Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
  Все выпуски  

Советы бывалых из журнала "За рулем" 70-90-х годов с чертежами


Здравствуйте, уважаемые подписчики!

Трансмиссионные масла

Крутящий момент, развиваемый двигателем, передается к ведущим колесам через агрегаты трансмиссии. Здесь, сначала в коробке передач, а затем в главной передаче происходит его преобразование до нужной величины. Чтобы эти агрегаты могли долго, надежно и с наименьшими потерями энергии выполнять свою работу, в них заливают специальные масла. О свойствах этих масле, особенностях и составах рассказывает инженер Л. Любавина.

В шестеренчатых передачах относительная скорость проскальзывания зубьев невелика. Зато нагрузки в местах контакта зубьев шестерен могут достигать 50 000 кгс/см2. Поэтому основное требование к трансмиссионному маслу: оно должно обладать настолько высокими смазывающими свойствами, чтобы масляная пленка между контактирующими зубьями не выдавливалась, иначе неизбежны повреждения и ускоренное изнашивание зубчатых колес.

Смазывающие свойства масла характеризуются рядом показателей: индексом задира, критической нагрузкой, нагрузкой сваривания и показателем износа. Первый из них указывает на способность смазочного материала уменьшить повреждения трущихся поверхностей, второй – предупреждать возникновение задира. Нагрузка сваривания говорит о предельной работоспособности смазочного материала. Когда она превышается, шестерни мгновенно выходят из строя. Показатель износа характеризует влияние смазочного материала на изнашивание трущихся деталей при постоянной нагрузке, которая меньше критической.

В особенно тяжелых условиях работают шестерни гипоидных передач. По сравнению с цилиндрическими и коническими (в том числе спирально-коническими) зубчатыми передачами здесь возникает значительное проскальзывание вдоль линии контакта зубьев шестерен. Это способствует более спокойной работе редуктора заднего моста, но в то же время ограничивает несущую способность передачи из-за интенсивного выделения тепла.

От трансмиссионного масла требуется также обеспечить передачу мощности с минимумом потерь, величина которых зависит от коэффициента трения зубьев и вязкости масла. Это качество масло должно сохранять в широком интервале температур, оставаясь стабильным и не проявляя коррозионного действия.

Температурный интервал трансмиссионного масла определяется температурой окружающего воздуха при троганье после длительной стоянки и температурой самого масла при длительной работе в тяжелых условиях. В жаркие дни она может держаться в пределах 80–100оС, а при тяжелых режимах эксплуатации доходить до 150оС. Температура же в точках контактов может достигать 300–1 000оС, к счастью, на очень короткое время.

При понижении температуры и увеличении вязкости возрастают потери на трение и перемешивание масла. Для трансмиссионного масла установлены предельные значения вязкости. Нижнее – 5–7, верхнее – 500 000 сСт. Причем нижний предел зависит не столько от несущей способности пар трения, сколько от работоспособности уплотнений. Слишком жидкое масло быстро вытекло бы через сальники. Верхний же определяется возможностью троганья автомобиля с места и движения на первой передаче со скоростью 10 км/ч без предварительного разогрева масла. Другими словами, если вязкость не превышает указанного предела, тронуть машину с места можно без сложностей.

Вообще же, говоря о вязкости застывшего масла, надо не упускать из вида его прочность. В отличие от чистого вещества, замерзающего при определенной температуре, масло густеет постепенно. Сначала в нем замерзают тяжелые фракции, а при дальнейшем понижении температуры – легкие. Поэтому такая характеристика, как температура застывания масла, – величина в известной мере условная (она определяется по специальной методике). При этой температуре часть легких фракций еще находится в жидком состоянии, и, хотя застывшее масло представляет собой практически твердое тело, предел прочности его невелик, находящиеся в нем шестерни проворачиваются без приложения к ним опасных моментов. Фактически температура, при которой еще можно применять трансмиссионное масло, немного ниже той, при которой оно застывает. Но если мороз еще усилится, масло станет настолько прочным, что без подогрева нельзя будет ни провернуть руль, ни тронуться с места.

Показателен случай, происшедший в Москве, когда стояли 40-градусные морозы. Владелец "Жигулей" решил пустить машину при помощи буксира. Ее привязали тросом к таксомотору и потащили. Сначала она юзом скользила по наледи. Когда же задние колеса попали на голый асфальт, раздалось "трак... трак". Это сломались обе полуоси. Застывшее масло не дало шестерням повернуться, а замороженный металл полуосей не выдержал резких скручивающих нагрузок.

Большую часть трансмиссионных масел готовят из смеси дистиллятного (то есть полученного перегонкой) и остаточного масел сернистых нефтей (масло поэтому имеет неприятный запах). Для улучшения смазывающей способности в них обычно оставляют асфальто-смолистые вещества. Такие масла имеют черный цвет. Кроме того, для повышения смазочных свойств добавляют антифрикционные, противоизносные и противозадирные присадки.

Антифрикционные присадки применяют для того, чтобы снизить или стабилизировать коэффициент трения между деталями. В качестве присадок используют вещества, обладающие поверхностной активностью, например животные или растительные жиры, жирные кислоты и их смоляные эфиры, нафтеновые кислоты, масла жирных кислот.

Противоизносные присадки применяют с целью предотвратить интенсивное изнашивание шестерен при нормальном режиме трения, когда между зубьями присутствует слой масла.

Противозадирные присадки снижают интенсивность изнашивания при высоких нагрузках, вызывающих разрушение масляной пленки и чрезмерное выделение тепла в зоне трения. Эти присадки образуют на поверхности молекулярные пленки, предотвращающие сваривание и заедание зубьев шестерен.

В качестве присадок, улучшающих противоизносные и противозадирные свойства масел, применяют органические вещества, серо-, фосфор- и азотсодержащие соединения, металлоорганические соединения свинца, цинка, алюминия, молибдена, а также сложные соединения, содержащие в одной молекуле серу, хлор, фосфор и другие элементы. Действие присадок зависит от характера (активности) соединения и от его концентрации в масле.

Для улучшения других эксплуатационных свойств в масла вводят противоокислительные, противопенные и депрессаторные (понижающие температуру застывания) присадки.

Марки масел. Около полувека отечественному автомобилю служили "добрые старые" нигролы. Они в большом количестве содержали смолы, благодаря которым обладали высокой смазывающей способностью. Но у них не было достаточно вязкостно-температурных свойств: летний нигрол застывал до критической прочности уже при минус 5–8оС, а зимний – при минус 15оС. Это и предопределило судьбу нигролов – их выпуск прекращен.

Одним из самых высококачественных отечественных трансмиссионных масел, применяемых для современных легковых автомобилей, является ТАД-17И. Его можно использовать во всех агрегатах трансмиссии и рулевом механизме. Наряду с высокими противоизносными качествами это масло обладает очень хорошими антикоррозионными и антиокислительными свойствами, стойко в присутствии воды. Хотя оно и уступает гипоидному по нагрузке сваривания, в настоящее время это не ограничивает применение ТАД-17И в редукторах задних мостов на легковых автомобилях. Шестерни их главных передач ныне на всех заводах фосфатируют. ТАД-17И можно применять и в заднем мосту с нефосфатированными шестернями, когда они приработались после пробега 10–12 тысяч километров пробега.

Это трансмиссионное масло заметно отличается от других прозрачностью, золотистым цветом, позволяющим судить о том, как интенсивно изнашиваются детали в агрегате. При загрязнении продуктами износа масло сереет и теряет прозрачность, то есть само говорит, что его пора заменять. Но, к сожалению, массовый переход на ТАД-17И, опережающий возможности производства, создал некоторый дефицит его, и в эксплуатации приходится пользоваться заменителями (их указывают в инструкциях).

Перечень выпускаемых сегодня трансмиссионных масел, некоторые их параметры и рекомендации по применению приведены в таблице. Все они имеют противоизносную или противозадирную и депрессаторную присадки, а некоторые, кроме того, антипенную (ТСп-14,5 и ТСп-10) и антиокислительную (ТСП-14гип) присадки. У масел, занимающих в таблице две левые колонки, вязкость больше, чем у остальных. Благодаря этому им можно в двух случаях отдать предпочтение даже перед ТАД-17И.

Скачать таблицу Excel Трансмиссионные масла.

Во-первых, когда масло подтекает через уплотнения и устранить подтекание нельзя – нет запасных уплотнительных манжет. Переход на более вязкое масло в этом случае ослабит утечку.

Во-вторых, когда задний мост "поет", что довольно часто случается на "москвичах". Шум заднего моста снижается, если вместо ТАД-17И залить гипоидное масло.

Применяя более вязкое масло, следует помнить, что оно несколько увеличивает расход бензина.

Эксплуатируя автомобиль при температурах более низких, чем указано в таблице, допускается добавлять в масло до 25% зимнего или арктического дизельного топлива, но с приходом весны нужно залить в агрегаты чистое масло.

О сроках смены масла. Нужно отметить существенное различие условий, в которых трансмиссионное масло работает в разных агрегатах автомобиля.

В редукторе рулевого механизма оно почти не работает, поэтому его не меняют в течение всего срока службы машины.

В коробке передач масло работает на всех передачах. Причем на прямой передаче оно только перемешивается, не нагреваясь до высокой температуры и не пополняя продукты износа. Невысокая температура объясняется просто: на прямой передаче потери на механическое трение в шестернях невелики.

Хуже всего маслу приходится в редукторе заднего моста. Там оно работает постоянно, причем на высоких нагрузках.

Исходя из сказанного, масло в коробке передач при постоянной эксплуатации автомобиля на загородных равнинных асфальтовых дорогах можно менять в полтора-два раза реже, чем в заднем мосту.

Если вместо ТАД-17И используется другое масло, пробег до его замены следует сократить на 25–30%.

Аварийные ситуации. Случается, что масло из коробки передач или заднего моста вытекло, а нового нет. В крайнем случае, чтобы добраться до СТО или стоянки, в коробку можно залить моторное масло (чем гуще – тем лучше), но при этом очень важно стараться как можно больше двигаться на прямой передаче, а на низших не давать нагрузки двигателю.

Испытания, проведенные в НАМИ, показали, что шестерни гипоидной передачи в заднем мосту при отсутствии масла выходят из строя через несколько минут. Моторное масло сюда совершенно не годится. Если нет гипоидного, то в приработавшийся задний мост на короткое время можно залить другое трансмиссионное масло, кроме ТСп-14,5, но при условии спокойной, тихой езды без нагрузок. Эксплуатировать задний мост с негипоидным маслом нельзя.



Адрес страницы:
Трансмиссионные масла
Тэги:
ТАД-17
коробка передач
масло
редуктор
задний мост
Материал взят из журнала "За рулем".

В избранное