Эксплуатационные свойства

Для обеспечения надежной и эффективной работы узлов и агрегатов трансмиссий, масла должны обладать целым комплексом положительных эксплуатационных свойств: высокой смазывающей способностью, которая обеспечивается хорошими противоизносными и антифрикционными свойствами; высокой термической стойкостью и стойкостью к окислению; антикоррозионной стойкостью, совместимостью с уплотнителями, стойкостью при хранении и взаимосмешиваемостью.

Смазывающая способность

Смазывающая способность трансмиссионного масла характеризует особеннрсти и результат процессов трения и проявляется в способности масла снижать сопротивление движению (уменьшать силы трения) и предупреждать изнашивание трущихся деталей в условиях жидкофазного и граничного режимов.

Жидкофазная смазка - смазка, при которой разделение поверхностей трения деталей, находящихся в относительном движении, осуществляется жидким смазочным материалом.

Граничная смазка - смазка, при которой трение и износ между поверхностями, находящимися в относительном движении, определяются свойствами поверхностей и свойствами смазочного материала, отличными от объемных.

Смазывающая способность масла должна находиться в соответствии с тем режимом трения, который имеет место в каждом конкретном случае смазки.

Все свойства смазочного материала, обеспечивающие снижение затрат -энергии на фение и уменьшение изнашивания механизмов можно разделить на две большие группы свойств противоизносные и антифрикционные.

Противоизносные свойства. Заключаются в способности масел снижать процесс изнашивания трущихся деталей за счет образования на них граничного слоя, препятствующему непосредственному контакту трущихся деталей.

Изнашивание деталей происходит в результате механического, абразивного, I ндроабразивного, коррозионно-механического и окислительного воздействия на трущиеся поверхности.

Известны два основных механизма противоизносного действия граничного слоя: расклинивающее действие и модифицирующее действие. Смазочные материалы. проявляющие эти действия обладают соответственно расклинивающими и модифицирующими свойствами.

Расклинивающие свойствамасла - способность создавать граничный слой, обеспечивающий высокое сопротивление сближению контактирующих поверхностей твердых тел под действием нормальной нагрузки и малое сопротивление тангенциальным силам сдвига. Это связано с полярностью молекул и наличием в них гидроксильных, карбоксильных и других функциональных групп, содержащих кислород, серу, азот, хлор и др. ПАВ-ы образуют с поверхностью трения граничную пленку, которая сопротивляется своему утоньшению и развивает противодавление (отталкивание) пленкой. К ПАВ-м относятся высоко молекулярные кислоты, сернистые соединения, смолистые вещества, жирные кислоты, эфиры, животные жиры и растительные масла. Расклинивающее действие укчеводородов возрастает с увеличением их вязкости, плотности, теплоты смачивания. краевого угла смачивания. Эти показатели служат косвенными характеристиками противоизносных свойств.

Модифицирующие свойства(полирующие) — способность отдельных элементов смазочного материала взаимодействовать с металлом с образованием новых веществ, отличающихся по механическим свойствам от основного металла. В маслах таких компонентов нет. Они вводятся с присадками, обладающими полирующими свойствами. Это вещества, содержащие серу, хлор, фосфор, а также различные соединения металлов, органические соединения молибдена и др. В результате химического взаимодействия с поверхностью металла образуются новые продукты, отличающиеся более низкой гемпературой плавления и пластичностью. Сера, например, образует сульфиды металла, температура плавления сульфида железа на 350 °С. а фосфида железа на 515 °С ниже температуры плавления железа. Течение сплава в местах контакта производит химическое голирование поверхности, в результате чего удельное давление и температура снижаются

Противозадирные свойства- способность смазочного материала предотвращать повреждение трущихся поверхностей в направлении скольжения в виде широких и глубоких борозд, которое называется задиром. Задир может произойти в результате процессов схватывания или заедания поверхностей при трении.

Противоизносные свойства трансмиссионного масла повышают путем увеличения вязкости, сохранения в базовом масле природных полярно-активных веществ.

При установлении требований к величине вязкости трансмиссионных масел исходят из необходимости обеспечения высоких противоизносных свойств и предотвращения утечек, с одной стороны, уменьшения затрат энергии на трение и улучшения пусковых свойств — с другой.

Чем выше вязкость, тем лучше Противоизносные свойства и тем большую нагрузку могут выдержать трущиеся детали.

На улучшение несущей способности масляного слоя благоприятно сказывается местное повышение вязкости в зоне высокого давления.

Несущая (нагрузочная) способность - свойство масла сохранять пленку масла на поверхностях трения и предохранять их от интенсивного износа и схватывания иод воздействием большой нагрузки, скорости и температуры. Несущая способность принята за основу при классификации трансмиссионных масел для механических передач (ГОСТ 17479.2-85).

Нагрузка задирания зубчатых колес Р, возрастает с увеличением вязкости по зависимости:

Р_з = К· v^0,5,

где v - кинематическая вязкость при температуре испытания (60-90 °С); К - константа, зависящая от условий испытаний.

Поэтому трансмиссионные масла для зубчатых передач отличаются от моторных масел повышенной вязкостью 20-30 сСт при 100 °С.

Для улучшения противоизносных свойств трансмиссионных масел при их приготовлении используют неочищенные остатки от прямой перегонки нефти, которые содержат естественные полярно-активные вещества: смолы, асфальтены, сернистые и кислородные соединения. Используют также экстракты от селективной очистки моторных масел.

Повышение нагрузок и температуры вызывает необходимость введения в масло расклинивающих присадок.

В связи с невозможностью использования в гидромеханических трансмиссиях высоковязкого масла, единственно возможным оказывается использование маловязких масел (жидкостей) и эффективных противоизносных присадок.

Характеристики противоизносных свойств. Существуют две группы характеристик противоизносных свойств смазочных материалов.

Первая группа - характеристики, непосредственно оценивающие Противоизносные свойства, полученные на лабораторных машинах трения, на стендах, имитирующих рабочие узлы шестеренчатых и червячных передач, подшипники скольжения или качения, на стендах с реальными отдельными агрегатами трансмиссий.

Вторая группа - характеристики, позволяющие косвенно судить о противоизносных свойствах смазочных материалов.

К прямым характеристикам относятся:

Критическая температура - температура, при которой разрушается или плавится адсорбированный слой смазки. Это мера прочности граничной пленки при переходе к сухому трению, которая обычно не превышает 200 °С.

Критическая нагрузка - давление, при котором происходит резкое увеличение коэффициента трения за счет разрушения или плавления адсорбированного граничного слоя смазки.

Критическая нагрузка сваривания -давление, при котором происходит прочное соединение двух трушихся поверхностей металла в форме сваривания

Критическая нагрузка заедания - давление, при котором возникают и развиваются повреждения поверхностей трения вследствие схватывания и переноса материала.

Показатели износа - результаты изнашивания, измеряемые в единицах длины и массы путем обмера или взвешивания изнашиваемых деталей, или определением качества продуктов износа в испытуемом смазочном материале.

Скорость изнашивания - отношение показателя износа к интервалу времени, в течение которого возник износ.

Интенсивность изнашивания - отношение показателя износа к обусловленному пути, на котором происходило изнашивание, или объему выполненной работы.

Обобщенный показатель износа (ОПИ) - показатель, учитывающий нагрузки истирания, задира и сваривания, представляющий собой среднее отношение осевых нагрузок к соответствующим показателям износа в области 20 последовательных нагрузок, предшествующих нагрузке сваривания. Определяется на 4-х шариковой машине по формуле:

где Р - переменная осевая нагрузка от 6 до 1260 кг, d_н - диаметр пятна износа при нагрузке;

- диаметр площадки упругой деформации стальных шаров по Герцу при той же переменной нагрузке Р_о.

Ккосвенным характеристикам относятся:

Массовая доля активных элементов, содержащихся в масле после добавления в него противоизносных присадок. Количество активных элементов должно быть в каждом случае оптимальным, так как их недостаток снижает противоизносные свойства, а избыток может привести к увеличению коррозионной агрессивности масла.

Показатели физико-химических свойств масла (содержание сернистых и смолистых веществ, плотность, вязкость, кислотность, содержание воды, краевой угол смачивания) позволяют косвенно прогнозировать противоизносные свойства масла.

Например, присутствие в трансмиссионном масле воды значительно изменяет (преимущественно ухудшает) противоизносные и противозадирные свойства. Вода оказывает существенное влияние на химические процессы, протекающие на границе раздела фаз. Наибольшие изменения наблюдаются при содержании воды в масле 0,5-2,%.

Наличие воды в объеме масла способствует гидролизу присадок определенного химического состава, в результате чего их химическая активность возрастает. Вода участвует в формировании граничного слоя на поверхности металла и может привести к интенсивному коррозионно-механическому изнашиванию и задиру пар трения.

Антифрикционные свойства.Это способность масла уменьшать затраты энергии в механизмах и агрегатах трансмиссии. Затраты энергии на трение зависят от коэффициента трения.

Коэффициент трения- отношение силы трения между двумя, телами к нормальной силе, прижимающей эти тела друг к другу.

Сила трения- сила сопротивления при относительном перемещении одного тела по поверхности другого под действием внешней силы, тангенциально направленная к обшей границе между двумя телами.

При гидродинамическим режиме трения затраты на преодоление сил трения будут определяться только силами внутреннего трения масла - вязкостью.

При граничном режиме трения затраты энергии на трение будут определяться коэффициентом трения, который зависит не только от вязкости масла, но и от свойств граничного слоя масла, т.е. от свойств поверхности.

Уровень антифрикционных свойств трансмиссионного масла зависит от его состава, условий работы узла трения (температура, давление, скорость относительного перемещения поверхностей трения), конструкции и материала деталей трансмиссии.

Основным показателем антифрикционных свойств масел является вязкость.

Вязкость и вязкостно-температурные свойства

Вязкость

Вязкость- это объемное свойство жидкого, полужидкого или полутвердого вещества оказывать сопротивление при течении.

Вязкость масла h выступает важнейшим физико-химическим свойством, оказывающим влияние на силу трения F:

,

где V- относительная скорость движения поверхностей; h - толщина слоя смазки; S - площадь скольжения.

Вязкость зависит от химического состава масла, высших факторов температуры, давления (нагрузки) и скорости сдвига. Поэтому рядом с числовым значением вязкости всегда должны указываться условия определения вязкости.

Кинематическая вязкостьхарактеризует текучесть масел при нормальной и высокой температурах. Стандартными температурами приняты 40 °С и 100°С. Определяется стандартным капиллярным вискозиметром по времени истечения масла при фиксированной температуре. Единицы измерения - стоке (Ст) или сантистокс (сСт) = мм²/с.

Динамическая вязкостьхарактеризует текучесть масел в реальных условиях работы, обычно при крайних значениях температур и скорости сдвига.

Низкотемпературная вязкостьвыражается несколькими характеристиками:

- вязкость при наиболее низкой температуре, обеспечивающая работу трансмиссии в холодное время;

- вязкость при наиболее низкой температуре, обеспечивающая перекачку мас.ма без подогрева;

- вязкость при низкой температуре и низкой скорости сдвига;

- условная низкотемпературная вязкость при низкой скорости сдвига. Динамическая вязкость определяется ротационным вискозиметром. Единицы измерения динамической вязкости - h = ПУАЗ (П) или сантипуаз (сП), сП - мПа × с Высокотемпературная вязкость выражается несколькими характеристиками:

- кинематическая вязкость при низкой скорости сдвига;

- кинематическая вязкость при высокой температуре и высокой температуре и высокой скорости сдвига, определяемая при 150°С и скорости сдвига 10⁶-с^-1:

- сдвиговая стабильность или способность масла выдерживать стабильную вязкость при продолжительном действии высокой деформации сдвига.

Вязкость масла уменьшается при повышении температуры. Величина вязкости всецело определяется его групповым углеводородным и фракционным составом.

Низкотемпературные свойства трансмиссионного маслаопределяются температурой застывания. Это критическая точка, ниже которой масло теряет подвижность и не может выполнять функции смазывания. Температура застывания, хотя и не включена в комплекс вязкостных показателей по ЗАЕ, но является одной из важнейших характеристик-масел, особенно при -эксплуатации в условиях холодного климата.

Температурная зависимость вязкости

Температурный режим трансмиссионных масел тяжелый. Рабочая температура агрегатов трансмиссии достигает 150 °С и выше, а температура старта автомобиля может быть низкой, в зависимости от температуры окружающей среды. При высокой температуре масло должно быть достаточно вязким для поддержания прочности высоконагруженной масляной пленки. Индекс вязкости масел должен быть высоким. Повышение индекса вязкое 1и путем введения полимерных загустителей, для трансмиссионных масел не всегда приемлемо ввиду высоких деформаций сдвига в нагруженных элементах передач. Для повышения индекса вязкости высококачественных масел применяются минеральные базовые масла гидрокрекинга или синтетические.

Затраты энергии на трение зависят от величины вязкости и температуры застывания трансмиссионного масла.

Фактическая рабочая вязкость в агрегатах трансмиссии зависит от температуры окружающей среды и эксплуатационной температуры масла в объеме картера.

По минимальной температуре масла определяют предельное значение вязкости, обеспечивающее пуск механизма без подогрева масла. Это значение устанавливается жспериментально для каждого вида трансмиссии и мощности двигателя. Для автомобильных трансмиссий предельное значение вязкости составляет 4500 П.

Средняя эксплуатационная температура позволяет выбрать вязкость масла с минимальными потерями энергии на трение. Для автомобильных трансмиссий максимальная рабочая вязкость, не вызывающая значительных затрат на трение, составляет 10-20 П.

В гидромеханических трансмиссиях масло движется с большой скоростью (80— 100 м/с) в узких каналах между лопатками насосного и направляющего колес и турбины. Для снижения энергетических затрат на преодоление внутреннего трения, вязкость масла должна быть возможно более низкой во всем диапазоне рабочих температур. Практически вязкост масел для гидромеханических трансмиссий должна оьпь 4-8> сСт.

Максимальная температура масла предопределяет выбор минимально допустимой вязкости для предотвращения значительных утечек через неплотности агрегатов трансмиссии. Если вязкость масла в автомобильных трансмиссиях не ниже 25-30 сСт заметной утечки масла не происходит. Нижний предел вязкости масла для гидромеханических трансмиссий (который составляет 3-5 сСт) устанавливают по соображениям возникновения кавитации и подтекания масла через уплотнения.

По максимальному и минимальному значениям вязкости масла для агрегатов трансмиссий и кривой зависимости вязкости от температуры можно определить температурную область применения данного масла. Чем шире эта область, тем лучше эксплуатационное свойство масла.

Таким образом, вязкость трансмиссионных масел является комплексным показателем и характеризует поведение масла как при температуре установившегося режима работы, и при запуске холодного автомобиля. Она характеризуется двумя показателями:

1. Кинематической вязкостью при рабочей температуре, в сСт при 100 °С эквивалентной.

2. минимальной температурой работоспособности масла, ниже которой динамическая вязкость масла превышает 1 50000 сП (150 Па с) и не обеспечивает надежное смазывание трансмиссии.

Энергетические потери в трансмиссии составляют до 20 % всей потребляемой мощности автомобиля. Уменьшение вязкости трансмиссионных масел является одним из путей увеличения экономичности автомобиля. Вязкое масло затрудняет плавное движение холодного автомобиля, труднее проникает в узкие зазоры между поверхностями трения.

Термостабильность и стойкость к окислению

Углеводородные соединения масел способны окисляться. Окисление ускоряется при повышении температуры, увеличении доступа кислорода при перемешивании с воздухом, каталитическом воздействии ионов металлов (особенно цветных), механическом напряжении при большой скорости сдвига и др..

Окисление масла при высокой температуре называется термоокислением, а способность противостоять окислению - антиокислительной стабильностью (oxidation stsbility).

Окисление углеводородов является многостадийным процессом. В начале окисления накапливаются исходные продукты - перекиси, которые в последствии резко ускоряют процесс. Первый этап заметно не изменяет физических свойств масла и называется индукционным периодом. Его продолжительность служит показателем стойкости масла к окислению.

После индукционного периода начинаются самоускоряющиеся реакции окисления, заметно изменяющие химические и физические свойства масла. Образуются кислоты, смолы, увеличивается вязкость масла. На нагретых поверхностях образуются отложения, которые могут привести к повышенному износу. Кислые продукты окисления способствуют коррозии деталей.

В итоге термоокислительные процессы ухудшают эксплуатационные свойства и

поэтому стойкость к окислению является одним из основных эксплуатационных свойств масел.

Термоокисление масла в реальных условиях эксплуатации автомобиля является сложным и зависит от многих факторов: температуры масла и деталей двигателя (трансмиссии), взаимодействия с продуктами сгорания и др.

Для оценки окислительной стойкости моторных и трансмиссионных масел используются лабораторные, стендовые и моторные испытания.

Лабораторные испытания применяются для прогнозирования срока службы масла и поведения масла во время эксплуатации. Они проводятся при разработке новых масел с базовыми маслами и готовыми продуктами с целью определения эффективности присадок. Антиокислительная стабильность оценивается несколькими стандартными методами и большим числом методов, разработанных отдельными компаниями.

Основные характеристики термоокислительной стабильности:

• индукционный период окисления;

• стойкость к термоокислению;

• склонность к коксованию;

• изменение щелочного числа.

Индукционный периодокисления определяется по скорости расхода кислорода и применяется для моторных масел. Метод ТFOUT, АSТМ D 4742 «Испытание окислительной стабильности моторных масел для бензиновых двигателей методом поглощения кислорода тонким слоем».

Стойкость к термоокислению(ГОСТ 23175-78) — показатель, оценивающий стойкость моторного масла к образованию нагара на горячих поверхностях ЦПГ. Измеряется временем в мин, в течение которого масло при температуре 250 °С превращается в остаток, состоящий из 50 % фракций масла и 50 % нагара.

Склонность к коксованию(коксуемость) - свойство образовывать твердый кокс при нагревании масла без доступа кислорода. Определяется по методу Конрадсона, стандарты: ГОСТ 19932-74, ISO/DIS 6617, DIN 51352, ГОСТ 8852-74, DIN 51551.

Трансмиссионное масло во время работы не подвергается такому перегреву как моторное, но рабочие условия являются жесткими:

• постоянно высокая температура до 150 °С;

• интенсивное перемешивание;

• наличие цветных металлов — возможных катализаторов окисления;

• влияние больших нагрузок и высокой скорости сдвига.

При стендовом испытании трансмиссионное масло легковых автомобилей подвергается окислению в шестеренчатой машине.

Американский стандарт CRС L-60 (FТМ 2504) «Метод испытания стойкости к термическому окислению ТОSТ» (Thermal Oxidation Stability TEST) оценивает изменение свойств трансмиссионного масла при воздействии сильного окисления. Определяется увеличение вязкости, общего кислотного числа и нерастворимой части масла._г

В Европе стойкость к окислению трансмиссионных масел оцениваетсячггандартом СЕСL-48-А-95 «Определение окислительной стабильности масел, используемых в коробках передач автомобилей, путем искусственного старения».

Масла (жидкости) для автоматических коробок передач (АТР) должны иметь высокую стойкость к термоокислению. Как и в трансмиссионных маслах механических передач, рабочая температура жидкостей АТР достигает 150 °С и более. Жидкости подвергаются интенсивному перемешиванию в присутствии катализирующих окисление сплавов меди. При этом жидкости АТР должны иметь большой ресурс работы (интервал замены через 30 000—50 000 км пробега). Кроме того, автоматическая коробка передач — агрегат высокой точности, работа которого в значительной степени зависит от чистоты деталей. Любые отложения продуктов окисления масла могут испортить автоматическую коробку передач. Стойкость к термоокислению жидкостей Оехгоп определяется при помощи лабораторной машины «СМ» («Gеnегаl Моtors») окислением жидкости при 135 и 163 °С. Жидкости Меrсоn исследуются при помощи прибора АВОТ (luminium Beaker Oxidation Test) компании «Ford Моtor».

Антикоррозионные свойства

Коррозия металлов является основной причиной преждевременного разрушения конструкционных материалов трансмиссии. Коррозия сопровождает процессы образования отложений и изнашивания деталей механизмов. В конечном результате коррозия снижает эффективность и надежность техники, ухудшает эксплуатационные свойстве масла.

Трансмиссионные масла должны исключать коррозию не только в процессе работы машины, но и в нерабочем состоянии.

Коррозионная стойкость масел оценивается методикой в условиях переменного контактирования с воздухом. Результат коррозии оценивается потерей массы испытуемой пластинки металла относительно ее поверхности в г/м² в заданных условиях испытания.

Хорошими антикоррозионными свойствами обладают присадки, содержащие сульфонат кальция, окисленный петролатум, нейтрализованные нитрованные масла.

Лабораторными методамикоррозионные свойства масла оцениваются по следующим характеристикам:

• содержанием водорастворимых кислот и оснований,

• кислотным числом,

• содержанием серы,

• содержанием воды,

• по характеру коррозии медной или другой металлической пластинки.

При моторных и стендовых испытанияхантикоррозионные свойства определяются совместно с другими характеристиками масла.

Коррозионность масла чаще всего определяется методом металлической пластинки. Коррозионные соединения не одинаково действуют на разные металлы. Испытанию подвергаются только те металлы, которые наиболее" чувствительны к коррозии и контактируют с маслом.

Коррозийность трансмиссионного масла определяется раздельно для меди, медных сплавов и стали. Коррозия цветных металлов оценивается на пластинах при выдерживании их в течение установленного времени в горячем масле с последующей визуальной оценкой повреждения поверхности и изменения цвета или структуры поверхности.

Противозадирные ЕР присадки трансмиссионного масла, содержащие активные соединения серы, хлора и фосфора, являются агрессивными в отношении медных сплавов.

Поэтому коррозийность трансмиссионного масла определяется пробой медной пластинки но ISО2160, АSТМ О 130, ГОСТ 2917-76 и др. Медный стержень выдерживается в течение 3 ч в масле мри температуре 150 °С (или в других стандартных условиях) с последующей оценкой в баллах поверхности на интенсивность коррозии и на цвет. Интенсивность побежалости обозначается в цифрах (1 - слабая побежалость, 2 - умеренная побежалость, 3 - сильная побежалость, 4 - коррозия), а цвет - в буквах (а,b,с,d е). Например, балл «2с» означает поверхность средней интенсивности (2) с фиолетово-синими и серебряными пятнами (с). Масло считается непригодным, если на поверхности медной пластины появляются зеленоватые, темно-серые, коричневые черные пятна, отложения или поверхность покрывается пленкой. Жидкости автоматической трансмиссии пригодны к применению, если повреждение медного стержня не превышает 1Ь.

При испытании стальной пластинки масло считается пригодным, если на поверхности нет точек и пятен коррозии, замечаемых невооруженным глазом (по АSТМ D 1748, ГОСТ 2917-76). Коррозийность масла в присутствии воды определяется по стандарту АS5ТМ D 665/Ргос.А и ГОСТ 19199-73 и оценивается терминами «соответствует» или «не соответствует».

Защитные свойства масел — способность масел предохранять от коррозии и ржавления определяются по двум методам:

• СRС L-33 (FТМ 5326.1) «Определение способности трансмиссионного масла подавлять коррозию, вызываемую влагой» (Ах1е test to determine corrosion protrction of gear lubricans); условия испытаний: дифференциал «Spiceг» прокручивается в течение 4 ч при частоте вращения 2500 об./мин и температуре 82 °С; в последующем узел выдерживается 7 дней при температуре 52 °С, масло сливается, узел разбирается и осматривается. Для соответствия требованиям по категориям качества трансмиссионного масла допускаются следы ржавчины на крышке и никакой ржавчины на шестернях.

• СКС L-13 (FТМ 5315.1) «Определение подавления коррозии в присутствии воды универсальными трансмиссионными маслами». Условия: два стальные стержня, очищенные струей песка, прокручиваются в масле, содержащем 2,5 % воды в течение 4 ч при температуре 83 °С. Степень ржавления определяется визуально.

Склонность к пенообразованию

Пенообразование — процесс образования пены при интенсивном перемешивании и взбалтывании работающего масла. Пена ухудшает смазывающие и защитные свойства масла, ускоряет окисление, уменьшает производительность масляного насоса. Интенсивность ценообразования и стабильность пены зависит от химического состава масла, вязкости, поверхностного натяжения, наличия присадок, условий эксплуатации и др. При повышении температуры и уменьшении плотности масла интенсивность пенообразования повышается, но стабильность пены уменьшается. Меньше пенятся масла низкой вязкости. Моющие, вязкостные, противоизносные, антикоррозионные присадки усиливают пенообразование. Пенообразование проявляется как в моторных, так и в трансмиссионных маслах и гидравлических жидкостях. Причина пенообразования трансмиссионных масел при высоких оборотах шестерен - интенсивное перемешивание с воздухом. Агрегаты трансмиссии рассчитаны на образование некоторого количества пены, которая не должна \ выходить через сапуны. Пенообразование усиливается при наличии в масле воды. Прорыв масляной попы является норным признаком присутствия волы в масле.

Пенообразование масла, определяемое по стандарту АSТМ D 892, оценивается двумя показателями - склонностью к пенообразованию и стабильностью пены. Количество пены (мл), образующееся в масле в градуированном мерном цилиндре, прогретом до 24 °С и продуваемом воздухом в течение 5 мин, называется склонностью к пенообразованию (foaming tendency).Оставшийся объем пены (мл) после 10 мин называется стабильностью пены.

Более строгие требования по пенообразованию предъявляются к жидкостям для автоматических коробок передач. Для Оехгоп 111 оно определяется по методике «General Motors» (GМ).

Пенообразование уменьшается в присутствии специальных присадок, особенно силиконовых жидкостей.

2.2.6. Совместимость с эластомерами

Стойкость эластомерных деталей (сальников, манжет, прокладок и др.) при продолжительном контакте с маслом оценивается в зависимости от состава и типа эластомера.

Так как в эластомеры вводят противоокислительные, антифрикционные и другие добавки, при воздействии масла и смазки эластомерные детали могут набухать или терять свою эластичность, и твердеть. Интенсивность старения зависит от свойств эластомеров, химического состава масла и температуры. Эластомеры быстро стареют при воздействии на них продуктов окисления масла. Отрицательное влияние на эластомеры.лэсобенно при повышенной температуре, оказывают противозадирные (ЕР) присадки. Сера, входящая и состав таких присадок, вулканизирует резину, которая от этого твердеет и уменьшается по объему. Воздействие масла для гипоидных передач на эластомеры всегда проверяется. В лучшем случае изменение объема эластомеров не должно превышать 6 %, на практике допускается до 15 %.

Воздействие масла на эластомеры определяется стандартными методами по СЕСL-39-Х-95, ISО 1817, DIN 53521, АSТМ D 471. АSТМ D 2240, IР 278, ГОСТ 9.030 и др. Оценивается, например, изменение свойств образцов четырех эталонных резин при выдерживании их в масле в течение установленного времени при определенных условиях. Оценочные показатели:

• увеличение твердости, ед. DIDС;

• изменение напряжения разрыва, %;

• изменение удлинения до разрыва, %;

• изменение объема, %, (увеличение (+), уменьшение (-)).

2.3. Оценка качества масел

Основные критерии при выборе масла для механической трансмиссии:

степень вязкости 5АЕ, класс качества и назначения.

При выборе масла в районах с холодным климатом следовало бы обратить внимание на температуру застывания.

В листах данных, в списке типовых характеристик трансмиссионных масел наряду с классом вязкости по SАЕ, обычно представляются следующие параметры:

• плотность,

• кинематическая вязкость при 40°С,

• Кинематическая вязкость при 100°С,

• индекс вязкости,

• вязкость по Брукфильду,

• температура вспышки,

• температура застывания.

Эти показатели не характеризуют эксплуатационных свойств масел и являются ориентационньши при выборе масла по вязкости и температуре замерзания, а также для идентификации.

При определении класса качества трансмиссионных масел определяются следующие эксплуатационные показатели:

•несущая способность:

повреждение шестерен при низкой скорости и большом вращающем моменте; задир шестерен при высокой скорости и ударных нагрузках; нагрузка, до появления задира прямозубой цилиндрической шестерни;

•термическая стойкость и стойкость к окислению:

термическая стойкость и стойкость к окислению;

чистота деталей;

высокотемпературная циклическая стойкость;

•пенообразование;

•антикоррозионная стойкость:

испытание на коррозию медной пластинки; защита от коррозии в присутствии воды;

•совместимость с уплотнителями;

•стойкость при хранении;

•взаимосмешиваемость.

Список обязательных испытаний по определению показателей качества, перечень

стандартных методов испытании, а также перечень спецификации на трансмиссию масла, представлены в Приложении D.

Методы испытаний

Американские методы испытаний масел регламентируются стандартами США (АSТМ, СRС и FТМ). Некоторые европейские производители машин (ОЕМ) вносят свои коррективы и дополнения. Наиболее значительны спецификации “Sahnredfabrik Friechshafen”, “Volkswagen”, “Mersedes-Benz”. Другие компании, если и не оглашают своих дополнительных спецификаций, требуют применять только масла, получившие их лицензии, например, "Ореl”, "Renault”, ВМW и др.

Краткое описание американских и европейских стандартов испытания трансмиссионных масел представлено в Приложении D.

Каждая категория качества масла АРI проверяется по отдельному комплексу испытаний, который может дополняться другими методами, если производители автомобилей или трансмиссионных агрегатов требуют качества выше, чем установлено категориями масел и жидкостей АРL1.

Соответствие качества трансмиссионных масел выдвигаемым требованиям и пригодность трансмиссионных масел для механических шестеренчатых передач определяется на стендах, имитирующих работу трансмиссии. Ниже приводятся некоторые лабораторные и стендовые испытания качества трансмиссионных масел.

Спецификации OEM’s

Спецификации трансмиссионных масел Вооруженных сил США были первыми, широко признанными во многих странах мира. На основе этих спецификаций были разработаны не только стандарты категорий качества АР1, но и спецификации почти всех производителей машин. В спецификациях М1Ь предусмотрена целая система химических, физических и стендовых испытаний, позволяющих оценить свойства трансмиссионных масел. Краткое описание спецификаций М1Ь представлено в Приложении D.

Спецификации ОЕМ's

Как и в случае моторных масел, некоторые производители автомобилей, передач и других агрегатов трансмиссий, выдвигают дополнительные требования к трансмиссионным маслам. Эти требования оформляются в виде заводских (фирменных) стандартов -спецификаций. Чаще всего в спецификациях изготовителей машин требуется проведение дополнительных испытаний, которые не предусмотрены в общей спецификации или когда значение нормативного показателя являются недостаточными для изготовителя машин. После проведения соответствующих испытаний, производители масел получают подтверждения в виде документа о соответствии конкретной марки масла к дополнительным грсоованиям/ Кроме того, производители машин включают эти масла в список лопускаемых к применению материалов. На этикетке и в описании конкретного масла указывается номер спецификации производителя машин, который является официальным заявлением о признании соответствия масла требованиям изготовителя машин. При необходимости поставщик масла обязан предоставить покупателю копию подтверждающего документа или его номер. Кроме того, представитель изготовителя машин должен иметь список утвержденных материалов, по которому определяется действительность маркировки масла.

Перечень спецификаций машиностроителей представлен в Приложении D.

Испытания жидкостей АТF

Жидкости для автоматической трансмиссии (АТF) - ото хорошо очищенные и специально подобранные минеральные или синтетические масла с присадками, придающими маслу требуемые свойства. Статический и динамический коэффициенты трения должны иметь постоянные значения в ходе всей эксплуатации для обеспечения легкого переключения передач и избежания рывков при работе трансмиссии. Плавная рабога трансмиссии без рывков обеспечивается применением модификаторов трения, которые вводятся почти во все жидкости гидродинамических передач и имеют особое значение для жидкостей автоматической коробки передач. Парам