Тема 8. Трансмісійні оливи.

8.1. Призначення і умови роботи трансмісійних олив.

8.2. Експлуатаційні властивості олив та методи оцінки.

8.3. Позначення та класифікації трансмісійних олив.

8.4. Оливи для гідромеханічних коробок передач

8.5. Рекомендації по використанню трансмісійних олив.

Мета заняття: ознайомитися з основними властивостями та вимогами до трансмісійних олив, параметрами, що характеризують їхню якість,

позначенням та класифікацією.

8.1. Призначення і умови роботи трансмісійних олив.

Умови роботи трансмісійних і моторних олив суттєво відрізняються. Трансмісійні оливи працюють в умовах високих тисків і швидкостей ковзання, в граничному або піврідинному режимі змащення. Їх застосовують для автомобілів, дорожньо-будівельних машин, сільськогосподарської та іншої техніки, що працює в широкому діапазоні температур. Тому трансмісійні оливи повинні мати насамперед високі мастильні і в’язкісно-температурні властивості.

Трансмісійні оливи призначені для змащування агрегатів механічних і гідравлічних трансмісій та інших механізмів (коробок передач, ведучих мостів, роздавальних коробок та коробок відбирання потужності, гідромеханічних коробок передач тощо) різної техніки. Агрегати трансмісії - це в основному різновидність зубчастих передач, які змащуються занурюванням та розбризкуванням оливи, що заливається в картер. В деяких агрегатах застосовують комбіновану систему змащування: примусова подача оливи насосом до підшипників і на зуби шестерен та розбризкування.

Ефективність роботи оливи в механічних передачах зумовлюється температурою, швидкістю обертання шестерен та тиском у зоні контакту.

Гідравлічна трансмісія складається з гідромуфти, гідротрансформатора, механічної коробки передач і системи автоматичного регулювання. На відміну від механічної передачі, в гідравлічних системах є свої специфічні особливості роботи, які полягають, передусім, в передачі енергії за допомогою оливи. За принципом роботи розрізняють гідродинамічні (гідромуфта, гідродинамічна коробка передач – ГКП) та гідрооб'ємні (насос, гідродвигун) передачі.

Трансмісійна олива є невід'ємним елементом конструкції агрегата, ефективність роботи якого обумовлена її експлуатаційними властивостями. Трансмісійні оливи повинні знижувати зношування тертьових пар, втрати енергії на подолання тертя, захищати металеві поверхні від корозії, знижувати шум і вібрацію шестерен, пом'якшувати в них ударні навантаження.

8.2. Експлуатаційні властивості олив та методи оцінки.

Трансмісії сучасних машин працюють в умовах високих навантажень та температур, для них характерним є граничний режим мащення. Усі зубчасті передачі мають граничний режим мащення під час пуску та зупинок, незалежно від режиму змащування. Зменшити зношування та задири пар тертя можна підбором рівня в'язкості: чим більша в'язкість, тим більші навантаження витримує мастильний шар. Але підвищення в'язкості оливної основи погіршує в'язкісно-температурні властивості і збільшує втрати енергії на тертя. Тому можливості покращення мастильних властивостей оливи для трансмісії за рахунок в'язкості не надійні

Для покращення мастильних, протизношувальних, протизадирних та ін. властивостей олив до складу базової оливи вводять відповідні присадки. За протизношувальними і мастильними властивостями, що зменшують зношення тертьових та контактуючих пар чи поверхонь, малов'язкі оливи з високоефективними присадками показують кращі результати порівняно з високов'язкими оливами без присадок. Про це свідчить, наприклад, порівняння властивостей олив ТСз-9гип та МС-20, в яких цифри 9 та 20 - рівень в'язкості при 100⁰С в мм²/с.

Значення в'язкості трансмісійної оливи впливає на втрати енергії при подоланні тертя, тобто на витрати палива. Чим менше в'язкість, тим більше ККД трансмісії і тим менше витрати палива. Враховуючи, що в загальній системі агрегатів трансмісії (коробки передач, ведучий міст та ін.) втрати потужності, що передається колесам для забезпечення руху, досить великі, бажано використовувати оливи для двигуна і трансмісії з невеликою в'язкістю. Тут має місце протиріччя: для забезпечення холодного пуску трансмісії при низьких температурах оточуючого повітря та зменшення втрат енергії на подолання тертя в агрегатах трансмісії вибирається в'язкість оливи меншого значення; для забезпечення несучої спроможності оливного шару та зменшення витоку оливи через нещільності, забезпечення демпферних та ущільнюючих властивостей в'язкість оливи повинна мати високе значення.

Виготовляють трансмісійні оливи дуже ретельно, досягаючи високої якості оливної основи (мінеральної чи синтетичної) і додаючи до неї високоефективні присадки у вигляді пакету присадок.

Необхідність заміни трансмісійної оливи залежить від її окислення та спрацювання присадок. При роботі трансмісійні оливи окислюються і швидкість цього процесу залежить від якості оливи, часу роботи та температури оливи, каталітичної дії деяких металів тощо. В процесі окислення оливи погіршуються її в'язкісно-температурні, антикорозійні, протизношувальні властивості.

3. Позначення та класифікації трансмісійних олив.

Позначення та класифікація трансмісійних олив здійснюється за нормативними документами, що діють на Україні. Так, згідно з ГОСТ 17479.2-85 трансмісійні оливи розподіляють за рівнем в'язкості та за експлуатаційними властивостями.

За рівнем в'язкості трансмісійні оливи поділяють на чотири класи в'язкості: 9, 12, 18 та 34.

За експлуатаційними властивостями трансмісійні оливи поділяють на 5 груп:

перша група - це оливи без присадок;

- гр. ТМ-1 відносять нігроли зимовий і літній (ТУ 38.101529-75), що застосовувались в агрегатах трансмісій старих автомобілів.

друга - з протизношувальними присадками (можуть працювати при температурах в об'ємі не вище 150⁰С і низьких навантаженнях);

- гр. ТМ-2 відносять оливу для коробок передач і рульового управління – ТС (ОСТ 38.01260-82), класс вязкости 18. – в КП старих легкових автомобілів.

третя - з протизадирними присадками помірної ефективності та деякими іншими (призначена для всіх видів передач, за винятком гіпоїдних);

-гр. ТМ-3 відносять оливи ТСп-10, Тап-15В, ТСп-15к, (ГОСТ 23652-79.)

застосовуються в агрегатах трансмісій автомобілів ЗиЛ-130, КП ГАЗ-53.

Відповідає: SAE 85W90; API GL3.

четверта - має більш ефективні присадки порівняно з третьою групою;

- гр. ТМ-4 відносять оливи ТСз-9гип (ОСТ 38.101158-78), ТСп-14гип (ГОСТ 23652-79) и ТСгип (ОСТ 38.01260-82).- застосовуються в гіпоїдних головних передачах, (напр.задн.міст ГАЗ-53) Відповідає: SAE 90; API GL4.

п'ята - з комплексом високоефективних присадок (призначена для гіпоїдних передач).

-гр. ТМ-5 відносять оливи ТМ-5-12рк (ТУ 38.101844-80) и ТАД-17и (ГОСТ 23652-79) - застосовуються в агрегатах трансмісій автомобілів ВАЗ.

Відповідає: SAE 85W90; API GL5

Приклад позначення оливи:

ТМ 3-18, де: ТМ - трасмісійна олива (“масло”), 3 - третя група за експлуатаційними властивостями (для всіх передач, за винятком гіпоїдних), 18 - клас в'язкості (середнє значення кінематичної в'язкості при 100⁰С, мм²/с).

Позначення трансмісійних олив за нормативними документами України подібні до їх позначення за ГОСТ 17479.2-85, наприклад:

ОТ 5-18, де ОТ - олива трансмісійна, 5 - п'ята група за експлуатаційними властивостями (для гіпоїдних передач), 18 - клас в'язкості.

Згідно з міжнародною класифікацією SАЕ трансмісійні оливи за рівнем в'язкості розподіляють:

• для зимової експлуатації, наприклад, SАЕ 80W, SАЕ 85W, тобто з літерою "W";

• для літньої експлуатації, наприклад, SАЕ 90;

• для всесезонної експлуатації, наприклад, SАЕ 80W/90, SАЕ 85W/І40 (мають подвійне позначення). Олива з класом в’язкості 75W/90 використовується всесезонно в умовах України, якщо вона синтетична.

Для позначення олив з підвищеними протизадирними властивостями іноді вводять різні індекси, наприклад: EP - Extreme Pressure, HD - Heavy Duty, SHPD – Super High Performance Diesel (для високопотужних дизелів).

Згідно з міжнародною класифікацією АРІ за умов експлуатації, з урахуванням конструктивних особливостей агрегатів трансмісії, трансмісійні оливи розподіляють на п'ять груп:

АРІ GІ-1, АРІ GІ-2, АРІ GІ-3, АРІ GІ-4, АРІ GІ-5.

Найбільш поширеними оливами є оливи третьої та четвертої групи, які застосовуються для всіх передач, за винятком гіпоїдних, і п'ятої - для гіпоїдних передач. В технічній документації на обслуговування будь-якої техніки обов'язково зазначені марки олив, рекомендовані заводом (фірмою) –виготовлювачем техніки, терміни заміни.

Не слід змішувати трансмісійні оливи однакового призначення, виготовлені різними фірмами, або однієї фірми, але різного призначення, бо може бути несумісність присадок.

8.4. Оливи для гідромеханічних коробок передач

Для гідромеханічних коробок передач використовують оливи, які відрізняються від трансмісійних. Оливи для гідромеханічних передач повинні мати високі антикорозійні, антипінні властивості, конструктивну сумісність і сумісність з різними ущільнюючими матеріалами, забезпечувати інші вимоги щодо їх якості. Найбільш важливими є фрикційні властивості, від значення яких залежить ефективність роботи фрикційних дисків. Відсутність або низькі фрикційні властивості оливи під час переключення швидкостей можуть призвести до проковзання дисків. Одночасно мастильний шар оливи повинен забезпечувати контакт дисків з відносно високим коефіцієнтом тертя. Така олива викликає великі втрати енергії на подолання тертя в інших вузлах.

Інше протиріччя полягає в протизношувальних властивостях. До складу оливи разом з фрикційною присадкою може входити протизношувальна присадка (модифікатор тертя), яка зменшує коефіцієнт тертя. На етикетках деяких олив окремих специфікацій вказується на наявність або відсутність модифікатора тертя. Оливи без модифікатора тертя забезпечують високий коефіцієнт статичного тертя, з модифікатором - низький.

Для поліпшення мастильних властивостей до складу олив вводять спеціальні присадки. До її складу олив можуть входити інші присадки, такі як миючі тощо. У складі олив є комплекс присадок, серед яких слід підкреслити наявність фрикційних присадок, які значно впливають на коефіцієнти динамічного та статичного тертя, час включення передачі. Таких присадок немає в моторних та звичайних трансмісійних оливах.

Оливи для гідравлічних передач використовують в автоматичних трансмісіях та гідротрансформаторах, насосах гідравлічного підсилення рульового керування, коробках передач з переключенням ступенів за допомогою сервопривода, а також у різних гідравлічних механізмах з крильчастими та поршневими насосами. Для гідротрансформаторів і автоматичних коробок передач застосовується олива “Масло А”; для гідропідсилювачів - МГТ; для гідропідсилювача рульових керувань – “Масло Р”; для гідросистем керування крокуючих екскаваторів – “Масло ЭШ”; для об’ємних гідроприводів ведучих коліс сільськогосподарської техніки - гідравлічна олива МГ-30В; для планетарних коробок передач, планетарних бортових передач, у системі гідрокерування гусеничних машин - моторна олива.

Особливі вимоги автоматичних коробок передач до якості трансмісійних олив (рідин) призвели до виробництва спеціальних рідин АТF (Automatic Transmission Fluid), які випускаються різними фірмами з переліком (на етикетках) техніки, для якої рекомендована дана рідина. Для автоматичних коробок передач, що випускають ведучі фірми GM (General Motors) та Ford, необхідні АТF мають деякі відмінності у властивостях. Тому вибирати АТF для техніки треба згідно з рекомендаціями виготовлювачів цієї техніки. Змішувати трансмісійні рідини для автоматичних коробок передач, виготовлені різними фірмами, тобто доливати одну в другу, не можна, якщо відсутні подібні рекомендації заводів-виготовлювачів АТF, бо відхилення від таких рекомендацій може вивести з роботи коробки передач.

8.5. Рекомендації по застосуванню трансмісійних олив.

Рекомендації по застосуванню трансмісійних олив наведено в табл..3

Таблиця 3. Рекомендацій по застосуванню трансмісійних олив

Марка оливи	Тип передачі	Термін зміни оливи, тис. км	Позначеня оливи по ГОСТ17479.2-85
ТСгип	Привідні мости старих моделей легкових автомобілів	24...30	ТМ-5-12з(рк)
ТАД-17И	Коробки передач і ведучі - мости легкових і вантажних автомобілів	60...80	ТМ-5-34
ТАп-15В	Коробки передач вантажних автомобілів з карбюраторними двигунами; привідні мости з негіпоїдними передачами легкових і вантажних автомобілів	24...72	ТМ-3-18
ТСп-15К	Коробки передач, ведучі, мости вантажних автомобілів з негіпоїдними передачами	36...72	ТМ-3-18
ТСп-14гип	Провідні мости вантажних автомобілів з гіпоїдними передачами	36	ТМ-5-18
ТСп- 10	Коробки передач вантажних автомобілів з карбюраторними двигунами; привідні мости вантажних автомобілів з негіпоїдними передачами	35...50	ТМ-3-9
ТСз-9гип	Коробки передач і привідні мости автомобілів при експлуатації на півночі	Зимовий період	ТМ-5-9
ТМ5-12рк	Коробки передач і привідні мости вантажних автомобілів	50	ТМ-5-12з(рк)

Контрольні запитання:

1. Для чого призначені трансмісійні оливи?

2. В яких умовах працюють трансмісійні оливи?

3. Як класифікуються трансмісійні оливи?

4. Як позначаються трансмісійні оливи по ГОСТ 17479.2-85, SАЕ, АРІ?

5. Які вимоги ставляться до олив для гідромеханічних коробок передач?

6. Які марки олив використовуються в механічних передачах?

7. Які марки олив використовуються в гідравлічних передачах?

8. В чому різниця між оливами для механічних і гідравлячних передач?