Эксплуатационные материалы

Синтетические масла имеют высокий индекс вязкости (150...170). 
Температура потери подвижности синтетических масел ниже (до —65 С), чем у минеральных. Следовательно, пуск двигателей при отрицательных температурах при применении синтетических масел легче, чем на минеральных, и возможен при более низких температурах воздуха.

Вязкость синтетических  масел при температурах 250...300 °С, выше (до 
2...3 раз), чем у равновязких им при 100 °С минеральных. Они имеют лучшую термическую стабильность, низкую испаряемость и малую склонность к образованию высокотемпературных отложений. Поэтому синтетические масла могут с успехом применяться в высокофорсированных теплонапряженных двигателях,

Синтетические масла, как правило, превосходят  минеральные по антиокислительным  свойствам, диспергирующей и механической стабильности, обладают равными или  лучшими противоизносными и противозадирными свойствами. В связи с этим синтетические масла имеют срок службы более 20 тыс. км пробега а'втомобиля, а отдельные образцы служат 80... 100 тыс. км без смены.

Расход синтетических  масел на угар на З0...40% ниже, чем минеральных. 
За счет лучших вязкостно-температурных характеристик во всем интервале встречающихся в практике температур расход топлива при использовании синтетических масел снижается на 4...5%.

Стоимость синтетических  масел в 2...3 раза выше, чем минеральных. 
Однако высокие эксплуатационные свойства, большой срок службы в двигателях до замены, низкий расход на угар и вследствие этого меньший общий расход масла делают применение их целесообразным.

2.2. Трансмиссионные  масла

К трансмиссионным  относятся масла, применяемые для  смазки зубчатых передач агрегатов трансмиссии, а также в гидротрансмиссиях.

В современных  автомобилях применяют зубчатые передачи различных типов. Особенно широко распространены винтовые (гипоидные) передачи. Их преимущество перед передачами с прямыми зубьями состоит в большей прочности зубьев шестерен при равных габаритах, плавной и бесшумной работе. Но к маслам для винтовых шестерен предъявляют более высокие требования, чем к маслам для шестерен с прямыми зубьями, поскольку скорости скольжения в таких передачах больше.

В агрегатах  трансмиссии трансмиссионные масла  выполняют следующие ф>ункции:

•снижают износ  деталей;

•уменьшают  потери энергии на трение;

•увеличивают  теплоотвод от трущихся поверхностей;

•снижают вибрацию и шум шестерен, а также защищают их от ударных нагрузок;

•защищают детали механизмов от коррозии;

•масла для  гидромеханических передач, кроме  того, выполняют функцию рабочего тела в гидротурбине, передающей мощность. Важнейшие свойства ТМ:

•вязкостно-температурные;

•противоизносные, противозадирные, противопиттинговые;

•термическая  и термоокислительная стабильность;

•стойкость  к образованию эмульсий с водой;

•минимальное  воздействие на резино-технические  изделия, лаки, краски и пластмассы;

•химическая и  физическая стабильность при хранении и транспортировании.

В зависимости  от конструктивных особенностей и назначения шестеренчатых передач к маслам могут предъявляться специфические  требования. Так, масла для ведущих  мостов с фрикционной блокировкой дифференциала должны обладать хорошими фрикционными свойствами, масла для трансмиссии автомобилей с периодической эксплуатацией -хорошими защитными свойствами и т.д.

Условия, в которых  работает масло, определяются следующими факторами: температурным режимом, частотой вращения шестерен (скорость относительного скольжения трущихся поверхностей зубьев), удельным давлением в зоне контакта.

Рабочая температура  масла в агрегатах трансмиссии  меняется в широких пределах - от температуры окружающего воздуха  в начале работы до 120...130 
^С и даже 150 С в процессе работы.

В температурном  режиме работы зубчатых передач различают  три наиболее характерные температуры: минимальную - в момент начала работы передачи, равную наиболее низкой температуре  окружающего воздуха; максимальную - соответствующую экстремальным условиям работы; среднеэксплуатационную - наиболее вероятную во время эксплуатации.

Минимальная температура  масла в агрегатах трансмиссии  автомобилей в холодной климатической  зоне может достигать —60 С. Максимальная и среднеэксплуатационная температуры масла зависят от температуры воздуха, условий эксплуатации, вязкости масла и от других факторов. 
Среднеэксплуатационная температура в агрегатах трансмиссии автомобилей обычно составляет 60...90 °С. Фактическая температура масла в зоне контакта зубьев шестерен на 150...200 "С выше температуры масла в объеме. Заметное влияние на температуру оказывает скорость скольжения на поверхности зубьев в зоне их контакта. Скорости скольжения в цилиндрических и конических передачах составляют на входе в зацепление 1.5...3 м/с; в некоторых агрегатах они достигают 9...12 м/с; для гипоидных передач скорости скольжения составляют 15 м/с и более.

В цилиндрических и конических передачах удельные нагрузки в полюсе зацепления составляют обычно 0,5...1,5 ГПа, достигая в некоторых случаях 2 
ГПа. В гипоидных передачах они в два раза выше. Под действием таких нагрузок условия для гидродинамической смазки ухудшаются.

Трансмиссионные масла представляют собой сложную  коллоидную систему, включающую две группы компонентов: первая - основа масла, вторая - функциональные присадки для улучшения эксплуатационных свойств масел.

К числу перспективных  следует отнести синтетические  масла, которые характеризуются  очень пологой вязкостно-температурной  кривой.

Классификация и ассортимент. В агрегатах трансмиссии  автомобилей применяется широкий  ассортимент масел. Согласно ГОСТ 17479.2-85 "Масла моторные, трансмиссионные  и жидкости гидравлические. Система  обозначений" масла классифицированы по классам и группам в зависимости от них вязкости и эксплуатационных свойств 
(табл. 18.5 и 18.6).

Таблица 2.1 Классы вязкости трансмиссионных масел

|Класс вязкости |Кинематическая вязкость|Максимальная  температура, при| 
| |при lOO^'C.MM^c |которой t| < 150Па-с, | 
| | |°С | 
|9 7,0 ...10,9 -45 | 
|12 11,0... 13,9 -35 | 
|18 14,0 ...24,9 -18 | 
|34 25,0 ...41,0 |

С учетом деления  на классы и группы трансмиссионные  масла имеют условные обозначения. Например, обозначение ТМ5-12 расшифровывается следующим образом: «ТМ» - трансмиссионное масло, цифра «5» - группа по эксплуатационным свойствам, цифра «12» - класс вязкости.

Таблица 2.2

Классификация трансмиссионных масел по эксплуатационным свойствам

|Группа |Состав |Рекомендуемая область применения | 
|ТМ-1 |Минеральные масла |Прямозубые, спирально-конические и | 
| |без присадок |червячные передачи, работающие при | 
| | |контактных напряжениях до 600 МПа и | 
| | |температуре в объеме до 90 "С | 
|ТМ-2 |Минеральные масла с|Прямозубые, спирально-конические и | 
| |противоизносными |червячные передачи, работающие при | 
| |присадками |контактных напряжениях до 1200 МПа и | 
| | |температуре в объеме до 90 С | 
|ТМ-3 |Минеральные масла с|Прямозубые, спирально-конические и | 
| |противозадирными |червячные передачи, работающие при | 
| |присадками |контактных напряжениях до 2000 МПа и | 
| |умеренной |температуре в объеме до 90 "С | 
| |эффективности | | 
|ТМ-4 |Минеральные масла с|Прямозубые, спирально-конические и | 
| |противозадирными |червячные передачи, работающие при | 
| | |контактных напряжениях свыше 2000 |

| |присадками  высокой |МПа. Гипоидные передачи, работающие при| 
| |эффективности |высокой скорости и низком крутящем | 
| | |моменте или низкой скорости и высоком | 
| | |крутящем моменте с объемной | 
| | |температурой до 130 °С | 
|ТМ-5 |Минеральные масла с|Гипоидные передачи, работающие при | 
| |противозадирными |высокой скорости, ударных нагрузках, | 
| |присадками высокой |высоком крутящем моменте и объемной | 
| |эффективности |температуре 130 °С и выше | 
| |полифункциональн | | 
| |ого действия | |

Представителями группы ТМ-1 являются нигролы зимний и летний (ТУ 38- 
101529-75), применявшиеся в старых моделях автомобилей. Нигролы - это неочищенные остатки от прямой перегонки нефти, характеризуются неудовлетворительными противоизносными, антиокислительными и низкотемпературными свойствами. На современных автомобилях не применяются. К этой же группе могут быть отнесены базовые масла (ТБ-20, ТС- 
14,5), служащие основой для изготовления автомобильных трансмиссионных масел.

К группе ТМ-2 относится  масло для коробок передач и рулевого управления - ТС (ОСТ 38.01260-82, прежнее обозначение ГОСТ 4002-53), класс 
18. Это масло имеет низкие эксплуатационные свойства, применяется в ограниченных масштабах только на старых моделях легковых автомобилей.

В группу ТМ-3 входят масла Теп-10, ТАп-15В, ТСп-15К, выпускаемые по 
ГОСТ 23652-79.

ТСп-10 применяют  для смазывания тяжелонагруженных  цилиндрических, конических и спирально-конических передач грузовых автомобилей. Служит в качестве зимнего для умеренной  климатической зоны и всесезонного для северных районов страны.

ТАп-15В служит для смазывания тяжелонагруженных  цилиндрических, конических и спиралыю-конических передач грузовых автомобилей.

ТСп-15К имеет  улучшенные по сравнению с маслом ТАп-15В противоизносные, антиокислительные и низкотемпературные свойства. Служит в качестве всесезонного для умеренной климатической зоны. Предназначенью для тяжелонагруженных цилиндрических и спирально-конических передач, в том числе болшегрузных автомобилей КамАЗ, КрАЗ, УралАЗ.

К группе ТМ-4 относятся масла Тсп-Нгип (ГОСТ 23652-79), Тсз-9гип (ОСТ 
38-101158-78), Тсгип (ОСТ 38-01260-82, прежнее название -масло по ГОСТ 4003- 
53).

ТСп-14гип (класс 18) применяется для гипоидных  передач грузовых автомобилей всесезонно в умеренной и жаркой климатической зоне. Обладает высокими противозадирными, но недостаточными антиокислительными и антикоррозионными свойствами. Показатели масла резко ухудшаются при попадании в него воды; в этом случае масло следует немедленно заменить.

ТСз-9гип (класс 9) предназначено для применения в агрегатах трансмиссии грузовых автомобилей в районах Крайнего Севера при температуре воздуха до -50...-55 "С. Ввиду малой вязкости и ухудшения противоизносных свойств при высокой температуре это масло применяется только в зимний период.

ТСгип предназначено  для гипоидных передач старых моделей легковых автомобилей. Ввиду  недостаточных низкотемпературных, противоизносных и антиокислительных  свойств для новых моделей  автомобилей не рекомендуется.

В группу ТМ-5 входят масла ТАД-17И (ГОСТ 236532-79) и ТМ5-12рк (ТУ 
38.101844-80).

ТАД-17И (класс 18) получают смешением остаточного  и дистиллятного масел с введением  многофункциональной и депрессорной присадок. Масло обладает высокими эксплуатационными свойствами, является универсальным и может применяться в тяжелонагруженных цилиндрических, спирально-конических и гипоидных передачах грузовых и легковых автомобилей в умеренной и жаркой климатических зонах.

ТМ5-12рк (класс 12) получают из низкозастывающего масла  селективной очистки, загущенного полимерной присадкой, с введением многофункциональной присадки. Масло относится к числу универсальных для эксплуатации и консервации цилиндрических, спирально-конических и гипоидных передач грузовых автомобилей. Предназначено для применения в качестве всесезонного, в первую очередь для эксплуатации в северных районах.

Основным сортом, применяемых для автомобильных  гидромеханических коробок передач, является масло марки А (ТУ 38.101179- 
79). Оно имеет температуру застывания -40 °С, его применяют всесезонно в умеренной климатической зоне. Для автомобилей, эксплуатирующихся в северных районах страны, разработано масло МГТ (ТУ 38-401-494-84), которое по эксплуатационным свойствам соответствует маслу марки А, но имеет лучшие низкотемпературные показатели - работоспособно до —50 °С.

В гидрообъемных  передачах автомобилей, в частности  в гидроусилителях рулей, используют масло марки Р. Его применяют  в качестве всесезонного в умеренной  климатической зоне.

Из масел зарубежного  производства в автоматических коробках передач используются только минеральные масла серии ATF, обычно марки "Дексрон" 
(Dexron) с различными числовыми индексами. Все они красного цвета и допускают смешение в различных пропорциях. Их ресурс до замены составляет 
50...70 тыс. км. 6 коробку легкового автомобиля заливают б...9 л (для полноприводного "Форд-Бронко" - 18 л). В последнее время используют масла желтого и зеленого цвета. Смешивать их с Дексроном недопустимо.