Классификация по sae j306 для трансмиссионных масел.

По классификации SAE масла для трансмиссий разделяются на классы 70W, 75W, 80W, 85W, 80, 85, 90, 140 и 250. Буква W означает, что масла предназначены для эксплуатации в зимнее время или всесезонно. Вяз- кость масла при низких температурах и при 100°С установлена стандартом SAE J 306. При указанных в таблице минусовых температурах вязкость масел не должна превышать 150 000 сантипуазов (сП). Для масел других классов SAE предельные характеристики вязкости определены при температуре 100°С.

Технические характеристики и различия 75W-90 и 75W-140

Допуски и спецификации:
SAE 75W-90
Физико-химические характеристики:
Плотность при 15 оС, г/см3 0,864
Вязкость при 40 оС, мм2/с 76,9
Вязкость при 100 оС, мм2/с 14,6
Температура вспышки в открытом тигле (COC), оС 224
Температура застывания, оС -51

Допуски и спецификации:
SAE 75W-140
Физико-химические характеристики:
Плотность при 15 оС, г/см3 0,863
Вязкость при 40 оС, мм2/с 182
Вязкость при 100 оС, мм2/с 25
Температура вспышки в открытом тигле (COC), оС 226
Температура застывания, оС -51

По таблице наглядно приведен пример в чем отличия, которые расходятся в высоко температурном диапазоне т.е при рабочих t, экстремальных условий эксплуатации, и в изношенных агрегатах, индекс вязкости 140 будет больше защищать узел от износа нежели 90. Но и существую такие узлы и агрегаты, в которых противопоказано использование индекса вязкости 140, при использовании в высоко-скоростых редукторах, может привести к повышенному расходу топлива и сильнейшему износу данного узла. При подборе трансмиссионного всегда руководствуйтесь книгой по эксплуатации.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПО API.

Классификация масел для трансмиссий и ведущих мостов зависит от условий эксплуатации и конструкции трансмиссии. Указателем класса API для трансмиссионных масел является GL (GearLubricant) с нумерацией от 1 до 6. На практике для автомобилей различных типов рекомендуются масла классов GL-3, GL-4 и GL-5.

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. Могут применяться для дифференциалов 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 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.

LS-трансмиссионные масла предназначенные для самоблокирующих диффиринциалов. Отличия LS от обычных трансмиссионных масел, содержанием фрикционных присадок которые предназначены для фрикционных дисков. Так как в некоторых редукторах установлен насос шестеренчетого типа, для срабатывания блокировки,также исполняет роль гидравлического масла. При использовании в самоблокирующем диффиринциале масло не LS , то диффиринциал выходит из строя, и при последующем использовании LS может не заработать!!!

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.

Трансмиссионные масла в механических трансмиссиях должны обеспечивать: легкость переключения передач, снижение износа, уменьшение коэффициента трения, отвод тепла от трущихся поверхностей, защиту от коррозии, подавление вибрации и удаление продуктов износа и загрязнений.

Трансмиссионные масла работают в более легких условиях, чем моторные, тем не мение, и они испытывают высокие нагрузки. Давление в зонах контакта в цилиндрических, конических, червячных передачах может составлять от 500 до 2 000 МПа, у гипоидных передач — до 4 000 МПа. Рабочая температура масла в агрегатах трансмиссий изменяется в зависимости от температуры окружающего воздуха и может достигать 200°С, а в точках контакта зубьев часто возникает кратковременный местный перегрев до 300°С и выше. В результате возникает повышенный износ, задиры и питтинг (точечноевыкрашивание зубьев шестерен). Поэтому основное требование к трансмиссионному маслу – это предотвращение повреждения и снижение износа рабочих поверхностей зубчатых и червячных колес. Для этого в пакет присадок к трансмиссионному маслу в обязательном порядке вводят серу как компонент, снижающий трение.

Другое требование к трансмиссионному маслу – это обеспечение передачи мощности с минимальными потерями, что зависит от коэффициента трения материала зубьев и вязкости масла. В остальном требования к трансмиссионному маслу примерно те же, что и к моторному: широкий температурный интервал применения, стабильность, отсутствие коррозионного воздействия на детали.

В процессе работы трансмиссионных масел происходит вырабатывание присадок, масла окисляются и загрязняются, поэтому их также необходимо менять. Сроки сменности масел различны и зависят от их качества, конкретных условий эксплуатации и других факторов. В современных легковых автомобилях масла меняют, как правило, при пробеге в интервале от 24 до 50 тыс. км. В некоторых иномарках (VAG) при использовании рекомендованных трансмиссионных масел замена не производится в течение всего срока службы, чаще всего в ведущих мостах легковых автомобилей с гипоидными передачами.

Коробка переключения передач, или трансмиссия, в автомобилях с двигателем внутреннего сгорания служит для изменения частоты крутящего момента, в больших пределах, чем может двигатель. Также агрегат служит для обеспечения движения автомобиля задним ходом.
Сегодня существует два вида трансмиссии – механическая и автоматическая. На создание и усовершенствование этих функциональных устройства автомобиля понадобился фактически целый век.

4.2.Гидравлические масла, Общие требования и свойства

Гидравлические масла (рабочие жидкости для гидравлических систем) разделяют на нефтяные, синтетические и водно-гликолевые. По назначению их делят в соответствии с областью применения:

 - для летательных аппаратов, мобильной наземной, речной и морской техники;

 - для гидротормозных и амортизаторных устройств различных машин;

 - для гидроприводов, гидропередач и циркуляционных масляных систем различных агрегатов, машин и механизмов, составляющих оборудование промышленных предприятий.

В данной главе рассмотрены рабочие жидкости для гидросистем мобильной техники, обозначенные ГОСТ 17479.3-85 как гидравлические масла, а также некоторые наиболее распространенные гидротормозные и амортизаторные жидкости на нефтяной и синтетической основах.

Основная функция рабочих жидкостей (жидких сред) для гидравлических систем - передача механической энергии от ее источника к месту использования с изменением значения или направления приложенной силы.

Гидравлический привод не может действовать без жидкой рабочей среды, являющейся необходимым конструкционным элементом любой

 - гидравлической системы. В постоянном совершенствовании конструкций гидроприводов отмечаются следующие тенденции:

 - повышение рабочих давлений и связанное с этим расширение верхних температурных пределов эксплуатации рабочих жидкостей;

 - уменьшение общей массы привода или увеличение отношения передаваемой мощности к массе, что обусловливает более интенсивную эксплуатацию рабочей жидкости;

 - уменьшение рабочих зазоров между деталями рабочего органа (выходной и приемной полостей гидросистемы), что ужесточает требования к чистоте рабочей жидкости (или ее фильтруемости при наличии фильтров в гидросистемах).

С целью удовлетворения требований, продиктованных указанными тенденциями развития гидроприводов, современные рабочие жидкости (гидравлические масла) для них должны обладать определенными характеристиками:

 - иметь оптимальный уровень вязкости и хорошие вязкостно-температурные свойства в широком диапазоне температур, т.е. высокий индекс вязкости;

 - отличаться высоким антиокислительным потенциалом, а также термической и химической стабильностью, обеспечивающими длительную бессменную работу жидкости в гидросистеме;

 - защищать детали гидропривода от коррозии;

 - обладать хорошей фильтруемостью;

 - иметь необходимые деаэрирующие, деэмульгирующие и антипенные свойства;

 - предохранять детали гидросистемы от износа;

 - быть совместимыми с материалами гидросистемы.

Большинство массовых сортов гидравлических масел вырабатывают на основе хорошо очищенных базовых масел, получаемых из рядовых нефтяных фракций с использованием современных технологических процессов экстракционной и гидрокаталитической очистки. Физико-химические и эксплуатационные свойства современных гидравлических масел значительно улучшаются при введении в них функциональных присадок - антиокислительных, антикоррозионных, противоизносных, антипенных и др. Вязкостные и низкотемпературные свойства определяют температурный диапазон эксплуатации гидросистем и оказывают решающее влияние на выходные характеристики гидропривода.

При выборе вязкости гидравлического масла важно знать тип насоса. Изготовители насоса, как правило, рекомендут для него пределы вязкости: максимальный, минимальный и оптимальный. Максимальная - это наибольшая вязкость, при которой насос в состоянии прокачивать масло. Она зависит от мощности насоса, диаметра и протяженности трубопровода. Минимальная - это та вязкость при рабочей температуре, при которой гидросистема работает достаточно надежно. Если вязкость уменьшается ниже допустимой, растут объемные потери (утечки) в насосе и клапанах, соответственно падает мощность и ухудшаются условия смазывания. Пониженная вязкость гидравлического масла вызывает наиболее интенсивное проявление усталостных видов изнашивания контактирующих деталей гидросистемы. Повышенная вязкость значительно увеличивает механические потери привода, затрудняет относительное перемещение деталей насоса и клапанов, делает невозможной работу гидросистем в условиях пониженных температур. Вязкость масла непосредственно связана с температурой кипения масляной фракции, ее средней молекулярной массой, с групповым химическим составом и строением углеводородов. Указанными факторами определяется абсолютная вязкость масла, а также его вязкостно-температурные свойства, т.е. изменение вязкости с изменением температуры. Последнее характеризуется индексом вязкости масла. Для улучшения вязкостно-температурных свойств применяют вязкостные (загущающие) присадки - полимерные соединения. В составе товарных гидравлических масел в качестве загущающих присадок используют полиметакрилаты, полиизобутилены и продукты полимеризации винил-бутилового эфира (винипол).

Антиокислительная и химическая стабильности характеризуют стойкость масла к окислению в процессе эксплуатации под воздействием температуры, усиленного барботажа масла воздухом при работе насоса. Окисление масла приводит к изменению его вязкости (как правило, к повышению) и к накоплению в нем продуктов окисления, образующих осадки и лаковые отложения на поверхностях деталей гидросистемы, что затрудняет ее работу. Повышения антиокислительных свойств гидравлических масел достигают путем введения антиокислительных присадок обычно фенольного и аминного типов. В гидросистемах машин и механизмов присутствуют детали из разных металлов: разных марок стали, алюминия, бронзы, которые могут подвергаться коррозионно-химическому изнашиванию. Коррозия металлов может быть электрохимической, возникающей обычно в присутствии воды, и химической, протекающей под воздействием химически агрессивных сред (кислых соединений, образующихся в процессе окисления масла) и под воздействием химически-активных продуктов расщепления присадок при повышенных контактных температурах поверхностей трения. Устранению коррозии металлов способствуют вводимые в масло присадки - ингибиторы окисления.препятствующие образованию кислых соединений, и специальные антикоррозионные добавки.

Стремление к улучшению противоизносных свойств гидравлических масел вызвано включением в новые конструкции гидравлических систем интенсифицированных гидравлических насосов. Наибольшее распространение в качестве присадок, обеспечивающих достаточный уровень противоизносных свойств гидравлических масел, наибольшее распространение получили диалкилдитиофосфаты металлов (в основном цинка) или беззольные (аминные соли и сложные эфиры дитиофосфорной кислоты). К гидравлическим маслам предъявляют достаточно жесткие требования по нейтральности их по отношению к длительно контактирующим с ними материалам. Учитывая, что рабочие температуры масла в современных гидропередачах достаточно высоки и резиновые уплотнения могут быстро разрушаться, в гидравлических маслах недопустимо высокое содержание ароматических углеводородов, проявляющих наибольшую агрессивность по отношению к резинам. Содержание ароматических углеводородов характеризуется показателем "анилиновая точка" базового масла.

При работе циркулирующих гидравлических масел недопустимо пенообразование. Оно нарушает подачу масла к узлу трения и, насыщая масло воздухом, интенсифицирует его окисление, ухудшая отвод тепла от рабочих поверхностей, вызывает кавитационные повреждения деталей, перегрев гидропривода и его повышенный износ. Для обеспечения хороших антипенных свойств масла преимущественное значение имеет полнота удаления из базового масла поверхностно-активных смолистых веществ. Чтобы предотвратить образование пены или ускорить ее разрушение, в масло вводят антипенную присадку (например, полиметилсилоксан), которая снижает поверхностное натяжение на границе раздела жидкости и воздуха, что приводит к ускоренному разрушению пузырьков пены.

В составе гидравлических масел крайне нежелательно наличие механических примесей и воды. Вследствие весьма малых зазоров рабочих пар гидросистем (особенно, оснащенных аксиально-поршневыми механизмами) наличие загрязнений может привести не только к износу элементов гидрооборудования, но и к заклиниванию деталей. Для очистки рабочей жидкости от загрязнений в гидросистемах применяют фильтры различных типов. Даже незначительное количество (0,05-0,1 %) воды отрицательно влияет на работу гидросистем. Вода, попадающая в гидросистему с маслом или в процессе эксплуатации, ускоряет процесс окисления масла, вызывает гидролиз гидролитически неустойчивых компонентов масла (в частности, присадок - солей металлов). Продукты гидролиза присадок вызывают электрохимическую коррозию металлов гидросистемы. Вода способствует образованию шлама неорганического и органического происхождения, который забивает фильтр и зазоры оборудования, тем самым нарушая работу гидросистемы. К некоторым маслам предъявляют специфические, дополнительные требования. Так, масла, загущенные полимерными присадками, должны обладать достаточно высокой стойкостью к механической и термической деструкции; для масел, эксплуатируемых в гидросистемах речной и морской техники, особенно важна влагостойкость присадок и малая эмульгируемооть. В некоторых специфических областях применения, таких, как горнодобывающая и сталелитейная промышленности, в отдельную группу выделились огнестойкие рабочие жидкости на водной основе (эмульсии "масло в воде", "вода в масле", водно-гликолевые смеси и др.) и жидкости, не содержащие воды (сложные эфиры фосфорной кислоты, олигоорганосилоксаны, фторированные углеводороды и др.)

Принятая в мире классификация минеральных гидравлических масел основана на их вязкости и наличии присадок, обеспечивающих необходимый уровень эксплуатационных свойств. В соответствии с ГОСТ 17479.3-85

По ГОСТ 17479.3-гидравлические масла по значению вязкости при 40 °С делятся на 10 классов. В зависимости от эксплуатационных свойств и состава (наличия соответствующих функциональных присадок) гидравлические масла делят на группы А, Б и В.

Группа А (группа НН по ISO) - нефтяные масла без присадок, применяемые в малонагруженных гидросистемах с шестеренными или поршневыми насосами, работающими при давлении до 15 МПа и максимальной температуре масла в объеме до 80 °С.

Группа Б (группа HL по ISO) - масла с антиокислительными и антикоррозионными присадками. Предназначены для средненапряженных гидросистем с различными насосами, работающими при давлениях до 2,5 МПа и температуре масла в объеме свыше 80 °С.

Группа В (группа HM по ISO) - хорошо очищенные масла с антиокислительными, антикоррозионными и противоизносными присадками. Предназначены для гидросистем, работающих при давлении свыше 25 МПа и температуре масла в объеме свыше 90 °С. В масла всех указанных групп могут быть введены загущающие (вязкостные) и антипенные присадки.