Общая характеристика масел для автоматических коробок передач
Масла для автоматических коробок передач являются самыми специфическими продуктами нефтехимии. Это можно объяснить тем, что автоматические коробки передач включают в себя абсолютно разные узлы: гидротрансформатор, шестеренчатую коробку передач, сложную систему автоматического управления. Это приводит к тому, что масло одновременно смазывает узлы и детали коробки переключения передач, охлаждает детали этих узлов и механизмов, защищает их от коррозии и износа, передает крутящий момент от двигателя к ходовой части автомобиля и обеспечивает фрикционное сцепление.
Средняя рабочая температура масла в картере автоматической коробки составляет 80÷95°С, а в жаркую же погоду при городском цикле движения она может подниматься до 150 °С. Помимо того, конструкция автоматической коробки такова, что если с двигателя снимается мощность большая, чем нужно для преодоления дорожного сопротивления, то ее избыток расходуется на внутреннее трение масла, которое еще больше нагревается. Высокие скорости движения масла в гидротрансформаторе и температура вызывают интенсивную аэрацию, приводящую к вспениванию, что создает благоприятные условия для окисления масла и коррозии металлов.
Разнообразие материалов в парах трения (сталь, бронза, металлокерамика) затрудняет подбор антифрикционных присадок, а также создает электрохимические пары, в которых при наличии кислорода и воды активизируется коррозионный износ. В связи с этим к маслам, применяемым в автоматических коробках передач, предъявляются более высокие требования по вязкости, антифрикционным, антиокислительным, противоизносным и противопенным свойствам, а так как оно передает крутящий момент, то должно обеспечивать высокий КПД трансмиссии.
Для обеспечения нормальной работы гидротрансформатора и осуществления смазки узлов и деталей масла должны иметь оптимальную вязкость, которая при 100°С должна находиться в пределах 4÷9 мм2/с, хотя меняющийся температурный режим работы вносит противоречивые требования по вязкости.
Масла для автоматических коробок передач, являясь разновидностью трансмиссионного масла, не соответствуют требованиям API. В связи с тем, что к ним предъявляются особые требования, крупнейшие производители этих коробок разработали отдельные спецификации для автоматических трансмиссионных жидкостей – ATF (Automatic Transmission Fluids).
Исторически сложилось так, что «законодателем мод» в области стандартов на масла для автоматических трансмиссий являются корпорации «General Motors» (GM) и «Ford. Европейские производители, как автомобильной техники, так и трансмиссионных масел не имеют своих собственных спецификаций и руководствуются списками масел, одобренных ими к применению. Аналогичным образом поступают и японские автомобильные концерны. Однако в последнее время кроме требований General Motors и Ford при оценке качества масел для автоматических коробок передач часто используются заводские спецификации фирм – Chrysler, Mercedes Benz, MAN, Toyota, Allison, Renk, Voith, ZF и др.
В настоящее время действуют следующие спецификации:
1) для коробок передач производства «Дженерал моторс» – Dexron, Dexron II и III и Allison;
2) для коробок передач производства «Форд» – Меrсоn (V2C 138 CJ или М2С 166Н).
Эти спецификации указываются на банках и канистрах, в которых расфасовано масло.
Перепутать масла для автоматических коробок передач с обычными трансмиссионными довольно трудно – первые, как правило, окрашивают в красный цвет. Красным маслом (стандарт ATF) заправляют системы большинства автомобилей российских и мировых производителей.
Внутри этого стандарта – несколько категорий, определяющих качество жидкости. Первый, самый низший уровень, ATF А Suffix А – только минеральные масла. Второй – Dexron II D и Dexron II Е – и минеральные, и синтетические. Третий – Dexron III и Dexron III Plus – как правило, «синтетика».
В 1949 г. компания General Motors разработала специальную жидкость для автоматических трансмиссий – АТF-А, которая применялась во всех АКП, выпускаемых в мире. В 1957 г. спецификация была пересмотрена и получала название ТYРЕ А Suffix (ATF TASA). Одним из компонентов при производстве этих жидкостей является продукт животного происхождения, получаемый в результате переработки китов. В связи с возросшими объемами потребления масел и запретом охоты на китов были разработаны ATF полностью на минеральной, а позднее и на синтетической основах. В конце 1967 года General Motors ввело новую спецификацию Dexron В, позднее Dexron II, Dexron III и Dexron IV. Спецификации Dexron III и Dexron IV созданы с учетом требований к маслам для электронно-контролируемого сцепления автотрансформатора. Корпорацией General Motors также разработана и внедрена спецификация Allison C-4 (Allison – отделение General Motors по производству трансмиссий), определяющая требования к маслам, работающим в тяжелых условиях эксплуатации в грузовых автомобилях и внедорожной технике. Долгое время у компании Ford не было собственной ATF-спецификации, и фордовские инженеры использовали стандарт ATF-А. Только в 1959 г. компания разработала и внедрила фирменный стандарт М2С33-А/В. Наибольшее распространение получили жидкости стандарта ЕSW-M2C33-F(ATF-F). В 1961 г. Ford принял спецификацию M2C33-D, учитывающую новые требования по фрикционным свойствам, а в 80-х годах – спецификацию Меrсon. Масла, соответствующие спецификации Меrсon, максимально приближаются к маслам Dexron II, Dexron III и совместимы с ними. Основные различия между спецификациями компаний General Motors и Ford – разные требования к фрикционным характеристикам масел (у General Motors на первом месте плавность переключения передач, а у Ford – скорость их переключения). Развитие данных спецификаций представлено в таблице 35 [6].
Масла устаревших спецификаций до сих пор используются во многих европейских автомобилях, причем очень часто в качестве масел для механических коробок передач.
Таблица 35
Развитие спецификаций масел
Компания General Motors | Компания Ford | ||
Год введения | Наименование спецификации | Год введения | Наименование спецификации |
TYPE A ATF TASA Dexron B Dexron II C Dexron II D Dexron II E Dexron III Dexron IV | М2С33-В М2С33-D М2С33-F SQM-2C9007A TYPE CJ TYPE M Merсon Merсon V |
Большую часть требований современного парка АКПП для легковых автомобилей выполняют масла класса Dexron III. Масла этого класса совместимы между собой и зачастую применяются и в гидроусилителях руля. Кроме того, они применимы и в большинстве случаев, когда производитель АКПП требует применения жидкости Dexron II. Однако случается и такое, когда производитель АКПП требует только специальное масло либо только определенную жидкость и никакую другую (например, Dexron II-D), что указывается в сервисной книжке на автомобиль.
В автоматических трансмиссиях большинством производителей современных автомобилей рекомендованы масла, отвечающие требованиям спецификаций Dexron II, Dexron III и Merсon, которые, как правило, взаимозаменяемы и совместимы. Масла, отвечающие требованиям последних спецификаций, например Dexron III, могут быть использованы для доливки или замены в механизмах, где ранее применялись масла, соответствующие спецификации Dexron II, а в некоторых случаях и ATF-A. Обратная замена масел не допустима. Характеристики данных масел представлены в таблице 36 [6].
Для обеспечения качественных показателей масел и увеличения срока службы в их состав вводят соответствующие присадки.
Основные физико-химические и эксплуатационные свойства масел отечественного производства, используемых в гидромеханических передачах, представлены в таблице 37 [7–9].
Таблица 36
Типичные характеристики масел для АКП
Свойства | Dexron II | Dexron III | Allison C-4 | Merсon | ||
Кинематическая вязкость, мм2/с, не менее: при 40ºС при 100ºС | 37,7 8,1 | Не нормир. – | Не нормир. – | – – | ||
Температура вспышки,ºС, не ниже | ||||||
Температура воспламенения,ºС, не выше | – | |||||
Коррозия медной пластины, баллы, не более | Отсутствие потемнения с отслаиванием | |||||
Защита от ржавления | Отсутствие видимого ржавления на испытуемых поверхностях | |||||
Испытания на износ (80ºС; 6,9 МПа): потеря массы, мг, не более | – | |||||
Таблица 37
Характеристика отечественных масел
Показатель | Марка масла (ОСТ 38.01434-87) | |
А (для гидромеханических и автоматических коробок передач) | Р (для гидроусилителя руля и гидрообъемных передач) | |
Вязкость кинематическая, мм2/с, при температуре 100ºС 50ºС | 7,8 20–30 | 3,8 12–14 |
Температура вспышки, ºС, не ниже | ||
Температура застывания, ºС, не выше | –40 | –45 |
Эксплуатация при температуре, ºС, не ниже | –30 | –40 |
Содержание активных элементов, %: кальций фосфор цинк хлор сера Суммарное | 0,15–0,18 – 0,08–0,11 – – 0,23–0,29 | 0,15–0,18 – 0,08–0,11 – – 0,23–0,29 |
Класс вязкости по SAE | 75W | – |
Группа свойств по API | GL-2 | GL-2 |
В состав масла марки А входят нефтяная основа селективной очистки и загуститель. Масло марки Р готовят на базе веретенного масла АУ, без загустителя и депрессорной присадки.
Дата добавления: 2016-06-29; просмотров: 4262;