Трансмиссионным маслам незаслуженно уделяют меньше внимания, чем моторным. Однако надежная эксплуатация транспортного средства возможна лишь при условии применения высококачественного масла во всех узлах.

Работа масла в трансмиссии современного автомобиля имеет специфические особенности. Это высокие контактные давления, скорости скольжения и широкий диапазон температур. Пусковые свойства и длительную работоспособность масла надо обеспечивать в интервале от −60 до +150°С рабочей температуры в объеме масла. В зоне контакта зубьев шестерен фактическая температура может быть на 150—200°С выше.

Что касается режимов трения, то в зоне контакта наблюдаются гидродинамическое, смешанное и граничное трение. По мере совершенствования конструкции агрегатов и повышения интенсивности их работы доминирующими становятся граничное и смешанное трение.

К основным функциям трансмиссионного масла относят:

• — предохранение поверхностей трения от износа, задира, питтинга и, в конечном счете, поломки зубьев;
• — снижение потерь энергии на трение;
• — отвод тепла из зоны контакта зубчатой передачи;
• — снижение шума и вибрации, уменьшение ударных нагрузок.

Для обеспечения пуска трансмиссии при возможно более низкой температуре и снижения потерь на трение в передачах вязкость масла должна быть минимальной, а для обеспечения высокой несущей способности масляной пленки и предотвращения потерь масла через уплотнения — максимальной. При хороших низкотемпературных свойствах трансмиссионного масла и минимально допустимой вязкости при рабочей температуре достигается заметная экономия топлива, особенно при пуске и разогреве агрегатов автомобиля.

Масло должно обладать достаточными противозадирными, противоизносными и противопиттинговыми свойствами, быть стойким к окислению, физически стабильным, противодействовать коррозии меди и пенообразованию, обладать необходимой совместимостью с резиновыми уплотнениями и иметь хорошие защитные свойства при контакте с водой.

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).

В зависимости от эксплуатационных свойств и возможных областей применения масла для трансмиссий автомобилей, тракторов и другой мобильной наземной техники отнесены к пяти группам. По ГОСТ 17479.2–85 масла маркируют по уровню напряженности работы и классам вязкости. Например, ТМ-5-18:

ТМ

начальные буквы слов «трансмиссионное масло»

5

группа по эксплуатационным свойствам;

18

класс вязкости.

В США и Западной Европе получили распространение две системы классификации автотракторных трансмиссионных масел:

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.

Спецификации

Классификации SAE и API дают общую характеристику трансмиссионных масел, без учета всех показателей качества. Полные требования к физико-химическим и эксплуатационным свойствам масел и их допустимые предельные величины указывают в спецификациях.

В Западной Европе и США автомобильные трансмиссионные масла выпускают по спецификациям фирм-производителей автомобилей или по военным (армии США и НАТО). Спецификации обоих типов содержат требования к физико-химическим и эксплуатационным свойствам масел, определяют объем и методы их испытаний. Промышленные спецификации распространяются на масла от API GL-1 до API GL-6, военные — на API GL-4 и API GL-5.

Военные спецификации дают описание почти всех требований, предъявляемых к маслам, которые имеются на заправочных станциях в США и большинстве других стран.

Требования некоторых изготовителей техники выше, чем гарантируемые этими спецификациями. Поэтому основные изготовители техники имеют собственные спецификации на трансмиссионные масла первой заправки. К этим маслам предъявляются дополнительные требования, обеспечивающие специфические характеристики, такие, как чистота деталей, работоспособность синхронизаторов, продолжительность ограничения проскальзывания и др.

В России собственные спецификации имеет только АвтоВАЗ (так называемые ТТМ ВАЗ), которые распространяются на три группы масел:

ТТМ ВАЗ 1.97.716

для всесезонной эксплуатации агрегатов трансмиссии автомобилей ВАЗ всех моделей, за исключением семейства ВАЗ-2108 и ВАЗ-1111(«Ока»);

ТТМ ВАЗ 1.97.728

для всесезонной эксплуатации коробок передач переднеприводных автомобилей семейства ВАЗ-2108 и ВАЗ-1111(«Ока»);

ТТМ ВАЗ 1.97.729

для всесезонной эксплуатации агрегатов трансмиссии автомобилей ВАЗ всех моделей (универсальные трансмиссионные масла).

Свойства трансмиссионных масел по классам вязкости (ГОСТ 17479.2-85)

Классификация SAE J 306 (JUL 98)

Группы трансмиссионных масел по эксплуатационным свойствам (ГОСТ 17479.2-85)

Военные спецификации США

Автор — Т. Шестаковская, ведущий специалист ВНИИНП по трансмиссионным маслам.