Смазывающие свойства трансмиссионных масел зависят от их компонентного состава и количества используемых антифрикционных, противоизносных и противозадирных присадок. Состав масла зависит от метода его получения, т. е. от того, с чем смешивается маловязкое масло: с остаточными маслами или с экстрактом (смолкой), получаемым после селективной очистки масел.
Смазочные свойства трансмиссионных масел должны обеспечивать долговечную и надежную работу агрегатов трансмиссии при больших нагрузках и скоростях перемещения трущихся поверхностей, снижая интенсивность их износа и предотвращая заедание (посредством образования на них тонких пленок, изолирующих детали и предотвращающих сваривание и заедание зубьев шестерен).
Для улучшения смазочных свойств масел в качестве присадок используются органические вещества (сера, фосфор, азотосодержащие соединения) и металлоорганические соединения (свинец, цинк, алюминий и др.), которые образуют защитные пленки на поверхности металлов.
Вязкостно-температурные свойства трансмиссионных масел оказывают большое влияние на КПД агрегатов трансмиссии, обеспечивают непрерывность поступления масла в зону зацепления зубьев шестерен и к телам качения подшипников и способность трогания с места автомобиля при низких температурах окружающего воздуха.
Уровень вязкости трансмиссионного масла определяет образование масляного клина в зоне высоконагруженных контактов трущихся деталей. Нижний уровень вязкости трансмиссионного масла с противозадирными присадками определяется надежностью уплотнений картеров агрегатов трансмиссии. При хорошем состоянии сальников и других уплотнителей минимально допустимая кинематическая вязкость масла может составлять 5 мм2/с.
Максимально допустимая кинематическая вязкость масла при самой низкой рабочей температуре составляет 300...600 Па·с — это вязкость, при которой еще возможно трогание автомобиля без разогрева масла в агрегатах.
Опыт эксплуатации показывает, что при температуре — 10°С динамическая вязкость масла ТАП-15В достигает 30 Па·с, при этом КПД заднего моста автомобиля ЗИЛ-130 снижается до 50 %, а расход топлива увеличивается в два раза по сравнению с нормой.
Обозначение трансмиссионных масел в соответствии с ГОСТ 17479.2—85 включает в себя буквы ТМ, цифры, характеризующие принадлежность к группе масел по эксплуатационным свойствам, и цифры, обозначающие класс кинематической вязкости (при температуре 100 °С).
Например, ТМ-5-93 — трансмиссионное масло 5-й группы, т.е. с многофункциональными и противозадирными присадками высокой эффективности, 9-го класса вязкости, загущенное.
Характеристики классов вязкости трансмиссионных масел приведены в табл. 6.4.
Соответствие отечественных и иностранных групп трансмиссионных масел по эксплуатационным свойствам и назначению показано в табл. 6.5.
Группа ТМ-1 включает в себя нигролы — масла для промышленного оборудования, выпускаемые по ТУ 38.101.529—75. Эти масла применяют также в агрегатах трансмиссий некоторых тракторов, сельскохозяйственных и дорожно-строительных машин, планетарных передачах подъемных кранов и экскаваторов. Нигролы представляют собой неочищенные остатки прямой перегонки нефти и характеризуются большим содержанием смол, асфальтенов, механических примесей. Эксплуатационные свойства нигролов невысоки, что ограничивает масштабы их применения.
К этой же группе относятся тракторное масло АК-15 (ТУ 38.001280—76), в настоящее время используемое очень ограниченно, и масло ТС-14,5 (ТУ 38.101.110—71) для малонагруженных агрегатов трансмиссий некоторых автомобилей и тракторов, получаемое смешением остаточного масла и дистиллятного масла селективной очистки с добавлением депрессорной присадки.
К группе ТМ-2 относится масло ТСп-10-ЭФО (ТУ 38.101701-77), являющееся смесью деасфальтизата и низкозастывающего дистиллятного масла, к которой добавлены противоизносная и депрессорная присадки. В эту же группу входят масло ТЭп-15 и масло для коробок передач и рулевого управления ТС (ТУ 38.1011332—90).
В группу ТМ-3 входит масло ТСп-10 (ТУ 38.401809—90), а также масла ТАП-15В и ТСп-15К, выпускаемые по ГОСТ 23652—79.
К группе ТМ-4 относится масло ТСп-15 (ГОСТ 23652—79), и масла ТС3-9гип (ТУ 38.1011238-89) и ТСгип (ТУ 38.1011332-90) для гипоидных передач.
Таблица 6.4
Классы вязкости трансмиссионных масел (ГОСТ 17479.2—85)
Таблица 6.5 Соответствие отечественных и иностранных классификационных групп трансмиссионных масел
Таблица 6.6 Физико-химические и эксплуатационные свойства трансмиссионных масел
В группу ТМ-5 входят масла ТМ5-12(рк) (ТУ 38.101844—80) и ТАД-17 (ГОСТ 23652-79).
Физико-химические и эксплуатационные свойства основного ассортимента отечественных трансмиссионных масел приведены в табл. 6.6.
Для гидромеханических коробок передач применяются масла марок А и Р (ТУ 38.1011282-89) и масло МГТ (ТУ 38.1011103-87).
Масло марки А применяется всесезонно в гидротрансформаторах и гидромеханических передачах автомобилей и автобусов. Оно производится на основе глубокоочищенного масла с введением противоизносной, антиокислительной, депрессорной и антипенной присадок.
Масло марки Р применяется в гидроусилителях рулевого управления автомобилей. Его основой служит масло веретенное АУ, в которое введен тот же комплекс присадок, что и в масло марки А.
Масло марки МГТ (ТУ 38.1011103—87) представляет собой высокоочищенную основу, в которую введен комплекс высокоэффективных функциональных присадок, обеспечивающих высокий индекс вязкости и хорошие низкотемпературные свойства. Применяется оно в гидромеханических коробках передач автомобильной и гусеничной техники.
Марки трансмиссионных масел, допущенные к применению в РФ, приведены в табл. 6.7.
Соответствие марок отечественных и зарубежных трансмиссионных масел показано в табл. 6.8.
Таблица 6.7