Какое трансмиссионное масло заливать, характеристики и виды масел

Классификация

Отечественная классификация трансмиссионных масел отражена в ГОСТ 17479.2–85.

Трансмиссионные масла разделяют на четыре класса вязкости. В каждом из них ограничены кинематическая вязкость при 100 °С и отрицательная температура, при которой динамическая вязкость не превышает 150 000 мПа·с (предел, при котором еще возможна надежная работа агрегатов трансмиссии).

• ТМ – начальные буквы слов «трансмиссионное масло»;
• 5 – группа по эксплуатационным свойствам;
• 18 – класс вязкости.

• SAE J 306 – по вязкости (разработана Американским обществом автомобильных инженеров);
• API – по эксплуатационным свойствам (разработана Американским нефтяным институтом).

Эти классификации дополняют одна другую. Их совместное использование обеспечивает правильный выбор сорта масла.

Вязкость трансмиссионного масла должна соответствовать максимальной и минимальной температурам применения техники. Исходя из этого, стандарт SAE основан на определении вязкости смазочного материала, измеряемой при высоких и низких температурах. Другие характеристики масел не рассматриваются.

Согласно последней редакции SAE J 306 (JUL 98), при описании класса вязкости трансмиссионного масла в обозначении можно использовать: число с буквой W, например, SAE 75W; только число (SAE 80); комбинацию двух чисел с буквой W (SAE 75W-90).

В последнем случае сначала должен быть указан сорт с буквой W, а после нее ставят дефис. Другие варианты написания неприемлемы. Маркировка с двумя буквами W исключается. Трансмиссионное масло, отвечающее требованиям SAE 75W, SAE 85W и SAE 90, имеет обозначение SAE 75W-90, но не SAE 75W-85W-90, как допускала предыдущая редакция стандарта SAE J 306.

Трансмиссионные масла, которые одновременно удовлетворяют высоко и низкотемпературным требованиям, являются всесезонными для определенной климатической зоны. Например, всесезонное масло для средней климатической зоны класса вязкости SAE 80W-90 должно удовлетворять низкотемпературным требованиям к маслу SAE 80W (динамическая вязкость 150 000 мПа·с при –26 °С) и высокотемпературным SAE 90 (при 100 °С кинематическая вязкость 13,5–24 мм2/с).

Вязкость при высокой температуре определяется гидродинамическими характеристиками и косвенно дает представление о величине нагрузочной способности масляной пленки. Некоторые трансмиссионные масла содержат высокомолекулярные полимеры, известные как модификаторы вязкости. В эксплуатации эти присадки подвергаются деструкции, и вязкость масла снижается.

Классификация SAE J 306 (JUL 98) предусматривает испытания по методу CEC L-45-T-93 «Стабильность вязкости трансмиссионных масел к напряжению сдвига». Вязкость при 100 °С, указанная в таблице, должна быть не только у свежего масла, но и после испытания. Это требование отсутствовало в предыдущей редакции стандарта SAE J 306 (OCT 91).

Величина 150 000 мПа·с (сПз), используемая для определения низкотемпературных свойств, основана на результатах испытаний задних мостов автомобилей различной конструкции. Эти испытания показали, что поломки происходят при вязкости выше, чем 150 000 сПз. Испытания также показали, что метод Brookfield дает адекватную точность на этом уровне вязкости.

По классификации API трансмиссионные масла делят на группы в зависимости от конструкции и условий эксплуатации агрегатов, а также содержания функциональных присадок и обозначают как API GL. Известны шесть категорий от API GL-1 до API GL-6, новая категория MT-1 и проектная категория PG-2.

Индекс SAE, указывающий вязкость трансмиссионного масла, был разработан в Американском Обществе Инженеров. Этот стандарт получил широкое распространение по всему миру и сегодня при определении классификации вязкости моторного масла для ведущих мостов и МКПП применяется спецификация SAE J306. По этой квалификации также определяется температурный диапазон, при котором допустимо применение того или иного смазочного материала.

Самая низкая и самая высокая температура, при которой можно эксплуатировать автомобиль имеет свой предел, который оценивается:

• по температуре, при которой вязкость жидкости по Брукфильду доходит до показателя 150 000 сП (сантипуазов);
• по температуре, при которой кинематическая вязкость «трансмиссионки» определяется при температуре 100 градусов.

Благодаря этому удается определить нагрузку (приблизительную) с которой сможет справиться защитная масляная пленка.

По стандартам SAE трансмиссионные масла делятся на аналогичные с моторными смазками категории:

• зимние (W, Winter): 70w, 75w, 80w, 85w;
• летние (без индекса): 80, 85, 140, 250.

Всесезонные жидкости имеют обе маркировки, например, SAE 75w-85. Такие масла можно использовать на протяжении всего года. Как видите, в этом плане «трансмиссионки» схожи с моторными маслами, но это не означает, что эти нефтепродукты используются в одинаковых условиях и имеют одинаковые показатели. Это же касается и вопросов о том, можно ли заливать «трансмиссионку» в двигатель и наоборот. Моторное масло допустимо использовать для КПП, но трансмиссионную жидкость заливать в мотор нельзя.

Таблица температурных диапазонов окружающего воздуха, в которых можно применять трансмиссионные масла. Указаны наиболее часто применяемые виды масел

По системе API GL масла подразделяются на классы качеств. Основными признаками классификации являются конструкция и условия работы передачи, дополнительными признаками — содержание противоизносных и противозадирных присадок.

Классификация описана в документе API «Обозначение эксплуатационных смазочных масел для коробок передач ручного управления и для мостов. Публикация API 1560, февраль 1976 г.» (API Publication 1560, Lubricant Service Designation for Automotive Manual Transmissions and Axles, February 1976). Классы качества по API:

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

• 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.

• 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.

• Масла для передач, работающих в условиях разной тяжести — от легких, 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 (коммерческих автомобилей), 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.

• 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 коробки передач).
• Для синхронизированной механической коробки передач применяются только масла, имеющие специальное подтверждение о соответствии требованиям производителей машин.
• Могут применяться для дифференциала повышенного трения, если соответствуют требованиям спецификаций MIL-L-2105D (в США) или ZF TE-ML-05 (в Европе). Тогда обозначение класса имеет дополнительные знаки, например, API GL-5 или API GL-5 SL.
• Масла для наиболее загруженных передач, работающих в очень тяжелых условиях (большие скорости скольжения и значительные ударные нагрузки).
• Содержат до 10% высокоэффективных противозадирных присадок.
• Предназначены для гипоидных передач со значительным смещением осей.
• Соответствуют наивысшему уровню эксплуатационных свойств.
• В настоящее время класс GL-6 больше не применяется, так как считается, что класс API GL-5 достаточно хорошо удовлетворяет наиболее строгие требования.

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

PG-2 (проект)

• Масла для передач ведущих мостов мощных коммерческих автомобилей (тягачей и автобусов) и мобильной техники.
• Эквивалентны маслам API GL-5, но обладают повышенной термической стабильностью и улучшенной совместимостью с эластомерами.

В РФ существует своя классификация, которая также применяется при определении характеристик трансмиссионного масла, а именно ГОСТ 17479.2-85, этот стандарт был введен как для моторных масел, так и для «трансмиссионнок». Он включает в себя критерии вязкости, которые делятся на четыре класса: 9, 12, 18 и 34. Также он включает показатель качества нефтепродукта, который делится на пять групп, по градации каждая группа соответствует стандарту качества API, например, ТМ-1 (трансмиссионное масло) равняется GL-1, ТМ-2 – GL-2 и так далее.

Общие сведения

Агрегаты трансмиссий отличаются своими конструктивными особенностями и условиями работы. Для разных типов силовых узлов требуются неодинаковые по своим качествам смазочные материалы.

Сезонные смазки:

• летние;
• зимние;
• всесезонные.

Целевые продукты – вязкие ТМ для отдельных видов передач:

• цилиндрических;
• конических;
• гипоидных.

Существуют также универсальные смазочные материалы, которые могут использоваться во всех типах механических соединений.

С учетом эксплуатационных свойств, трансмиссионное масло можно разделить на 4 категории:

1. Смеси (без модификаторов), используемые в слабонагруженных конических, цилиндрических, зубчатых передачах грузовых и легковых автомобилей, работающих в условиях контактных напряжений до 1000 МПа, с температурой окружающей среды до 90°C.
2. Масла, улучшенные противоизносными присадками. Их рекомендуют применять для зубчатых конических соединений при температуре ≤ 120°C и постоянном воздействии удельных механических нагрузок до 2000 МПа.
3. Система смазок с противозадирными добавками для червячных и спирально–конических передач большегрузного транспорта (нагрузка ≥ 2000 МПа, температура ≥ 120°C).
4. Специальные масляные жидкости для гипоидных конструкций, улучшенные противозадирными и серными модификаторами.

Главной задачей трансмиссионных смесей является устранение трения и последующего износа деталей. Это свойство смазочных материалов называют смазочной способностью, которая должна обеспечиваться вязкостью основы (толщина масляного покрытия) или с помощью модифицирующих присадок.

Модификаторы скапливаются на металлических деталях соприкасающихся пар и упрочняют защитную пленку.

В режиме граничных нагрузок противозадирные и противоизносные присадки, взаимодействуя с трущимися деталями образуют на их поверхности химические соединения (оксиды металлов, сульфиды и др.), характеризующиеся пластичным строением и низким индексом трения.

Классификация вязкости трансмиссионного масла по ГОСТ

Согласно ГОСТ 23652-79 существуют следующие марки трансмиссионных смазочных жидкостей исходя из показателей вязкости:

• ТЭп-15 – изготавливаются на основе экстракта остаточных и дистилляторных масел. Обладают противоизносными и депрессорными присадками.
• ТСп-10 – содержат противозадирные, депрессорные и антипенные присадки. Используются такие масла для тяжело нагруженных передач.
• Тап-15В – изготавливается путем смешения экстрактов остаточных масел фенольной очистки с дистиллятными маслами. Содержат противозадирные и депрессорные присадки.
• ТСп-15К – содержит противозадирные, противоизносные, депрессорные и антипенные присадки. Применимы для большегрузных машин, например, для КАМАЗов.
• ТСп-14 гип – включает в свой состав противозадирные, антиокислительные, депрессорные и антипенные присадки. Используется для гипоидных передач автомобилей грузового типа.
• ТАД-17и – универсальные жидкости, которые изготавливаются на минеральной основе. Содержат многофункциональные серофосфоросодержащие, депрессорные и антипенные присадки.

Помимо вязкости, при выборе смазочного материала необходимо обратить внимание на классификации эксплуатационных характеристик (API – США или ZF – европейский стандарт), а также на плотность масла трансмиссионного. Например, для масла ТЭп-15 показатель плотности при 20 градусах составит не более 0,950 г/см3.

Все эти свойства могут измениться после продолжительного срока хранения смазочной жидкости для КПП. Поэтому необходимо помнить о таких моментах, как: срок годности трансмиссионного масла.

Присадки

Трансмиссионные составы без модифицирующих присадок не отвечают современным условиям эксплуатации и применяются редко. Они сохраняются лишь для обслуживания узлов и механизмов, работающих на малых оборотах с небольшими механическими нагрузками. Температура масла в этих агрегатах не должна превышать 50–70°C.

Новые смазки – это сложные композитные системы, включающие в себя многокомпонентные добавки и вязкие основы с высокими температурными характеристиками.

Модификаторы трансмиссионных масел должны иметь следующие свойства:

• хорошую растворимость в базовых смесях при любых температурных режимах эксплуатации;
• обладать высокой химической и адсорбционной активностью;
• не растворяться в воде и не поддаваться гидролизу;
• не испаряться из масел в процессе работы двигателя;
• не способствовать коррозии металлических поверхностей;
• не оказывать негативного воздействия на резиновые и полимерные изделия.

Основная часть применяемых модифицирующих присадок – это противоизносные и противозадирные компоненты (5–7%). Часто применяют противопенные и антиокислительные добавки, депрессоры.

Совсем недавно в трансмиссионные жидкости стали вводить антифрикционные модификаторы в виде дисульфида молибдена или высокотемпературных графитовых суспензий. Эти присадки понижают коэффициент трения, уменьшают тепловыделение и повышают выносливость трансмиссий.

Условия хранения трансмиссионного масла

Смазочные составы для КПП имеют свой гарантийный срок, который составляет 5 лет, и в некоторых случаях 3 года. По истечении этого периода присадки, содержащиеся в жидкости теряют свои свойства и соответственно такое просроченное масло не будет отвечать необходимым требованиям.

Стоит отметить, что период 3-5 лет обозначает срок хранения автомобильного масла в неоткрытой таре. Если же вы уже вскрыли бутылку, то срок хранения жидкости будет зависеть от многих условий. Чтобы состав дольше оставался действенным необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

• не допускать перепадов температурных режимов, жидкость нужно хранить при постоянной температуре, не превышающей 20 градусов;
• масло должно храниться в хорошо проветриваемом помещении, вдали от прямых солнечных лучей;
• не рекомендуется переливать смазочный материал в другую тару, лучше хранить в заводской канистре, с плотно закрытой крышкой;
• не замораживать «трансмиссионку» ни при каких обстоятельствах.

При соблюдении этих условий масло будет храниться весь заявленный срок.

Некоторые автолюбители «оживляют» просроченное масло специальными присадками. Делать это не рекомендуется, так как в жидкости могут остаться «живые» присадки и при таком смешении их количество изменится, что, в свою очередь, уже не будет отвечать нормам. Кроме этого, новые компоненты могут вступить в химическую реакцию со старыми присадками, в результате чего их свойства будут непредсказуемыми.

Многие ошибочно считают что если «трансмиссионка» изменила свой цвет, то это является основным признаком непригодности жидкости. Это не всегда так. Дело в том, что в процессе производства главным параметром являются смазывающие характеристики состава, поэтому некоторое отклонение в цвете или запахе допустимо. Однако, если изменился не только цвет, но и появился темный кристаллический осадок, а само масло помутнело, то такой продукт заливать нельзя.

Также стоит сказать, что хранение трансмиссионного или моторного масла в бочке или системе автомобиля – это две разные вещи. Во втором случае, смазка постоянно находится в контакте с окружающей средой, в результате чего возникают окислительные процессы и появляются различные отложения. Поэтому даже если вы залили новое масло в авто без пробега, то это не означает что менять его можно лет через 5.

Требования

Прогрессирующее улучшение конструкций ходовой части автомобиля привело к увеличению скоростей вращения зубчатых шестерен, повышению удельных механических нагрузок и к расширению температурных диапазонов эксплуатации. Все это предъявляет жесткие требования к качеству современных смазочных материалов.

Основные задачи трансмиссионных смесей:

1. Защитить элементы трансмиссии от преждевременного износа, заклинивания зубчатых шестерен, частичного разрушения поверхностей и других непредвиденных дефектов.
2. Максимально сократить потери энергии от трения в зоне контакта деталей.
3. Способствовать сокращению шума, вибрации, ударных механических нагрузок в период движения автомобиля.
4. Отводить тепло, возникающее в процессе трения шестерен, и обеспечивать высокий показатель КПД зубчатых соединений.
5. Удалять с поверхности трущихся деталей механические взвеси и продукты износа.

Смазочные жидкости должны удовлетворять следующим условиям, это:

• оптимальные противоизносные и противозадирные свойства;
• высокая антиокислительная стабильность;
• положительные вязкостно–температурные характеристики;
• антикоррозионные качества;
• гидрофобность;
• совместимость с резиновыми и синтетическими материалами;
• сохранять свои начальные эксплуатационные качества на протяжении всего срока эксплуатации.

Все эти требования обеспечиваются посредством введения в основы масел модифицирующих присадок:

• депрессорной;
• антиокислительной;
• антипенной;
• противозадирной;
• антикоррозионной;
• противоизносной и др.

Основные критерии выбора

На правильный выбор смазки для трансмиссий влияют следующие факторы:

• конструкция агрегата и компоновка узлов – величина передаваемой мощности, скорость вращения, передаточное число, материал зубчатых шестерен;
• технология изготовления деталей механизмов – точность и класс обработки зубчатых элементов, виды термических процессов, твердость готовой поверхности, скорость износа;
• коробка переключения скоростей – жесткость взаимодействия, возможные температурные деформации, количество масляной жидкости;
• эксплуатационные условия – величина механической нагрузки, скольжения, вибрации, температурные пределы, вязкость, химические свойства, коррозионная стойкость.

При выборе масла для МКП рядовой покупатель ориентируется на следующие показатели:

• значение вязкости ТМ;
• условия эксплуатации;
• прогнозируемый уровень механических нагрузок;
• наименование и технические характеристики присадок;
• температурный режим.

Для отечественных автомобилей рекомендуется применять жидкости ТМ–4 и ТМ–5 (GL–4/5). Для зарубежных марок – лучше применять импортные сорта масел, указанные в инструкции завода изготовителя.

Для автоматических коробок переключения скоростей предусмотрены специальные смазочные жидкости – ATF. Свойства этих ТМ кардинально отличаются от технических характеристик масел, используемых для устройств с механикой.

Отличие автоматической трансмиссии от механической состоит в том, что между коленвалом мотора и первичным валом коробки отсутствует жесткая связь. Функции механизма сцепления в этой модификации выполняет гидротрансформатор, где в роли связующего элемента выступает жидкость –ATF.

Она применяется для переноса давления масла, возникающего в случае повышения оборотов двигателя, на фрикционные накладки многодискового сцепления, способствующего включению нужной передачи.

Трансмиссионная смазка для автомата – это жидкость зеленого цвета с низким индексом вязкости. Для улучшения эксплуатационных качеств материала в ее состав вводятся специальные модифицирующие добавки, ограничивающие окисление масляных эмульсий, замедляющие формирование пузырьков воздуха и снижающие коэффициент трения, влияющий на интенсивность износа резиновых уплотнителей.

Применение некондиционных или не соответствующих рекомендациям ТМ приводит к преждевременной поломке агрегата. Признаками некачественной жидкости является нестабильная работа механизма переключения скоростей. Это происходит в случае интенсивного формирования пузырьков воздуха и вспенивания жидкости.

В результате снижается давление в гидротрансформаторе, увеличивается временной диапазон срабатывания блокировочных муфт. Последствием такой работы устройства является пробуксовка фрикционных дисков, и повышенный износ деталей сцепления.

Гипоидная передача применяется на легковых и грузовых автомобилях (до 1,5 т). Ее основное назначение – это перераспределение крутящего момента от двигателя на основные узлы трансмиссии.

Основным элементом механизма является редуктор, состоящий из малой и большой конических шестерен. В зависимости от конструктивных особенностей главной передачи он может располагаться в коробке передач или в корпусе заднего дифференциала.

Гипоидные конструкции отличаются бесшумной работой и длительным сроком эксплуатации. Но эти условия будут выполняться только в том случае, если для смазки шестерен будут применяться специальные марки масел:

1. ТСп-14гип – смазка с моющими, противозадирными и противоизносными присадками.
2. ТСгип – смазочная жидкость с серными модификаторами, которые за счет окислительных реакций, протекающих на поверхности деталей, предотвращают заклинивание шестерен редуктора.
3. ТАД-17И – масло с комплексной добавкой, обеспечивающее антиокислительные, противокоррозионные, противозадирные свойства.

Для работы механизмов в зимний период применяют низкотемпературную смазку ТСп-10. Применение такого состава позволяет эксплуатировать технику при температуре до минус 35°C.