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. Параметры трения жидкостей автоматической коробки передач определяются в машине трения SАЕ No.2. Высокий индекс вязкости (180 и более) обеспечивается модификаторами индекса вязкости или специально подобранными базовыми минеральными или синтетическими маслами. Ценообразование должно быть минимальным при самых больших оборотах и нагрузках. Жидкости для автоматической трансмиссии должны обладать быстрой деаэрацией (выделением воздуха). Иротнвоокислительная стойкость должна обеспечить стабильность свойств масла в ходе моею периода эксплуатации масла (30000-50000 км пробега).

Для улучшения смазочных свойств вводятся противоизносные и разделяющие присадки.

Обобщая вышеизложенное, можно отметить следующие основные требования к качеству жидкостей для автоматической трансмиссии:

• статический и динамический коэффициенты трения должны быть стабильными в течение всего периода эксплуатации жидкости;

• хорошие низкотемпературные свойства;

• высокий индекс вязкости;

• хорошие противоизносные свойства;

• высокая стойкость к окислению при высокой температуре и интенсивном перемешивании с воздухом;

• хорошие диспергирующие и моющие свойства;

• хорошие антикоррозионные свойства;

• малое пенообразование и хорошая деаэрация;

• хорошая совместимость с прокладками и деталями из синтетических эластомеров полимеров.

Фрикционные свойства жидкостей АТР определяются: в Европе - на машине трения "DКА" (по стандарту СЕС L-11 -Т-72), в Америке - на машине трения "SАЕ No. 2" (спецификация).

Фрикционные свойства жидкостей АТР определяются: в Европе - на машине трения " (по стандарту СЕС Ь-1 1-Т-72), в Америке - на машине трения "ЗАЕ N0. 2" (специфи "Gепегаl Моtoгs" ТНМ 4L60) (рис. 1.4). Эти же методы применяются для определения фрикционных свойств других масел гидромеханических передач.

Рис. 1,4. Схема машины трения SАЕ No.2

SАЕ No.2 (Сlutch Friction Test Machine) GМ ТНМ 4L60. Эта машина трения позволяет оценить показатели качества масел для трансмиссионных агрегатов с мокрыми сцеплениями. В состав машины входит двигатель, вращающий маховик, фрикционные сцепления (тормоза), которые могут быть барабанными или ленточными, установка регистрации параметров управления и торможения. Когда при помощи двигателя маховик достигает определенной скорости вращения (3600 об/мин), двигатель отклк начинается торможение маховика фрикционным сцеплением. После этого цикл повторяется до 18000 циклов при испытании GМ Dexrоп III дискового сцепления (Рlate Friction Test) до 24000 циклов при испытании GМ Dexrоп III ленточного сцепления (Band Friction Test) и до 15000 циклов при испытании "Ford" Мегсоп устойчивости сцепления (Сlutch Friction Durability Tes).

На машине трения SАЕ No. 2 регистрируется кривая торможения маховика от момента включения сцепления до полной остановки маховика. Кривая зависимости вращательног момента (GМ Dexrоп) или коэффициента трения ("Ford Dexronоп) от времени изображена на рис. 1.5.

Рис. 1.5. Кривая вращательного момента, полученная на машине SAЕ Nо.2

По этой кривой определяются следующие параметры трения жидкостей для автоматической коробки передач:

• динамический момент вращения, М_a (мера мощности включения), определяемый по среднему значению момента вращения; чем выше значение М_a, тем лучше;

• статический момент вращения, М_ст (мера истинной мощности сцепления), определяемый по конечному значению момента вращения, М_ки; после достижения М_кн кривая зависимости момента вращения от времени падает; истинную мощность сцепления можно определить по моменту статического вращения (static breakaway torque), который, в свою очередь, определяется по требованиям спецификации "Рого¹", этот момент вращения должен быть как можно больше;

• максимальный момент вращения, М_maх (наибольшая мощность сцепления, которая наблюдается во второй части кривой); иногда М_max и М_ки бывают одинаковой величины;

• разница моментов вращения М и между М_maх в конце процесса сцепления и М^; этот параметр указывает на чувствительность конечной фазы переключения сцепления; если его значение положительное и большое, сцепление будет работать с визжащим шумом и рывками; если ЛМ большой и отрицательный, сцепление может проскальзывать и даже исчезать;

• время торможения - промежуток времени между началом и окончанием соединения сцепления, показывает скорость соединения и иногда называется временем сцепления;

• стабильность сцепления, на которую указывает совпадение кривых торможения при многоцикловом испытании; чем больше стабильности, тем лучше.

Важным показателем эксплуатации автоматической коробки передач, зависящим от свойств трения АТР, является чувствительность включения передачи (shift feel). Типичная кривая включения показана на рис. 1.6 в виде кривой изменения^коэффициента трения (или вращающего момента) при включении автоматической коробли передач.

Рис. 1.6. Изменение коэффициента трения при включении коробки передач

Она указывает на то, каким образом сцепление соединяет двигатель с трансмиссией и колесами, мягко и умеренно (smooth, imperceptible), как требуется в роскошных автомобилях или круто и жестко (short, firm), что необходимо для спортивной езды (рис.1.7).

Эта характеристика обычно определяется при езде на испытательном автомобиле по сравнению с эталонным АТР и является обязательным показателем для жидкостей Dexron III и Мerсоп. Пока в описаниях АТF чувствительность включения не указывается.

Рис. 1.7. Кривые включения автоматической коробки передач

Качество масел для других гидромеханических и гидравлических передач оценивается по спецификациям производителей этих передач. Дополнительную информацию о требованиях по качеству, применяемых к жидкостям автоматической коробки передач легковых автомобилей, можно найти в информационном сообщении SАЕ - SАЕ .J311 FЕВ94 (Fluid for Passenger Car Tupe Automatic Transmissions).

Требования к качеству жидкостей для автоматической коробки передач мощных автомобилей (тягачей, автобусов) приводятся в рекомендациях SАЕ-SАЕ JI285 JAN85 (Fluid for Passenger Car Tupe Automatic Transmissions).