Трансмиссионное масло. Характеристики, общие требования и свойства

Трансмиссионное масло разработано для использования в зубчатых передачах. В виде жидкой смазки она обеспечивает бесперебойную работу узлов коробок передач.
Внутри коробки передач происходит много трения металла о металл. Это нагревает и изнашивает детали КПП. Трансмиссионное масло помогает защитить движущиеся элементы, уменьшая трение внутри редуктора, и, таким образом, детали редуктора обладают меньшей теплопроводностью и снижается коррозия.

Основное требование к трансмиссионным жидкостям - достаточная прочность и толщина пленки, которая образуется на поверхности деталей при эксплуатации механизма, она должна выдерживать высокие нагрузки и снижать трение, создаваемые в процессе работы техники. На этом функции трансмиссионной жидкости не ограничиваются, при добавлении специальных присадок продукт способен оказывать противопенные, противозадирные, охлаждающие свойства, снижать коррозию, уменьшать шум и вибрацию шестерен, уплотнять зазоры в сальниках и многое другое.

Если в коробке передач недостаточно смазки для бесперебойной работы, это повлияет на производительность оборудования и в конечном итоге приведет к ремонту.

Трансмиссионные масла используются для смазывания агрегатом трансмиссий, т. е. механических и гидромеханических передач машин различного назначения.

Механические передачи:

Для МКПП в основном используются минеральные и полусинтетические трансмиссионные масла, за исключением механических коробок передач с синхронизаторами из сплавов цветных металлов. При высоком содержании сернисто-фосфорных присадок разъедаются детали из латуни.


Больше известны под аббревиатурой ATF (Automatic Transmission Fluid). Масла для АКПП выполняет функцию жидкостей, используемых в сложных гидравлических системах: автоматических коробках передач, систем гидроусилителя руля и в качестве преобразователей крутящего момента.
К маслам ATF предъявляются гораздо более высокие требования к вязкостным, антифрикционным, противоизносным и противоокислительным свойствам, чем к смазочным средствам, применяемым в других агрегатах. Поэтому при разработке современных ATF в состав добавляются более двадцати различных присадок.

В состав трансмиссионных масел входят базовые масла (минеральные или синтетические) и модификаторы (присадки), придающие составу требуемые физико-химические свойства чтобы сохранить внутренние блоки коробки передач. Это:

• Ингибиторы ржавчины и коррозии
• Ингибиторы окисления
• Модифицирующие трение и износ: противоизносные и противозадирные присадки, антифрикционные, фрикционные, противопиттинговые, полимерообразующие и т.д.

Для достижения оптимальных характеристик в разработке трансмиссионных масел можно увидеть интересные тенденции: более низкая вязкость, передовые технологии присадок и охват широкого диапазона спецификаций. Множество производителей смазочных материалов проводят экспериментальные исследования для того, чтобы рассчитать наиболее эффективную и минимально затратную рецептуру масла.
Помимо поиска оптимального состава присадок, увеличилось использование синтетических базовых масел. Это необходимо для того, чтобы трансмиссионное масло сохраняло свои свойства при самых различных температурах и условиях эксплуатации, даже при более длительных интервалах замены.

Три главные задачи при разработке смазочных материалов:
1. Повышение энергоэффективности
2. Защита смазываемых узлов
3. Увеличение срока службы смазочных материалов

Подходящая вязкость трансмиссионного масла в значительной степени способствует поддержанию требуемой толщины смазочной пленки между компонентами редуктора.  Для трансмиссионных жидкостей во всем мире классифицируются по классам вязкости в соответствии с американским стандартом SAE J306. Существуют классы вязкости от SAE 65 до SAE 250. Классификация основана на кинематической вязкости (измеряется в мм²/с) при 100°C. Чем выше число, тем гуще масло.
Аналогично моторным маслам существуют также классы вязкости для низкотемпературного применения, обозначенные буквой «W» от 70W до 85W (текучести при температурах до -55°C или -12°C соответственно). Эти «W» или зимние классы классифицируют масла по их текучести при низких температурах. Классификация основана на температуре, при которой динамическая вязкость, измеренная вискозиметром Брукфилда, не превышает 150 000 мПа*с. Следовательно, значение Брукфилда для автомобильного трансмиссионного масла SAE 80W при температуре -26°C не должно превышать 150 000 миллипаскалей в секундах.

Вязкость трансмиссионного масла является одной из наиболее важных физических характеристик, которую необходимо учитывать. При большом количестве различных международных стандартов, определяющих требования к вязкости, класс вязкости Международной организации по стандартизации (ISO VG) был разработан при участии всех международных организаций. Эта система ISO используется для сведения к минимуму путаницы между производителями оборудования, конечными пользователями и поставщиками смазочных материалов путем стандартизации различных классов вязкости масла.

ISO VG определяется как вязкость базового масла, выраженная в сантистоксах (сСт), которая также равна мм²/с при стандартной температуре 40°C. Существует допустимый допуск ± 10% от этого стандартного класса вязкости. Например, допустимая вязкость масла ISO VG 460 составляет минимум 414 сСт при 40°C и максимум 506 сСт при 40°C.

Спецификация AGMA

Последней версией спецификации Американской ассоциации производителей зубчатых колес (AGMA) для смазки закрытых зубчатых передач является ANSI/ AGMA 9005-F16. В этом документе содержатся рекомендации по смазыванию открытых и закрытых зубчатых передач как для конечных пользователей, так и для производителей оборудования.
Стандарт определяет несколько рекомендуемых требований к испытаниям для различных классов вязкости и различных типов масел. В предыдущих версиях документа использовались обозначения для различных классов вязкости (4 EP, 5 EP и т. д.). В текущей версии документа стандартизированы классы вязкости ISO и типы масел. В промышленности все еще существуют редукторы, в которых указано использование масла 5 EP. В этом случае обратитесь к производителю смазочного материала или к старым версиям документа AGMA, чтобы перейти к текущему классу вязкости и типу.

API составлена Группой смазочных материалов Американского института нефти и разработана для помощи производителям автомобилей и конечным пользователям в правильном выборе смазочных материалов для трансмиссий и осей. Требования к испытаниям определены ASTM D7560 и ASTM D7450. Хотя обозначение API в первую очередь ориентировано на автомобильную продукцию, все еще есть несколько OEM-производителей, которые будут использовать его для промышленных приложений. В настоящее время используются только три обозначения API. Это API GL-4, API GL-5 и API GL MT-1.

Рассмотрим на примере линейки продукции Shell Spirax. Масла выпускаются с разным уровнем защиты – от стандартных минеральных масел до современной продукции на синтетической основе. Вся линейка рассчитана на увеличенный интервал замены и обеспечивает значительную топливную экономичность. Трансмиссионные масла «Шелл» серии «Спиракс» подходят для эксплуатации в особо тяжелых климатических и дорожных условиях.