйдет из строя).

Советская маркировка трансмиссионных масел (устаревшая)

В СССР применялась следующая маркировка:

Т — масло трансмиссионное А — автомобильное Д — долгоработающее С — масло получено из сернистых нефтей п — масло содержит присадку к — для автомобилей КАМАЗ и — применяются импортные присадки

Цифра показывает кинематическую вязкость масла при 100 °C в сантистоксах (мм2/с)

Для ведущих мостов (кроме гипоидных), коробок передач, раздаточных коробок и рулевого управления:

• ТСп-14,5
• ТСП-14
• ТАп-15В
• ТСп-15К

Для гипоидных передач грузовых автомобилей (ГАЗ-52, ГАЗ-53, ГАЗ-66 и их модификации)

• ТСп-14гип

Для ведущих гипоидных мостов, коробок передач и рулевого управления легковых автомобилей (ВАЗ, АЗЛК, автомобили «Волга» и др.)

• ТАД-17, ТАД-17И
• В настоящее время эта классификация является устаревшей, взамен ее введена классификация трансмиссионного масла по ГОСТ 17479.2-85

Классы по системе API для механических коробок передач и ведущих мостов

API GL-1

Масла для передач, работающих в лёгких условиях. Состоят из базовых масел без присадок. Иногда добавляются в небольшом количестве антиокислительные присадки, ингибиторы коррозии, лёгкие депрессорные и противопенные присадки. Предназначены для конусных, червячных передач и механических коробок передач (без синхронизаторов) грузовых автомобилей и сельскохозяйственных машин.

API GL-2

Масла для передач, работающих в условиях средней тяжести. Содержат противоизносные присадки. Предназначены для червячных передач транспортных средств. Обычно применяются для смазывания трансмиссии тракторов и сельскохозяйственных машин.

API GL-3

Масла для передач, работающих в условиях средней тяжести. Содержат до 2,7 % противоизносных присадок. Предназначены для смазывания конусных и других передач грузовых автомобилей. Не предназначены для гипоидных передач.

API GL-4

Масла для передач, работающих в условиях разной степени тяжести — от лёгких до тяжелых. Содержат 4,0 % эффективных противозадирных присадок. Предназначены для конусных и гипоидных передач, имеющих малое смещение осей, для коробок передач грузовых автомобилей, для агрегатов ведущего моста. Масла API GL-4 предназначены для несинхронизированных коробок передач североамериканских грузовых автомобилей, тягачей и автобусов, для главных и других передач всех автотранспортных средств. В настоящее время эти масла являются основными и для синхронизированных передач, особенно в Европе. В таком случае на этикетке или в листе данных масла должны быть надписи о таком предназначении и подтверждение о соответствии требованиям производителей машин. Обычно содержит 50 % присадок применяемых для масел API GL-5.

API GL-5

Масла для наиболее загруженных передач, работающих в суровых условиях. Содержат до 6,5 % эффективных противозадирных и других многофункциональных присадок. Основное предназначение — для гипоидных передач, имеющих значительное смещение осей. Применяются как универсальные масла для всех других агрегатов механической трансмиссии (кроме коробок передач). Для синхронизированной механической коробки передач применяются только масла, имеющие специальное подтверждение о соответствии требованиям производителей машин. Для дифференциалов повышенного трения применяются масла со специальными присадками (модификаторами) ограниченного скольжения. В этом случае, обозначение класса может иметь дополнительный знак LS.

Для механических коробок передач (кроме гипоидных), в основном применяются масла API GL-3 и API GL-4. API GL-6

Гипоидные передачи с увеличенным смещением, работающие в условиях высоких скоростей, больших крутящих моментов и ударных нагрузок. Имеют большее количество серофосфорсодержащей противозадирной присадки, чем масла API GL-5.

API MT-1

Масла для высоконагруженных агрегатов. Предназначены для несинхронизированных механических коробок передач мощных автомобилей (тягачей и автобусов). Эквивалентны маслам API GL-5, но обладают повышенной термической стабильностью.

В 1998 г. API, работая в контакте с SAE и ASTM, предложил две новые категории оценки качества трансмиссионных масел: PG-1 и PG-2 (PG-1 — для механических коробок передач тяжёлых грузовых автомобилей и автобусов; PG-2 — для ведущих мостов грузовых автомобилей и автобусов). В обеих категориях масел особое внимание было уделено высокотемпературным свойствам. Категорию PG-2 в технической литературе иногда обозначают группой GL-7.

Классификация по ГОСТ

Отечественная классификация трансмиссионных масел отражена в ГОСТ 17479.2-85

Обозначение трансмиссионных масел состоит из групп знаков, первая из которых обозначает — ТМ (трансмиссионное масло); вторая группа знаков обозначается цифрами и характеризует принадлежность к группе масел по эксплуатационным свойствам; третья — обозначается цифрами и характеризует класс кинематической вязкости.

Классификация по вязкости

Класс вязкости	Кинематическая вязкость при температуре 100 °С, мм/с(сСт)	Температура, при которой динамическая вязкость не превышает 150 Па·с, °С, 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	—

Классификация по эксплуатационным свойствам

Группа масел по эксплуатационным свойствам	Состав масел	Рекомендуемая область применения
1	Минеральные масла без присадок	Цилиндрические конические и червячные передачи, работающие при контактных напряжениях от 900 до 1600 МПа и температуре масла в объеме до 90 °С
2	Минеральные масла с противоизносными присадками	То же, при контактных напряжениях до 2100 МПа и температуре масла в объеме 130 °С
3	Минеральные масла с противозадирными присадками умеренной эффективности.	Цилиндрические, конические, спирально-конические и гипоидные передачи, работающие при контактных напряжениях до 2500 МПа и температуре масла в объеме до 150 °С
4	Минеральные масла с противозадирными присадками высокой эффективности	Цилиндрические, спирально-конические и гипоидные передачи, работающие при контактных напряжениях до 3000 МПа и температуре масла в объеме до 150 °С
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 °С

Пример обозначения трансмиссионных масел по ГОСТ

ТМ-5-9З

где ТМ — трансмиссионное масло;

5 — масло с противозадирными присадками высокой эффективности и многофункционального действия;

9 — класс вязкости;

З — масло содержит загущающую присадку.

> Примечания

1. В реечные рулевые механизмы закладывается консистентная смазка.

• Перед заливкой масла в агрегат нужно читать инструкцию по эксплуатации.

Литература

• Химический Энциклопедический Словарь. Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1983. — 792 с.
• Краткий автомобильный справочник. Государственный научно-исследовательский институт автомобильноготранспорта НИИАТ. М.: издательство «Транспорт», 1983.
• Эксплуатационные материалы для автомобилей и тракторов. В. В. Беднарский, С. И. Ананьев, В. Г. Безносов. Ростов-на-Дону издательство «Феникс», 2006.

Ссылки

• ГОСТ 20799-88. ГОСТ 23652-79. Масла трансмиссионные
• Как выбрать масло для коробки передач
• ГОСТ 17479.2-85 Масла трансмиссионные. Классификация и обозначение.

Гипоидное масло: достоинства и недостатки

Статья о гипоидных маслах: что это, особенности, использование, виды, критерии выбора, марки. В конце статьи — видео о том, какое трансмиссионное масло лучше.

Содержание статьи:

• Что такое гипоидное масло
• Особенности гипоидных смесей
• Использование гипоидных масел
• Что необходимо знать о смесях гипоидного типа
• Критерии подбора гипоидных смесей
• Наиболее популярные марки гипоидных масел
• Видео о том, какое трансмиссионное масло лучше

Ежедневно миллионы автовладельцев обращаются к поисковым системам в надежде найти информацию о гипоидных маслах, их особенностях, преимуществах и недостатках. К сожалению, информации, дающей ответ на все поставленные вопросы очень мало и её буквально приходится собирать по крупицам. Именно поэтому мы решили упростить жизнь автовладельцев, собрав данные о гипоидном масле в этом материале.

Что такое гипоидное масло

Гипоидное масло – специализированное смазочное масло, способное выдерживать ультравысокие механические нагрузки. Именно поэтому его активно используют в карданных валах, а также редукторах легковых авто и грузового транспорта, вертолётах и различном промышленном оборудовании.
Более того, его используют в каждом оборудовании, в составе механизма которого имеется шестерня гипоидного типа.
Для определения значимости гипоидных смесей необходимо рассмотреть такой элемент как передача гипоидного типа, отвечающая за передачу вращательной тяги за счёт зацепления нескольких шестерён, оборудованных криволинейными зубьями. Эти зубья имеют минимальную точку контакта, из-за чего сильно возрастает удельная сила давления на отдельную точку, в результате чего могут образовываться так называемые задиры, способные вывести шестерни из строя.
Чтобы этого не произошло, необходимо использовать специальную смесь — гипоидное масло, образующее стойкую защитную плёнку, за счёт которой соприкосновение деталей происходит с минимальным трением.

Особенности гипоидных смесей

В составе масел гипоидного типа в обязательном порядке содержится не менее 3-4% серы, которая одновременно имеет негативное и позитивное влияние на гипоидные элементы. С одной стороны, сера не допускает схватывания железа, находящегося под ультранагрузками, а с другой – становится причиной его окисления.
Поэтому для того, чтобы сравнять описанные процессы, в состав масла начали добавлять специальные присадки. К примеру, одной из наиболее популярных присадок является добавка MOLYVAN L, в значительной мере увеличивающая защитные свойства смазок.
Такая присадка добавляется практически во все моторные масла, где её концентрация может достигать 5%. Кроме того, наличие присадки MOLYVAN L препятствует замерзанию смазочной смеси до температуры минус 30 °C.

Использование гипоидных масел

Масла гипоидного типа активно применяются в гипоидных мостах, которые ещё какое-то время назад активно устанавливались на большинстве современных ТС, причём как легковых, так и грузовых. Тут же стоит отметить, что популяризации гипоидных передач на грузовом транспорте способствовало возникновение так называемых передач червячного типа.

В середине 50-х годов прошлого столетия в западных странах начали разрабатывать смазки, которые бы подходили для любого автотранспорта. При этом в качестве отправной точки использовались стандарты Великобритании и США, где гипоидные масла имели в своём составе большое количество серы, а также фосфора и соединений хлора.
Тогда же в Германии решили пойти несколько иным путём, сделав упор на стендовые тесты, главная цель которых – создать максимально износоустойчивое масло. Однако в последнее время автомобилестроительные компании используют гипоидные мосты все реже, что заметно снизило потребности в универсальных ГМ класса GL-6.
При этом начали активно использоваться новые виды смазочных смесей, идеально подходящие для применения в скоростных гипоидных передачах. Кроме того, появилась специальная фосфоро- и серосодержащая присадка ВИР-1, предназначенная для использования в различных типах трансмиссионных масел.

Что необходимо знать о смесях гипоидного типа

Одной из ключевых характеристик всех гипоидных масел выступает их вязкость. В настоящее время все компании-производители моторных масел пользуются классификацией SAE, включающей 7 классов вязкости, из которых 3 – летние, а 4 – зимние.
Летние масла маркируются следующим образом:

• SAE 90;
• SAE 140;
• SAE 250.

В наименовании зимних масел дополнительно используется литера W:

• SAE 70W;
• SAE 75W;
• SAE 80W;
• SAE 85W.

Стоит отметить, что использование сезонных масел не рационально, так как за сезон они редко исчерпывают заложенный производителем ресурс. По этой причине среди автомобилистов большей популярностью пользуются гипоидные смеси, обладающие специальной маркировкой – к примеру, SАЕ 80W-90.
Помимо класса вязкости, гипоидные смеси различаются характеристиками АРI, всего доступно 6 групп – от GL1 до GL6. Чем выше последняя цифра, тем больше присадок содержится в масле. Что касается гипоидных масел, то они могут относиться к одной из трёх последних групп — GL4, GL5 либо GL6:

1. GL4 – предназначена для КПП с гипоидными либо каноническими передачами, где контактная сила напряжения не превышает отметку в 3000 Мпа, а максимальная температура — не выше +150 градусов.
2. GL5 – эксплуатируется в гипоидных передачах, подверженных ударным нагрузкам, где величина контактного напряжения переваливает за 3000 Мпа. Этот тип масла широко применяется для смазки устройств с дифференциалами увеличенного трения.
3. GL6 – универсальная смесь, популярность которой практически сошла на нет.

Важно: Масла класса GL4 имеют в своём составе минимальное количество серо-фосфорных добавок, поэтому использование жидкостей класса GL5 и GL6 в КПП, где производитель рекомендует применять смеси классом ниже, категорически запрещено. В противном случае высока вероятность появления металлической стружки и преждевременного износа механизмов.

Критерии подбора гипоидных смесей

К сожалению, нельзя с уверенностью сказать, каким критериям должно отвечать ГМ. Правильным выбором станет та смесь, которая учитывает функциональные условия и особенности конкретных агрегатов и элементов авто. Гипоидная передача одного ТС может кардинально отличаться от аналогичного узлового элемента другого автомобиля. Именно поэтому стоит учитывать сразу несколько факторов, в числе которых:

• вращательный момент;
• осевое смещение;
• сила ударных нагрузок;
• вращательная скорость и т.д.

Чтобы не прогадать с выбором и не навредить своему «железному коню», необходимо придерживаться рекомендаций производителя, которые озвучены в руководстве по эксплуатации ТС.
Подбирая гипоидное масло, стоит помнить, что оно ограничено в сроке хранения, так как с течением времени заметно теряет в защитных свойствах.

Наиболее популярные марки гипоидных масел

Сейчас рынок производителей, занимающихся выпуском гипоидных масел, чрезвычайно велик. При этом указать на наиболее оптимальный продукт невозможно, так как для каждого автомобиля он может быть разным. Тем не менее, эксперты особенно следующую продукцию:

1. ZIC G-F ТОР – корейская смесь для трансмиссионных элементов, рекомендованная для минимизации шумов КПП и дополнительной защиты её основных компонентов от задиров.
2. Liqui Моlу Нyроid Getriebeoil – специализированное мало для гипоидных передач, имеющее отличную текучесть и обладающее отменными эксплуатационными характеристиками.
3. Моbil Моbilubе – трансмиссионная смесь, обладающая высокой вязкостью и термостабильностью.
4. Моtul Gеаr-300 – одна из наиболее популярных марок масел, обладающая наивысшим показателем от задиров. Единственный его минус – невысокая текучесть при использовании в минусовых температурах.

Заключение

Подбирая гипоидное масло, не забудьте ознакомиться с инструкцией по эксплуатации машины, где производитель озвучивает наиболее подходящий тип гипоидной жидкости.
Для гипоидных передач допустимо использование исключительно гипоидного масла — классическая трансмиссионная смесь опасна для подобных узлов автомобиля, поскольку может стать причиной крайне негативных последствий.
Видео о том, какое трансмиссионное масло лучше:

MECHANIC-US ›
Блог ›
Трансмиссионные масла

1. Введение
2. Область применения трансмиссионных масел
3. Классификация и маркировка трансмиссионных масел
. Присадки, добавляемые к трансмиссионным маслам
. Правила подбора трансмиссионных масел
. Подбор трансмиссионного масла по параметрам узла трения
. Анализ достоинств и недостатков использованной методики

1. Введение

Под трансмиссионными в широком смысле понимают масла, применяемые для смазывания различного рода механических и гидравлических трансмиссий. Трансмиссионные масла обычно рассматриваются вместе с редукторными маслами, так как условия их работы во многом близки между собой.
Агрегаты трансмиссий, отличающиеся друг от друга по конструкции и условиям работы, смазывают различными маслами. В зависимости от сезона, в течение которого применяются трансмиссионные масла, они делятся на зимние, летние и всесезонные. Различают масла, рекомендуемые для смазывания цилиндрических, конических, спирально-конических и гипоидных передач. Существуют универсальные масла, используемые одновременно для смазывания передач различных конструкций. Кроме того, трансмиссионные масла делятся на рабочие, консервационные и рабоче-консервационные.
Как и моторные, трансмиссионные масла классифицируются по вязкости и уровню эксплуатационных свойств.
В отличие от гидродинамического режима смазки подшипников режим смазки зубчатых передач — прерывистый. В трансмиссиях наблюдается все три режима смазки: гидродинамический, контактно-гидродинамический и граничный. Условия качения или скольжения, зависящие от конфигурации зубьев, форма повреждений на поверхности зубьев, изменение эксплуатационных свойств масла во время работы — все это обусловливает работу большинства зубчатых передач в режиме смешанного трения. В зависимости от скорости скольжения большая часть нагрузки воспринимается слоем масла в зоне зацепления зубьев, остальная часть нагрузки передается через масло, заполняющее пространство у ножек зубьев. Величина усилия, передаваемого трансмиссиями, может быть значительно увеличена применением соответствующего смазочного материала.
На правильный выбор трансмиссионных масел влияют различные факторы:
• конструкция и компоновка — передаваемая мощность, скорость, соотношение скорости скольжения и окружной скорости, передаточное число, неточная соосность, материал зубчатых колес, однородность этого материала;
• технология производства — точность изготовления шестерен, класс обработки поверхности зубьев, термическая обработка, твердость поверхности;
• коробка передач — жесткость, тепловые деформации, объем масла;
• условия работы — скорость скольжения, нагрузка, вибрации, температура, нагрев извне;
• совместимость с материалами — сталью, цветными металлами и легкими сплавами, пластиками, материалом сальников, лакокрасочными покрытиями.
В каждой новой разработке трансмиссионное масло должно рассматриваться как элемент конструкции.
Критериями выбора трансмиссионных масел служат вязкость, температура застывания, температура вспышки. Основные показатели качества: скорость износа, нагрузка заедания, коэффициент трения и приработочные свойства. Вспомогательные показатели: вязкостно-температурные характеристики, химические свойства (коррозия, агрессивность по отношению к неметаллам), вспениваемость, высоко- и низкотемпературные свойства, окислительная стабильность, деаэрация, совместимость с материалами уплотнений.

2. Область применения трансмиссионных масел

Трансмиссионные масла используются для смазывания агрегатом трансмиссий, т. е. механических и гидромеханических передач машин различного назначения. Механические передачи, смазываемые трансмиссионными маслами — это коробки передач, раздаточные коробки, ведущие мосты автомобилей, трансмиссии тракторов и т. д. — т. е. зубчатые (цилиндрические прямозубые и косозубые шестерни, конические зубчатые передачи), гипоидные, спирально-конические зубчатые передачи. В гидромеханических трансмиссиях трансмиссионные масла являются рабочим телом, передающим крутящий момент с двигателя на исполнительный агрегат.
Условия работы агрегатов трансмиссий достаточно напряженные. Удельные нагрузки в зацеплении обычно составляют 0,5…1,5 ГПа, но подчас повышаются до 2 ГПа. Для гипоидных передач эта величина выше, как минимум вдвое. Скорости скольжения в зубчатых передачах составляют от 1,5…3 до 9…12 м/с, а для гипоидных передач скорость скольжения достигает 15 м/с и более; для червячных редукторов- 20…25 м/с. Температуры в контакте зубьев шестерен при таких условиях достигают 150-200ОС. В то же время начальная объемная температура трансмиссий, работающих на открытом воздухе, может быть очень низкой (от -10 до -60ОС). В гидромеханических трансмиссиях при меньших (в 1,5…3 раза) нагрузках и практически тех же скоростях (1,5…5 м/с) вследствие высоких скоростей потоков масла от быстро вращающихся рабочих колес (скорости масла доходят до 80…100 м/с) генерируются большие температуры, а контакт потоков масла с воздухом стимулирует усиленное пенообразование.
Основные виды повреждений рабочих поверхностей агрегатов трансмиссий- заедание, износ, питтинг. Такие условия работы трансмиссий предопределяют требования к трансмиссионным маслам. Они должны прежде всего обладать достаточными противоизносными и противозадирными свойствами, иметь высокий индекс вязкости и необходимый уровень вязкости при рабочей температуре масла (для обеспечения жидкостного режима смазки), достаточно низкой температурой застывания, не оказывать коррозионного воздействия на детали узла трения, иметь хорошие защитные свойства и высокую термоокислительную способность. Масла для гидромеханических трансмиссий должны быть маловязкими, чтобы уменьшить потери на внутреннее трение при высоких скоростях потоков масла.

Таблица 1.1 — Группы трансмиссионных масел, используемых для смазывания различных передач в агрегатах трансмиссий транспортных машин
Передача Масло
Коробки передач, коробки отбора мощности, раздаточные коробки и другое. Трансмиссионное масло с противоизносными, антиокислительными и другими присадками.
Ведущие мосты с гипоидной главной передачей. Гипоидное масло.
Ведущие мосты с червячной главной передачей. Трансмиссионное масло с эффективной противоизносной присадкой, не корродирующей бронзу.
Ведущие мосты с дифференциалами ограниченного проскальзывания. Трансмиссионное или гипоидное масло с повышенными фрикционными свойствами.
Гидромеханические передачи. Масло для гидромеханических коробок передач.
Гидрообъемные передачи. Масло для гидрообъемных передач.

3. Классификация и маркировка трансмиссионных масел

Согласно отечественной классификации трансмиссионные масла разбиты по вязкости (таблица 2.2) на 4 класса, а по эксплуатационным свойствам их делят на 5 групп (таблица 2.1), каждая из которых имеет свою рекомендательную область применения. Эта область определяется типом зубчатой передачи, удельными контактными нагрузками в зоне зацепления и температурой масла в объеме. Следует иметь в виду, что температура в зоне контакта, как правило, на 150…200С выше температуры масла в объеме.

Таблица 2.1 — Классификация трансмиссионных масел по эксплуатационным свойствам
Группа Состав масла Рекомендуемая область применения
Тип передачи Контактные давления, МПа Температура масла в объеме, С
1 2 3 4 5
1 Нефтяные масла без присадок Цилиндрические, конические и червячные 900…1600  90
2 Нефтяные масла с противоизносными присадками Цилиндрические, конические и червячные  2100  130
3 Нефтяные масла с противозадирными присадками умеренной эффективности Цилиндрические, конические, спирально конические и гипоидные  2500  150
4 Нефтяные масла с противозадирными присадками высокой эффективности Цилиндрические, спирально-конические и гипоидные  3000  150
5 Нефтяные масла с противозадирными присадками высокой эффективности и многофункционального действия, а также универсальные масла Гипоидные передачи (в том числе работающие ударными нагрузками)  3000  150

Таблица 2.2 — Отечественная классификация трансмиссионных масел по вязкости
Класс вязкости Кинематическая вязкость при температуре 100С, мм2/с Температура, при которой динамическая вязкость не превышает 150 МПас, С, не выше
9 6,00…10,99 — 45
12 11,00…13,99 -35
18 14,00…24,99 -18
34 25,00…41,00 —

В классификации SAE (Общество автомобильных инженеров, США) деление осуществляется на семь классов (таблица 2.3), первые четыре из которых — с индексом W — являются зимними (северными, арктическими). Остальные масла относятся к числу летних. Всесезонные трансмиссионные масла по классификации SAE имеют соответственную маркировку SAE80W/90; SAE80W/140 и т.д. Одно и тоже масло можно использовать в течение всего года; эти масла имеют более длительные сроки смены и обеспечивают низкие потери на трение.
Соответствие классов масел для различных классификаций по вязкости представлено в таблице 2.4.

Таблица 2.3 — Классификация трансмиссионных масел по вязкости, принятая SAE
Класс вязкости Температура, при которой динамическая вязкость не превышает 150 МПас, С, не выше Кинематическая вязкость, мм2/с, при температуре 99С
минимальная максимальная
70 W — 4,2 —
75 W — 40 4,2 —
80 W — 26 7,0 —
85 W -12 11,0 —
90 — 13,5 24,0
140 — 24,0 41,0
250 — 41,0

Таблица 2.4 — Соответствие классов вязкости масел различных классификаций
Классификация Класс вязкости
Россия 9 12 18 34
SAE 75 W 80 W/85 W 90 140

По классификации API (Американский нефтяной институт), принятой в США, трансмиссионные масла по уровню эксплуатационных свойств делятся на 6 групп GL1…GL6 (GL — смазочный материал для передач). Масла GL-4 и GL-5 являются универсальными, обеспечивающими работу автомобильных трасмиссий с гипоидными и другими типами главных передач. Классификация API оценивает несущую способность масел по сравнению с эталонными маслами. Пригодность масел для практических целей испытывают в автомобильных трансмиссиях и путем лабораторных испытаний. Все свойства, в том числе и противозадирные, оценивают по методам CRC (Американского координационного исследовательского совета); испытания на при высоком крутящем моменте и низкой скорости — по CRCL-37; испытания при ударных нагрузках и высоких скорости — по методам CRCL-42; испытания на коррозию во влажной атмосфере — по CRCL-33. Условия работы и тип масел приведены в таблице 2.5. В настоящее время масла, отвечающие требованиям спецификаций API GL-3, GL-4 и SAE 80 W, применяют почти исключительно для коробок передач, а масла по API GL-5 и SAE 90 — для задних мостов. Применение специальных масел для задних мостов предотвращает явление заедания благодаря использованию соответствующих модификаторов трения. Производители коробок перемены передач и задних мостов часто предпочитают отдельные сорта масел и рекомендуют их для применения. Существует также тенденция к использованию единого масла в задних мостах и коробках передач.

Таблица 2.5 — Классификация API трансмиссионных масел по уровню эксплуатационных свойств
Обозначение API Условия работы Рекомендуемая область применения Тип масла (спецификация)
1 2 3 4
GL-1 Легкие Механические коробки передач с ручным переключением, главные передачи ведущих мостов со спирально-коническими и червячными шестернями Обычные минеральные масла без присадок или с антиокислительными, антикоррозионными и антипенными присадками, но без противоизносных присадок
GL-2 Средние Главные передачи ведущих мостов грузовых автомобилей с червячными зацеплениями (нагрузки, скорости и температуры те же, что и для GL-1, но более высокие требования по антифрикционным свойствам) Могут содержать антифрикционные присадки
GL-3 Средние Главные передачи ведущих мостов автомобилей со спирально-коническими зубчатыми колесами, некоторые механические коробки передач с ручным переключением Могут содержать противоизносные и противозадирные присадки
GL-4 От легких до жестких Главные передачи ведущих мостов легковых автомобилей с гипоидными зубчатыми колесами, некоторые механические коробки передач, устанавливаемые на грузовых автомобилях (условия большой скорости при малых крутящих моментах и малой скорости при высоких крутящих моментах) Обязательно наличие высокоэффективных противозадирных присадок
GL-5 Жесткие Главные передачи ведущих мостов легковых и грузовых автомобилей с гипоидными зубчатыми колесами, некоторые механические коробки передач (наличие ударных нагрузок на зубьях колес при высоких скоростях скольжения) Большое количество серофосфорсодержащих присадок
GL-6 Очень жесткие Главные передачи ведущих мостов автомобилей с гипоидными зубчатыми колесами, характеризующимися большим сдвигом осей (более 50 мм или до 25% диаметра ведомой шестерни) (Высокие крутящие моменты при повышенных скоростях и ударных нагрузках) Очень высокая концентрация S- и P-содержащих противозадирных присадок

Соответствие между классификациями трансмиссионных масел по эксплуатационным свойствам представлено в таблице 2.6.

Таблица 2.6 — Соответствие эксплуатационных групп масел различных классификаций
Классификация Группа масел
Россия ТМ-1 ТМ-2 ТМ-3 ТМ-4 ТМ-5
API GL-1 GL-2 GL-3 GL-4 GL-5

Отечественное обозначение трансмиссионных масел состоит из букв «ТМ» (трансмиссионное масло), цифр, обозначающих группу масла по эксплуатационным свойствам, и группы цифр, обозначающих класс вязкости. Допускается также уточняющие буквенные обозначения: например, «3» — загущенное и т.д. Так обозначение ТМ-5-93 характеризует трансмиссионное масло пятой эксплуатационной группы (т.е. с высокоэффективными противозадирными и противоизносными присадками многофункционального действия), принадлежащее к девятому классу по вязкости (кинематическая вязкость при температуре 100OC — 6,00…10,99 мм2/с), загущенное.
Однако марки трансмиссионных масел, выпускаемых отечественной промышленностью, во многих случаях имеют другие обозначения. Кроме того, в зависимости от сезона, для эксплуатации при котором оно предназначены, различают масла зимние (нигрол «З» и другие), летние (нигрол «Л»), всесезонные (ТАД-17И и другие). Их также делят на рабочие, рабоче-консервационные (РК) и консервационные (ТСЗ-9гип, ТМ-5-12рк). Отличают также северные сорта трансмиссионных масел.

4. Присадки, добавляемые к трансмиссионным маслам

В трансмиссионные масла для повышения их служебных свойств добавляют композиции присадок (всего от 8 до 12 %). В зависимости от выполняемых функций присадки к трансмиссионным маслам делят на следующие группы:
• модифицирующие трение и износ:
— противоизносные,
— противозадирные,
— антифрикционные,
— фрикционные,
— противопиттинговые,
— полимерообразующие;
• антиокислительные;
• противокоррозионные;
• защитные;
• противопенные;
• моющие и диспергирующие;
• загущающие;
• депрессорные;
• деэмульгирующие;
• антисептические;
• регулирующие набухание эластомеров;
• регулирующие запах и стабилизирующие цвет, красители;
• увеличивающие адгезию и другие.
Все присадки, вне зависимости от их назначения, должны удовлетворять следующим требованиям:
• хорошо растворяться в смазочных маслах, к которым их добавляют, и сохранять растворимость в широком диапазоне температур;
• не вымываться водой и не подвергаться гидролизу;
• обладать малой летучестью, чтобы не испаряться из масла в процессе его работы;
• не вступать в реакцию с металлами, из которых изготовлены детали машин, за исключением тех случаев, когда такие реакции являются проявлением механизма действия присадок;
• не вступать в реакцию с другими присадками, присутствующими в масле, и не оказывать на них депрессивного действия;
• не оказывать вредного действия на конструкционные неметаллические материалы.
Наиболее велика доля (до 5…7 %) противозадирных и противоизносных присадок. В числе последних используются серо-, фосфор- и хлорсодержащие соединения различного химического состава и строения. Часто используют также антиокислительные, депрессоры и противопенные присадки. В масла гидромеханических и гидрообъемных трансмиссий добавляют моющие присадки. Масла же для механических трансмиссий не содержат в своем составе детергентов. В последнее время в трансмиссионные масла вводят высокотемпературные антифрикционные присадки в виде малорастворимых соединений или в виде суспензий графита или дисульфида молибдена (MoS2). Эти модификаторы обеспечивают снижение коэффициента трения в сопряжении при граничной смазке, что, с одной стороны, уменьшает энергетические затраты и, следовательно, экономит топливо, а, с другой стороны, снижает тепловыделение в контакте, и таким образом повышает нагрузочную способность трансмиссий. Суспензии графита и дисульфида молибдена одновременно повышают противозадирные и противопиттинговые свойства масел.
При прочих равных условиях смазывающие свойства трансмиссионных масел зависят от многочисленных факторов, определяемых в том числе и условиями эксплуатации. Они снижаются при попадании в масло абразива, воды, при аэрации масла и пр. Склонность к изнашиванию и задиру возрастает вследствие снижения вязкости масла (в основном из-за деструкции загущающей присадки) и его утечек, приводящих к уменьшению объема масла в системе смазывания и увеличению тепловой нагрузки на него. Как и при использовании моторных масел, особое место занимают пусковые износы, особенно заметно проявляющиеся при низкой температуре окружающего воздуха.
Для улучшения смазывающих свойств масла регулируют его вязкостно-температурные характеристики. Увеличение вязкости приводит к повышению нагрузочной способности масла и, кроме того, уменьшает питтинг — специфический вид изнашивания, характерный для механических трансмиссий.
Повышение смазывающих свойств достигается введением в состав масла высокоэффективных гидролитически стабильных и противоизносных, противозадирных и антифрикционных присадок, а также удалением из масла воды, воздуха, механических примесей, продуктов изнашивания и т. п.

5. Правила подбора трансмиссионных масел

Подбор масел для механических трансмиссий осуществляется с учетом особенностей конструкции смазываемого узла и условий его работы. Особенности конструкции характеризуются типом зацепления, удельными нагрузками, скоростями скольжения и т. д. Принимается во внимание классификация масел, регламентирующая их деление по вязкости н уровню эксплуатационных свойств.
Требуемую вязкость масла предлагается устанавливать, руководствуясь нагрузочно-скоростным фактором KS/v. Для цилиндрических зубчатых передач

KS/v=zn2ze2, (5.1)

где F — тангенциальная сила, Н; b — ширина зуба, мм; d — диаметр начальной окружности, мм; и — передаточное отношение; zn — коэффициент, учитывающий профиль зубьев; ze -коэффициент перекрытия.
Для червячных передач

KS/v=M/(a3/n), (5.2)

где М — передаточный крутящий момент, Нм; a — расстояние между осями червяка и колеса, м; n — частота вращения червяка, мин -1.
Для приближенных расчетов величину вязкости в зависимости от полученного значения KS/v определяют по номограмме (рисунок 5.1).

KS/v, Нмин/м
10-2 10-1 100 101
а)
KS/v, МПас/м
б)
Рисунок 5.1 — Номограмма для подбора масла по вязкости:
а — для червячных редукторов; б — для редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами

6. Подбор трансмиссионного масла по параметрам узла трения

Исходные данные: F=10,2 Н; b=0,04 м; d=0,2 м; u=3,2; zn=3,2; ze=1,1.
По заданным параметрам узла трения произвести подбор трансмиссионного масла, рекомендовать марку отечественного трансмиссионного масла, дать анализ достоинств и недостатков используемой методики.
Определим требуемую вязкость трансмиссионного масла, руководствуясь нагрузочно-скоростным фактором. Согласно формуле 5.1 получим

KS/v=3,221,12=0,2106 Пас/м;
KS/v=0,2 МПас/м.

Требуемую вязкость трансмиссионного масла определим по номограмме (рисунок 6.1).

10-2 10-1 100 101
Рисунок 6.1 — Определение требуемой вязкости трансмиссионного масла
Согласно построениям получаем 40  95 мм2/с. Наиболее близкую к требуемой вязкость имеет масло SAE 80 W (40 =87 мм2/с, согласно , таблица 89). Данному маслу соответствует масло 21 класса вязкости по отечественной классификации (см. таблицу 2.4).
Требуемую группу трансмиссионного масла по эксплуатационным свойствам найдем, используя в качестве критерия величину контактных напряжений в зацеплении. Для нахождения этой величины воспользуемся формулой, известной из курса «Детали машин и основы конструирования».

, (6.1)

где F=10,2 Н; zm=275; zn=3,2; ze=1,1; b=0,004 м; d=0,2 м; u=3,2;
t — удельная окружная сила, определяется по формуле t= (F к кv )/b,
к=1,8; кv=2,25. Тогда t=(10,21,82,25)/0,004=10327,5 Н/м.
Итак, окончательно по формуле 6.1 получаем

252004 Па.

Итак, Н0,3 МПа. Данное контактное напряжение соответствует первой группе трансмиссионных масел по эксплуатационным свойствам.
Примечание: значения всех коэффициентов в формуле 6.1 взяты из .
Окончательно, согласно расчетам получено, что масло должно относится к первой группе трансмиссионных масел по эксплуатационным свойствам, и иметь 12 класс вязкости. Таким образом, рекомендуется применить отечественное трансмиссионное масло марки ТМ-1-12.

7. Анализ достоинств и недостатков использованной методики

К достоинствам описанной методики относятся:
• простота расчетов;
• использование номограмм значительно облегчает определение требуемой вязкости;
• подбор трансмиссионного масла не требует никаких дополнительных испытаний.
К недостаткам же данной методики можно отнести следующее:
• описанная методика не учитывает условий работы трансмиссии, совместимости трансмиссионного масла с материалами агрегата трансмиссии и особенности конструкции самой коробки передач;
• в результате расчета мы получаем требуемую кинематическую вязкость трансмиссионного масла при температуре 40ОС (40), в то время как в классификациях трансмиссионных масел по вязкости в основном указывается кинематическая вязкость трансмиссионных масел при 100ОС (100).

IZh 2125 #ижты! ›
Logbook ›
Лить или не лить: масло в мост

Вопрос выбора масла не теряет своей актуальности не только для владельцев новеньких иномарок со сверхсовременными «непосредственными» моторами. Волнует он и любителей отечественного ретро и, в частности, Москвичей (МЗМА и ИЖ). В особенности применительно к ведущим мостам. Если в случае с автомобилями, выпущенными после июля 1978 года, когда было внедрено противозадирное фосфатирование шестерен главной пары все ясно, то с более ранними экземплярами ясности нет и в помине. Нет и согласия по этому вопросу в стане москвичеводов: кто-то утверждает о необходимости использования нигрола, кто-то ратует за применение современных трансмиссионных смазок на синтетической основе. Постараемся разобраться в этом вопросе.

И начнем с технической документации, согласно которой в редукторах автомобилей Москвич с гипоидной передачей следовало применять гипоидное масло по ГОСТ 4003-53. Однако стандарт этот не действует аж с 1982 года, следовательно масел таких отечественная нефтеперерабатывающая промышленность давно не выпускает.

Действующий стандарт ГОСТ 17497.2-85* классифицирует трансмиссионные масла по эксплуатационным свойствам (области применения) и вязкости. Согласно этому документу для использования в гипоидных передачах предназначены масла групп ТМ-3, ТМ-4 и ТМ-5. Различаются они, главным образом, эффективностью (читай — концентрацией) противозадирных присадок (выше группа — выше эффективность). Логичный вывод: для редукторов Москвичей до июля 78-го года с шестернями без противозадирного фосфатирования предпочтительно использовать масла с максимальной эффективностью противозадирных присадок. Следовательно, «наше» масло следует искать в группе ТМ-5 (или GL-5 по API; соответствие приводится в справочном приложении к стандарту).

Теперь определимся с вязкостью. Точнее, нас интересует кинематическая вязкость при 100 градС. В справочнике тех лет по смазочным материалам отыскал физико-химические свойства масла для гипоидных передач по ГОСТ 4003-53:

Нефтепродукты (справочник), М., Издательство »Химия», 1966 г.

Как видно из таблицы, она равна 23,16 сСт, а пределы стандарта: 20,5-32,4 сСт. По ГОСТ 17497.2-85 масла с кинематической вязкостью от 14 до 25 сСт относятся к классу вязкости 18 (90 по SAE). Следующий класс 34 (140 по SAE) нормирует данный показатель на уровне 25-41 сСт. Выходит нам нужно масло класса 18? Но на деле классифицируемые как ТМ-5-18 масла ТАД-17и и особое «гипоидное» ТСп-14гип равно как и остальные масла соответствующего класса SAE 80W90 не подходят, поскольку их кинематическая вязкость ниже нижнего предела требований ГОСТ 4003-53. Зато в рамки требований стандарта укладываются отдельные масла SAE 140. Удобству анализа служит таблица:

Cравнительная таблица характеристик трансмиссионных масел

Свойства конкретных масел можно обнаружить в технических описаниях (TDS), которые размещены на сайтах производителей. Следует отметить, что масла 85W140 и 80W140, как правило, минеральные, тогда как 75W140 — сугубо синтетические. Этим и обусловлена внушительная разница в температуре застывания.

Ну и о пресловутом нигроле. Ни прежние, ни действующие стандарты такого понятия не содержат. Нигролом (от лат. niger — черный и oleum — масло) за характерный цвет называли трансмиссионное автотракторное масло по ГОСТ 542-50, которое выпускалось в летнем и зимнем вариантах. Звучное название прижилось и до повсеместного внедрения бусурманской классификации SAE стало нарицательным для трансмиссионных масел. На сегодняшний день под неформальным обозначением «нигрол» выпускается масло ТМ-1, которое используется как базовая основа для производства масел более высоких групп и в свободной продаже не встречается. Так же, марку «нигрол» взяли на вооружение некоторые сверхбюджетные «масляные» бренды вроде Oilright и ВолгаОйл, фасующие под ней масло ТЭп-15 (ТМ-2-18). Причем вязкость этих нигролов различается как день и ночь: 32-35 сСт для первого и 14-16 — для ТЭп-15. Но в любом случае использование нигролов в гипоидных передачах не предусмотрено.

* С 01.01.2017 вступает в действие ГОСТ 17497.2-2015.

P.S.: К большому сожалению, тов. fedor006 — радетель применения нигрола ТЭп-15, столь яростно раскритиковавший сею статью в комментариях, так и не соизволил ответить на заданные ему вполне конкретные вопросы. Посему мы не узнаем, какое сакральное знание открылось ему при расшифровке ГОСТ 4003-53, а также в какой инструкции до 78 года «прямым текстом запрещалось использование масел GL-5» (учитывая, что этот стандарт датирован февралем 1976 года).