Свойства трансмиссионных масел, применение

Какое масло заливать в коробку передач

Один из самых насущных для автолюбителей вопросов — стоит ли менять в коробке переключения передач своего «железного коня» трансмиссионную жидкость и когда это лучше делать, стал поводом для множества споров. Сегодня мы ответим на этот и сопутствующие вопросы.

Коробка передач и ее «внутренности»: зачем нужно трансмиссионное масло?

Коробка переключения передач служит для передачи крутящего момента от двигателя на колесные оси. Каждый такой агрегат имеет несколько ступеней (в современных КПП вне зависимости от конструкции – от пяти и выше), при помощи которых водитель может понижать или повышать передачи, и, соответственно, уменьшать или увеличивать крутящий момент, передающийся на ведущие колеса, влияя на скорость передвижения автомобиля.

Коробки передач делятся на несколько типов:

• механические (когда передачи переключает сам водитель при помощи ручки-селектора и механизма сцепления коробки с двигателем);
• автоматические (передачи переключаются автоматизированн ой системой без участия водителя);
• роботизированные (разновидность механической коробки передач, в которой функции сцепления и переключения передач выполняются автоматизированн ой системой управления);
• бесступенчатые вариаторы (переход со ступени на ступень осуществляется плавно посредством передачи крутящего момента от двигателя на ведущие колеса через фрикционы).

Вне зависимости от типа КПП для слаженной работы ее механизмов используется трансмиссионное масло. Его функция – смазывать трущиеся поверхности механизмов коробки передач (шестерни, ролики, валы, подшипники), предохраняя агрегат от перегрева, коррозии внутренних поверхностей и, тем самым, продлевая срок его эксплуатации. Но приходит время, когда залитое еще на конвейере в коробку передач масло стареет и теряет свои основные характеристики, среди которых главной является его вязкость. Если вовремя не сменить масло в коробке передач, то возможен выход ее механизмов из строя, что чревато серьезным и дорогостоящим ремонтом. Поэтому каждый автолюбитель должен следить за состоянием трансмиссионного масла в КПП своего автомобиля и менять его в соответствии с рекомендациями завода-производи теля или специалистов сервисного центра, на котором обслуживается машина.

Трансмиссионное масло: сроки эксплуатации

Сроки использования масла для коробок передач разнятся в зависимости от их типа.

Масло в механической коробке передач имеет больший ресурс (это связано с простотой конструкции трансмиссии по сравнению с АКПП): производитель рекомендует менять его после длительных пробегов – от 80-100 до 150-200 тысяч километров, в зависимости от того, в каких условиях эксплуатировался автомобиль. В некоторых руководствах по эксплуатации автомобилей, оснащенных «механикой» можно встретить пометку – «трансмиссионное масло для КПП не меняется на протяжении всего срока эксплуатации». Если с первыми все понятно (как только подойдет срок – едем на СТО и меняем отработавшее свое трансмиссионное масло на новое), то как поступить со вторыми? Эксперты советуют регулярно проводить проверку уровня масла в коробке передач и его состояния. Если уровень трансмиссионного масла упал – следует его долить. При полной замене масла объем доливаемой трансмиссионной жидкости зависит от емкости каждой отдельной КПП плюс некоторое количество той же жидкости для вытеснения старого масла (характерно для автоматических трансмиссий).

Внимание: доливаем только то масло, которое было залито в коробку на заводе (можно узнать у официальных дилеров), смешение разных по типу масел может привести к выпадению в осадок химических веществ, которые могут отложиться на трущихся поверхностях деталей механизма КПП и привести к их поломке.

Состояние масла в КПП проверяем на СТО: если в жидкости обнаружена стружка, существенный осадок из примесей используемых в составе трансмиссионного масла присадок, то лучше ее заменить полностью.

Трансмиссионная жидкость, применяемая в автоматических коробках передач и вариаторах, требует замены на меньших пробегах, нежели у механических КПП. В среднем, замена ATF (Automatic Transmission Fluid) производится на втором либо третьем ТО – то есть при пробеге от 60 до 90 тысяч километров. Причиной столь ранней замены жидкости для трансмиссии в том, что АКПП в отличие от «механики» является более сложным агрегатом, со своей системой охлаждения. Сложные условия эксплуатации машины и, соответственно коробки-«автомат », приводят к тому, что циркуляция трансмиссионной жидкости затрудняется, следовательно она менее эффективно смазывает трущиеся поверхности механизмов, хуже охлаждает их, переключения передач происходят медленнее. Если вы заметили, что коробка «тупит», то, скорее всего, пришло время сменить старую ATF на новую.

Виды трансмиссионных жидкостей для МКПП и АКПП автомобилей

Трансмиссионные жидкости отличаются друг от друга по двум основным параметрам: кинематической вязкости и химическому составу.

По своему химическому составу эти жидкости, как и масла для двигателей автомобилей, делятся на минеральные, полусинтетически е и синтетические. Минеральные трансмиссионные масла в основном использовались в старых автомобилях отечественного производства. В настоящее время автомобильные производители рекомендуют заливать в коробки передач трансмиссионные жидкости на синтетической основе. Они лучше приспособлены к работе в широком диапазоне температур, выдерживают большие нагрузки, дольше сохраняют рабочее состояние, и, следовательно, требуют не такой частой замены, как минеральные и полусинтетически е масла.

По кинематической вязкости трансмиссионные жидкости разделяют на две классификации: по индексу вязкости ( SAE ) и классу вязкости (API). Рассмотрим особенности обеих классификаций.

Классификация трансмиссионных масел по SAE:

• Жидкости для эксплуатации авто при низких температурах («зимние») – обозначаются как 70W, 75W, 80W и 85W, где W – индекс вязкости;
• Жидкости для эксплуатации авто при высоких температурах («летние») – обозначаются как 80W, 85W, 90W, 140W и 250W;
• Универсальные жидкости (подходят для эксплуатации в различных климатических условиях) – обозначаются как 75W–90, 80W–140.

Классификация трансмиссионных жидкостей по API ( GL ):

• GL 1 – это жидкости без присадок, которые предназначены для использования в МКПП не оснащенных синхронизаторами грузовых машин;
• GL 2 – жидкости с присадками, противостоящими износу, для тракторов и другой сельскохозяйстве нной техники, которая работает в среднетяжелых условиях;
• GL 3 — жидкости с присадками, противостоящими износу (до 2.7% в общем объеме масла), которые рекомендованы для использования в коробках передач грузовых авто, работающих в среднетяжелых условиях;
• GL 4 – жидкости для универсальных условий работы (в их составе – до 4% противоизносных присадок) КПП различных видов транспортных средств – от легковых автомобилей до грузовых машин и автобусов. Используются как для трансмиссий с несинхронизирова нными либо синхронизированн ыми передачами.
• GL 5 – жидкости для КПП транспортных средств, работающих в чрезвычайно сложных условиях. В их составе – до 6.5% мультифункционал ьных присадок (противопенные, противозадирные и т.д.);
• GL 6 – жидкости для гипоидных передач, которые в своем составе имеют до 8.5% противостоящих износу присадок. Используются для КПП автомобилей с мощными высокооборотисты ми двигателями.

В механических коробках передач производители рекомендуют использовать трансмиссионные жидкости с SAE 75W–90 и API GL -3 (для МКПП старых автомобилей), API GL -4 либо API GL -5 (для МКПП современных моделей).

Эксплуатационные жидкости для АКПП не привязывают к определенным классам – их стандарты устанавливают сами производители масел для транспортных средств. Автоматические коробки передач заправляются трансмиссионными жидкостями ATF с особым химическим составом – в них, как правило, содержится больший процент присадок, препятствующих пенообразованию. Это связано с конструктивными особенностями такой КПП: образующаяся в процессе эксплуатации пена может перекрыть управляющий соленоид, который регулирует подачу давления на клапан гидроблока, и передачи не будут включаться.

Жидкости для автоматических коробок передач также различают по цвету – обычно они красные, в некоторых случаях – зеленые или синие. Существуют специальные трансмиссионные жидкости, которые предназначены для бесступенчатых вариаторов.

В любом случае, прежде чем решиться на замену масла в МКПП или АКПП нужно выяснить, какие жидкости советует производитель и неукоснительно следовать его рекомендациям и техническим регламентам.

Свойства трансмиссионных масел, применение

Трансмиссионные масла – это смазочные материалы для защиты вращающихся деталей механизмов, служащих для переноса крутящего момента от двигателя к ведущим колесам автомобиля. Их используют для смазки силовых узлов зубчатых механических передач разного функционального назначения.

Общие сведения

Агрегаты трансмиссий отличаются своими конструктивными особенностями и условиями работы. Для разных типов силовых узлов требуются неодинаковые по своим качествам смазочные материалы.

• летние;
• зимние;
• всесезонные.

Целевые продукты – вязкие ТМ для отдельных видов передач:

• цилиндрических;
• конических;
• гипоидных.

Существуют также универсальные смазочные материалы, которые могут использоваться во всех типах механических соединений.

С учетом эксплуатационных свойств, трансмиссионное масло можно разделить на 4 категории:

1. Смеси (без модификаторов), используемые в слабонагруженных конических, цилиндрических, зубчатых передачах грузовых и легковых автомобилей, работающих в условиях контактных напряжений до 1000 МПа, с температурой окружающей среды до 90°C.
2. Масла, улучшенные противоизносными присадками. Их рекомендуют применять для зубчатых конических соединений при температуре ≤ 120°C и постоянном воздействии удельных механических нагрузок до 2000 МПа.
3. Система смазок с противозадирными добавками для червячных и спирально–конических передач большегрузного транспорта (нагрузка ≥ 2000 МПа, температура ≥ 120°C).
4. Специальные масляные жидкости для гипоидных конструкций, улучшенные противозадирными и серными модификаторами.

Главной задачей трансмиссионных смесей является устранение трения и последующего износа деталей. Это свойство смазочных материалов называют смазочной способностью, которая должна обеспечиваться вязкостью основы (толщина масляного покрытия) или с помощью модифицирующих присадок.

Модификаторы скапливаются на металлических деталях соприкасающихся пар и упрочняют защитную пленку.

В режиме граничных нагрузок противозадирные и противоизносные присадки, взаимодействуя с трущимися деталями образуют на их поверхности химические соединения (оксиды металлов, сульфиды и др.), характеризующиеся пластичным строением и низким индексом трения.

Присадки

Трансмиссионные составы без модифицирующих присадок не отвечают современным условиям эксплуатации и применяются редко. Они сохраняются лишь для обслуживания узлов и механизмов, работающих на малых оборотах с небольшими механическими нагрузками. Температура масла в этих агрегатах не должна превышать 50–70°C.

Новые смазки – это сложные композитные системы, включающие в себя многокомпонентные добавки и вязкие основы с высокими температурными характеристиками.

Модификаторы трансмиссионных масел должны иметь следующие свойства:

• хорошую растворимость в базовых смесях при любых температурных режимах эксплуатации;
• обладать высокой химической и адсорбционной активностью;
• не растворяться в воде и не поддаваться гидролизу;
• не испаряться из масел в процессе работы двигателя;
• не способствовать коррозии металлических поверхностей;
• не оказывать негативного воздействия на резиновые и полимерные изделия.

Основная часть применяемых модифицирующих присадок – это противоизносные и противозадирные компоненты (5–7%). Часто применяют противопенные и антиокислительные добавки, депрессоры.

Совсем недавно в трансмиссионные жидкости стали вводить антифрикционные модификаторы в виде дисульфида молибдена или высокотемпературных графитовых суспензий. Эти присадки понижают коэффициент трения, уменьшают тепловыделение и повышают выносливость трансмиссий.

Требования

Прогрессирующее улучшение конструкций ходовой части автомобиля привело к увеличению скоростей вращения зубчатых шестерен, повышению удельных механических нагрузок и к расширению температурных диапазонов эксплуатации. Все это предъявляет жесткие требования к качеству современных смазочных материалов.

Основные задачи трансмиссионных смесей:

1. Защитить элементы трансмиссии от преждевременного износа, заклинивания зубчатых шестерен, частичного разрушения поверхностей и других непредвиденных дефектов.
2. Максимально сократить потери энергии от трения в зоне контакта деталей.
3. Способствовать сокращению шума, вибрации, ударных механических нагрузок в период движения автомобиля.
4. Отводить тепло, возникающее в процессе трения шестерен, и обеспечивать высокий показатель КПД зубчатых соединений.
5. Удалять с поверхности трущихся деталей механические взвеси и продукты износа.

Смазочные жидкости должны удовлетворять следующим условиям, это:

• оптимальные противоизносные и противозадирные свойства;
• высокая антиокислительная стабильность;
• положительные вязкостно–температурные характеристики;
• антикоррозионные качества;
• гидрофобность;
• совместимость с резиновыми и синтетическими материалами;
• сохранять свои начальные эксплуатационные качества на протяжении всего срока эксплуатации.

Все эти требования обеспечиваются посредством введения в основы масел модифицирующих присадок:

• депрессорной;
• антиокислительной;
• антипенной;
• противозадирной;
• антикоррозионной;
• противоизносной и др.

Классификация трансмиссионных масел

В России принята сертификация трансмиссионных смазок в соответствии с нормами ГОСТ 17479.2–85. Обозначение марок масел выглядит следующим образом (таблица):

Классическое обозначение складывается из аббревиатуры ТМ и чисел, первая цифра – обозначает группу, а вторая – класс вязкости. Буква «З» в нижнем регистре, размещенная после уровня вязкости, указывает на присутствие в смеси загущающей добавки.

Химические свойства и область применения смазочных материалов позволили их разделить на 5 эксплуатационных групп. Структура жидкостей первой группы не содержит улучшающих добавок.

Пятая группа, наоборот, содержит высокотехнологичные комплексные присадки и может использоваться для смазки разных по своей конструкции узлов трансмиссий (конусных, гипоидных и др).

Зарубежная система предусматривает два способа классификации трансмиссионных смазочных составов – это SAE J–306 и API. Требования стандарта SAE наиболее полно описывают реологические свойства смазок и их граничную вязкость в условиях экстремально низких и высоких температур.

Система API разъясняет назначение и эксплуатационные свойства трансмиссионных масел. Нормы этого документа разделяют смазочные смеси на категории исходя из конструктивных особенностей силовых узлов и технических условий использования механических устройств.

Сравнение между классами вязкости SAE, API и нормами ГОСТ показано в таблице ниже.

Виды трансмиссионных масел

На современном рынке ТМ особенно заметно сокращение выпуска старых проверенных марок, таких как АК–15, Тап–15В, ТС–14,5 и др. Объясняется это снижением числа старых автомобилей. На смену им приходят современные скоростные модели, требующие особого подхода к обслуживанию ходовых узлов.

Существенно изменилось устройство главной передачи, коробки переключения скоростей, рулевого управления. Появление автоматической трансмиссии кардинально изменило представление о ТМ.

Для ее эксплуатации понадобились масла с низким коэффициентом вязкости и дополнительным комплексом модифицирующих присадок. В обиходе стали появляться специальные масляные жидкости, получившие название – Automatic Transmission Fluid (ATF).

Все эти новшества заставили разработчиков искать новые подходы к проектированию составов трансмиссионных масел. Для разных типов автомобилей смазочные жидкости могут отличаться своим химическим составом и разными эксплуатационными характеристиками.

Поэтому при покупке масла для трансмиссии нужно учитывать индивидуальные особенности конструкции, и под каждую модель агрегата выбирать смазку в строгом соответствии рекомендациям завода изготовителя.

Основные критерии выбора

На правильный выбор смазки для трансмиссий влияют следующие факторы:

• конструкция агрегата и компоновка узлов – величина передаваемой мощности, скорость вращения, передаточное число, материал зубчатых шестерен;
• технология изготовления деталей механизмов – точность и класс обработки зубчатых элементов, виды термических процессов, твердость готовой поверхности, скорость износа;
• коробка переключения скоростей – жесткость взаимодействия, возможные температурные деформации, количество масляной жидкости;
• эксплуатационные условия – величина механической нагрузки, скольжения, вибрации, температурные пределы, вязкость, химические свойства, коррозионная стойкость.

Для механической коробки передач

При выборе масла для МКП рядовой покупатель ориентируется на следующие показатели:

• значение вязкости ТМ;
• условия эксплуатации;
• прогнозируемый уровень механических нагрузок;
• наименование и технические характеристики присадок;
• температурный режим.

Для отечественных автомобилей рекомендуется применять жидкости ТМ–4 и ТМ–5 (GL–4/5). Для зарубежных марок – лучше применять импортные сорта масел, указанные в инструкции завода изготовителя.

Для автоматической трансмиссии

Для автоматических коробок переключения скоростей предусмотрены специальные смазочные жидкости – ATF. Свойства этих ТМ кардинально отличаются от технических характеристик масел, используемых для устройств с механикой.

Отличие автоматической трансмиссии от механической состоит в том, что между коленвалом мотора и первичным валом коробки отсутствует жесткая связь. Функции механизма сцепления в этой модификации выполняет гидротрансформатор, где в роли связующего элемента выступает жидкость –ATF.

Она применяется для переноса давления масла, возникающего в случае повышения оборотов двигателя, на фрикционные накладки многодискового сцепления, способствующего включению нужной передачи.

Трансмиссионная смазка для автомата – это жидкость зеленого цвета с низким индексом вязкости. Для улучшения эксплуатационных качеств материала в ее состав вводятся специальные модифицирующие добавки, ограничивающие окисление масляных эмульсий, замедляющие формирование пузырьков воздуха и снижающие коэффициент трения, влияющий на интенсивность износа резиновых уплотнителей.

Применение некондиционных или не соответствующих рекомендациям ТМ приводит к преждевременной поломке агрегата. Признаками некачественной жидкости является нестабильная работа механизма переключения скоростей. Это происходит в случае интенсивного формирования пузырьков воздуха и вспенивания жидкости.

В результате снижается давление в гидротрансформаторе, увеличивается временной диапазон срабатывания блокировочных муфт. Последствием такой работы устройства является пробуксовка фрикционных дисков, и повышенный износ деталей сцепления.

Смазка для гипоидной передачи

Гипоидная передача применяется на легковых и грузовых автомобилях (до 1,5 т). Ее основное назначение – это перераспределение крутящего момента от двигателя на основные узлы трансмиссии.

Основным элементом механизма является редуктор, состоящий из малой и большой конических шестерен. В зависимости от конструктивных особенностей главной передачи он может располагаться в коробке передач или в корпусе заднего дифференциала.

Гипоидные конструкции отличаются бесшумной работой и длительным сроком эксплуатации. Но эти условия будут выполняться только в том случае, если для смазки шестерен будут применяться специальные марки масел:

1. ТСп-14гип – смазка с моющими, противозадирными и противоизносными присадками.
2. ТСгип – смазочная жидкость с серными модификаторами, которые за счет окислительных реакций, протекающих на поверхности деталей, предотвращают заклинивание шестерен редуктора.
3. ТАД-17И – масло с комплексной добавкой, обеспечивающее антиокислительные, противокоррозионные, противозадирные свойства.

Для работы механизмов в зимний период применяют низкотемпературную смазку ТСп-10. Применение такого состава позволяет эксплуатировать технику при температуре до минус 35°C.

https://avtoexperts.ru/article/maslo-v-korobke