Djerichov_uchebn_ch2_65_144
.pdf
|
|
Окончание табл. 10 |
|
|
|
|
|
Класс |
Категория |
Область применения и свойства масла |
|
масла |
масла |
|
|
|
В5-02 |
Дизели, конструкция которых допускает применение |
|
|
|
снижающих трение энергосберегающих масел, маловяз- |
|
|
|
ких при высокой температуре (150 θC) и большой ско- |
|
|
|
рости сдвига. Могут быть непригодны для некоторых |
|
|
|
моделей дизелей, поэтому необходимо руководство- |
|
|
|
ваться инструкцией по эксплуатации автомобиля. Масла |
|
|
|
долгоработающие и стойкиек деструкции |
|
|
|
Дизелигрузовых автомобилей |
|
|
Е2-96 |
Большинство дизелей без наддува и с турбонаддувом, |
|
|
выпуск 4 |
работающих в средних и тяжелых условиях эксплуата- |
|
|
|
ции с нормальным интервалом замены масла |
|
|
Е3-96 |
Дизели, выполняющие требования по выбросу токсич- |
|
|
выпуск 3 ных веществ Евро 1 и Евро 2 и работающие в тяжелых |
||
|
|
условиях. Допускается увеличенный интервал замены |
|
|
|
масла, если это рекомендовано автопроизводителем. |
|
|
|
Масла обладают высокими моющими свойствами, пре- |
Епятствуютполировке цилиндров, износу, росту вязкости от накопления сажи, имеют высокую стойкость к старению
Е4-99 Высокофорсированные дизели, выполняющие требовавыпуск 2 ния по выбросу токсичных веществ Евро 1, Евро 2 и Евро 3 и работающие в особо тяжелых условиях с увеличенными интервалами замены масла согласно рекомендациям автопроизводителей. Масла стойкие к деструкции**, обеспечивающие лучшую чистоту поршней, меньший износ и рост вязкости из-за накопления сажи
по сравнениюс маслами категории Е3-96, выпуск 4
Е5-02 Высокофорсированные дизели, выполняющие требования по выбросу токсичных веществ Евро 2 и Евро 3 и работающие в особо тяжелых условиях с увеличенными интервалами замены масла согласно рекомендациям ав-
Етопроизводителей. Масла, стойкие к деструкции**, обеспечивающие особо хорошую чистоту поршней, предотвращение полировки цилиндров, износ и образование отложений в турбокомпрессоре. По сравнению с маслами категории Е3-96, выпуск 4 обладают меньшим ростом вязкости от накопления сажи и лучшей стойкостью к старению
*Перемещение слоев масла относительно друг друга.
**Разрушение структуры.
104
Маркировка моторного масла для европейского рынка должна содержать четыре параметра:
вязкость (по SAE);
эксплуатационныесвойствапоамериканскойклассификации(API); европейской (ACEA) классификации;
«одобрение» фирм-производителей автомобилей. «Одобрение» заводов-производителей изображается фирменным
знаком или кодом (табл. 11) на маркировке современных моторных масел. Это означает одобрение применения данногомасла на автомобилях этого изготовителя.
|
Таблица 11 |
Коды«одобрения» некоторыхфирм-производителейавтомобилей |
|
|
|
Коды |
Характеристики эксплуатационных свойств моторных масел |
одобрения |
|
BMW |
Только для всесезонных масел (на основе испытаний) |
Mercedes- |
MB 226.0 – сезонное масло для легковых автомобилей; |
Benz (MB) |
MB 226.1 – всесезонное масло для легковых автомобилей; |
|
MB 226.3 – всесезонное масло с увеличенным интервалом за- |
|
мен для легковых автомобилей; MB 226.5 – всесезонное мас- |
|
ло с еще более увеличенным интервалом замен для легковых |
|
автомобилей; MB 229.1 – масло для новых двигателей легко- |
|
вых автомобилей с 1997 г. выпуска (с интервалом замены |
|
30 000 км) |
Volkswagen – |
VW 500.00 – всесезонное; VW 501.01 – всесезонное; |
Audi (VW) |
VW 505.00 – для двигателей с турбонаддувом; VW T4 – спе- |
|
цификация, характеризующая увеличение интервала замены |
Porsche |
Только синтетические и полусинтетические масла с увели- |
|
ченными интервалами замен, так как Porsche обеспечивает |
|
минимальный интервал замены 20 000 км |
Примермаркировкимоторногомасла: SAE 5W-50;API SJ/CF;ACEA A3-96, B3-96; MB 229.1, BMW, VW 501.01/505.00, Porsche.
Указанная маркировка означает:
по вязкостно-температурным свойствам моторное масло SAE 5W-50 относится к всесезонным маслам, сочетающим в себе зимний (SAE 5W) и летний (SAE 50) классы вязкости;
эксплуатационные свойства API SJ/CF по американской классификации API свидетельствуют, что масло может быть использовано для бензиновыхдвигателейлегковыхавтомобилей, выпускаемыхсконца1996 г. (SJ), атакжедлядизелейлегковыхавтомобилей, выпускаемыхс1993 г. (CF);
105
эксплуатационные свойства ACEA A3-96 и B3-96 по европейскойклассификацииACEA свидетельствуют, чтоэтомаслоэкстра-класса длябензиновыхдвигателейскоростныхлегковыхавтомобилей, предъявляющихособыетребованиякпротивоокислительным, вязкостнымипротивоизносным свойствам (A3-96), а также масло экстра-класса для легковых дизельных двигателей с турбонаддувом (B3-96);
коды«одобрения» фирм-производителейавтомобилейMB 229.1, BMW, VW 501.01/505.00 и Porsche указывают, что масло может быть использовано для двигателей легковых автомобилей фирмы «MercedesBenz» выпуска с 1997 г. (MB 229.1), одобрено к применению для двигателей BMW и Porsche, используется каквсесезонное масло(VW 501.01) длядвигателейавтомобилейVolkswagen иAudi идвигателейстурбонаддувом (VW 505.00) этих же заводов-изготовителей.
Таблица 12
Соответствиеклассоввязкостимоторныхмаселигрупп условийэксплуатации по ГОСТ17479.1–85 системам SAE иAPI
ГОСТ 17479.1–85 |
Система SAE |
ГОСТ 17479.1–85 |
Система API |
Класс |
вязкости |
Группа условий |
эксплуатации |
Зимние |
5W |
А |
B |
3з |
|||
4з |
10W |
Б |
SC/CA |
5з |
15W |
Б1 |
SC |
6з |
20W |
Б2 |
CA |
Летние |
|
|
|
6 |
20 |
В1 |
SD |
8 |
20 |
В2 |
CB |
10 |
30 |
Г |
SE/CC |
12 |
30 |
Г1 |
SE |
14 |
40 |
Г2 |
CC |
16 |
40 |
Д |
CD |
20 |
50 |
Е |
– |
Всесезонные |
5W20 |
– |
CE |
3з/8 |
|||
4з/6 |
10W20 |
– |
SG |
4з/8 |
10W20 |
– |
– |
4з/10 |
10W30 |
– |
– |
5з/10 |
15W30 |
– |
– |
5з/12 |
15W30 |
– |
– |
6з/10 |
20W30 |
– |
– |
6з/12 |
20W30 |
– |
– |
6з/14 |
20W40 |
– |
– |
6з/16 |
20W40 |
– |
– |
Отечественные масла, имеющие маркировкупо ГОСТ 17479.1–85, стали дополнительно маркироваться и по международной классификации. Ориентировочноесоответствиемоторныхмаселпоклассамвязкости и группам условий эксплуатации по ГОСТ 17479.1–85, системе SAE
исистемеAPI можно определить по табл. 12.
3.5.3.Ассортимент моторных масел, их применение
ивзаимозаменяемость
Имея информацию о физико-химических свойствах масел, зная ккакомуклассупоэксплуатационнымсвойствамоноотносится(классификация по ГОСТ 17479.1–85, системам SAE и API), можно подобрать масло другой фирмы-производителя, пригодное для замены. Возможно, заменитель не будет полным эквивалентом, что связано с различиями, встречающимися в классификациях по вязкости (разное число и границыклассов) иэксплуатационнымсвойствам(разныеметодыиспытаний).
В общем случае для подбора прямых аналогов масел различных фирм необходимо проведение моторных испытаний заменителей в аналогичных условиях. В табл. 13 приведены данные по взаимозаменяемостимоторныхмаселотечественногопроизводстваинекоторыхзарубежныхфирм. Этиматериалыпозволяютлегкоподобрать зарубежныеэквиваленты российским маслам, и наоборот.
Таблица 13
Соответствиемарокмоторныхмаселотечественных изарубежныхфирм-производителей
Марка |
Класс |
Группа |
Группа |
Фирма- |
Марка |
отечест- |
вязко- |
свойств |
свойств |
производитель |
импортного |
венного |
сти по |
по API |
по |
импортного |
масла |
масла |
SAE |
|
ACEA |
масла |
|
|
|
Масладля бензиновыхдвигателей |
|
||
М-4З/6В1 |
10W- |
SD |
– |
Shell |
X-100 SAE 10W20 |
|
20 |
|
|
Super Vis- |
|
|
|
|
|
costatic 5W20 |
|
М-5З/10Г1 |
15W- |
SE |
– |
Shell |
X-100 Multigrade |
|
30 |
|
|
Mobil |
Special 15W30 |
|
|
|
|
BP |
10W40, 10W30 |
106 |
107 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл. 13 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Марка |
Класс |
Груп- |
|
|
Группа |
Фирма- |
Марка |
|||||
|
отечест- |
вязко- |
па |
|
|
свойств |
производи- |
импортного |
|
||||
|
венного |
сти по |
свойст |
|
|
по |
тель им- |
масла |
|
||||
|
масла |
SAE |
в по |
|
|
ACEA |
портного |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
API |
|
|
|
масла |
|
|
|
|
|
М-6З/12Г1 |
20W-30 |
SE |
|
|
– |
Texaco |
Ursatex |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Shell |
SAE 20W40 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Castrol |
Deusol CRX |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Multigrade |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Mobil |
HD SAE 20W30 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Special 20W50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Super 15W40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Super 15W50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
BP |
HD (SE) |
|
||
|
М-8Г1 |
|
|
|
|
|
– |
BP |
HD20W |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Shell |
SAE 20W |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Mobil |
SAE 20W20 |
|
||
|
М-12Г1 |
|
|
|
|
|
– |
BP |
HD30 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Shell |
SAE 30, Super Plus |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Mobil |
SAE 30 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Масла для |
дизелей |
|
|
|
|
|
М-8Г2 |
20 |
|
CC |
|
|
– |
Shell |
Protella TX 20W20 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Mobil |
Delvas 1220 |
|
||
|
М-10Г2 |
30 |
|
CC |
|
|
– |
Shell |
Protella TX 30 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Mobil |
Delvas 1230 |
|
||
|
М-8Г2к |
20 |
|
CC |
|
|
– |
BP |
Energol HD 20W |
|
|||
|
М-10Г2к |
20 |
|
CC |
|
|
– |
BP |
Energol HD 20W |
|
|||
|
М-10Г2и |
20 |
|
CC |
|
|
– |
Castrol |
Deusol CRB 30 |
|
|||
|
М-8ДМ |
20 |
|
CD |
|
|
– |
Shell |
Rimula CT 20 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Mobil |
Delvas 1320 |
|
||
|
М-10ДМ |
30 |
|
CD |
|
|
– |
BP |
Wanelus C3 30 |
|
|||
|
Масла универсальные (длябензиновых двигателей идизелей) |
|
|||||||||||
|
М-8В |
|
20 |
|
SD-SB |
|
|
– |
Shell |
|
X-100 SAE 20W20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
BP |
|
Energol HD 20W |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М-6З/10В |
|
20W-30 |
|
SD-SB |
|
|
– |
Shell |
|
X-100 SAE 20W30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wanellus M SAE |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
BP |
|
20W30 |
|
|
|
М-6З/12Г |
|
15W-30 |
SE-CC |
|
|
– |
– |
|
– |
|
|
|
|
М-5З/12Г |
|
10W-30 |
|
SE-CC |
|
|
– |
– |
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
Окончаниетабл. 13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Марка |
Класс |
Группа |
Груп- |
Фирма- |
Марка |
|
отечест- |
вязко- |
свойств |
па |
производи- |
импортного |
|
венного |
стипо |
по API |
свойст |
тель им- |
масла |
|
масла |
SAE |
|
в по |
портного |
|
|
|
|
|
ACEA |
масла |
|
|
М-6З/14Г |
15W-40 |
SJ/CF-4 |
А2-96 |
JB German |
Evolution F3 High- |
|
|
|
|
В2-96 |
Oil |
Tech |
|
|
|
|
Е2-96 |
|
|
|
То же |
Тоже |
SJ/CE/C |
А3-98 |
Liqui Moly |
Touring High-Tech |
|
|
|
G-4 |
В3-98 |
|
Motoroil |
|
|
|
|
Е2-96 |
|
|
|
- » - |
- » - |
SF/CC |
– |
Liqui Moly |
Motoroil Super HD |
|
- » - |
- » - |
SG/CE/ |
А2-96 |
Liqui Moly |
Nova Super HD |
|
|
|
CF-4 |
В2-98 |
Motoroil |
|
|
|
|
|
Е2-96 |
|
|
|
- » - |
- » - |
SH/CD |
А2-96 |
Liqui Moly |
MOS2-Leichlauf Su- |
|
|
|
|
В2-96 |
|
per Motoroil |
|
|
|
|
|
|
|
|
- » - |
- » - |
SJ/CF |
А2-98 |
Texaco |
Havoline Premium |
|
|
|
|
В2-98 |
|
|
|
- » - |
- » - |
SF/CE |
– |
SCT |
Universal |
|
|
|
SG/CD |
– |
SCT |
Standard |
|
М-10Ги |
20W-30 |
SF/CC |
– |
– |
– |
|
3.6. Промывочные маслаи жидкости
Промывочные масла и жидкости предназначены для очистки деталей двигателей от высокотемпературных нагаров и лаковых отложений, удаления продуктовизноса двигателяи шламовых отложений. Имея незначительнуювязкость, ониэффективноочищаютипромываютсистему смазки двигателя, повышая надежность смазки поверхностей трения. Крометого, применениепромывочныхмаселувеличиваетпродолжительность работы моторного масла, предотвращая его окисление. Это способствует уменьшению эксплуатационных расходов на двигатель.
Для промывки системы смазки двигателя используют масло. Про-
сливают отработавшее масло с прогретого двигателя; заливаютпромывочноемаслодосреднегоуровняпощупу(меж-
ду метками min и max), не заменяя масляного фильтра;
108 |
109 |
пускают двигатель и дают ему поработать на режиме холостого ходавтечение15–20 мин(приводитьавтомобильвдвижение неследует); послеостановкидвигателясливаютпромывочноемаслоизаме-
няют масляный фильтр;
заливают свежее моторное масло требуемой марки в необходимом количестве, пускают двигатель на некоторое время, а затем проверяют уровень масла по щупу и при необходимости доводят до нормы.
В табл. 14 приведены потребительские свойства промывочныхмасел и жидкостей.
|
|
Таблица 14 |
|
Потребительскиесвойствапромывочныхмаселижидкостей |
|||
Наименование |
Назначение и характерныеособенности |
Фирма- |
|
масла |
|
производитель, |
|
|
|
страна |
|
|
|
|
|
Экойл-ПМ |
Изготавливается наоснове качественного |
Экойл, Россия |
|
|
моторного масла сповышенным содер- |
|
|
|
жанием моющих присадок |
|
|
Промывочное |
Очищает от отложений, образующихся |
ЛУКОЙЛ, |
|
масло Лукойл |
в системе смазки бензиновых карбюра- |
Россия |
|
|
торных и дизельных двигателей без над- |
|
|
|
дува отечественных легковых и грузовых |
|
|
|
автомобилей |
|
|
U-tech Fast |
Промываетмасляную системубензино- |
ЮКОС, Россия |
|
|
вых двигателей от отложений, образо- |
|
|
|
вавшихся в процессе эксплуатации. |
|
|
|
Изготовлено на высококачественной ос- |
|
|
|
нове сиспользованием моющих присадок |
|
|
|
отечественногои импортногопроизвод- |
|
|
|
ства |
|
|
Маслодля |
Очищает систему смазки бензиновых |
ПРОСТОР, |
|
промывания |
и дизельных двигателей. Используется |
Россия |
|
двигателя |
до 4 раз |
|
|
Consol – про- |
Промывает масляную системубензино- |
CONSOL, Рос- |
|
мывочная |
вых и дизельных двигателей легковых |
сия |
|
жидкость |
и грузовых автомобилей |
|
|
Промывочное |
Промывает масляную системубензино- |
NORDIX, Рос- |
|
масло Нор- |
вых и дизельных двигателей легковых |
сия |
|
дикс Эффект |
и грузовых автомобилей. Моющие дис- |
|
|
|
пергирующие присадки фирмы EXXON |
|
|
|
обеспечиваютотличную моющую спо- |
|
|
|
собность. Совместимо сбольшинством |
|
|
|
моторных масел |
|
|
|
Окончаниетабл. 14 |
||
|
|
|
|
Наименование |
Назначениеи характерные особенности |
Фирма- |
|
масла |
|
производитель, |
|
|
|
страна |
|
Промывочная |
Удаляет остаткиотработанного масла из |
SPECTROL, |
|
жидкость |
смазочной системы, атакже снимает от- |
Россия |
|
Спектрол Мо- |
ложения и нагарс внутреннихповерхно- |
|
|
тор Клинер |
стей двигателя |
|
|
Qualitet- МП-К |
Универсальное полусинтетическоемасло |
QUALITET, |
|
|
обладает высокой моющей и растворяю- |
Россия |
|
|
щей способностьюпо отношению к отло- |
|
|
|
жениям, образующимся в смазочной сис- |
|
|
|
теме ина деталяхдвигателя |
|
|
Промывочная |
Промываетмасляную системудвигателей |
Тосол-Синтез, |
|
жидкость |
и агрегатов трансмиссии автомобиля, со- |
Россия |
|
|
храняет свойствамасла, залитого после |
|
|
|
промывки, замедляя его окисление |
|
|
Flushing Oil |
Высокоэффективное синтетическоемасло |
BP, Велико- |
|
|
для промывки системсмазки бензиновых |
британия |
|
|
и дизельных двигателей |
|
|
ZIC FLUSH |
Изготавливается наосновебазового масла |
SK |
|
|
YUBASE, применяемого при производстве |
Corporation, |
|
|
моторных масел ZIC. Специальныйпакет |
Южная Корея |
|
|
присадокрастворяет все виды отложений, |
|
|
|
улучшает моющие, антикоррозионные, |
|
|
|
противопенные и др. свойства. Эффектив- |
|
|
|
ноиспользуется для минеральных и син- |
|
|
|
тетических моторных, атакже трансмис- |
|
|
|
сионных масел |
|
|
Выводы
1.Впроцессеработыдвигателямоторноемаслоподвергаетсяразнообразным воздействиям, в результате чего оно стареет.
2.Термические и термоокислительные воздействия на масло приводятк образованиюпродуктовокисления, такихкак органические кислоты и смолы, находящиеся в растворенном состоянии. Они вызывают увеличение вязкости и кислотного числа масел, увеличивая тем самым его коррозионную активность.
3.Получающиеся смолисто-активные вещества, в зависимости от степени термического воздействия, образуют нагары, лаки и осадки
110 |
111 |
с хорошей адгезией к поверхностям деталей (шламы). Кроме этого, в масло из воздуха попадает пыль, она загрязняется продуктами сгорания, водяными парами, серной и сернистыми кислотами. Все эти физи- ко-химические явления увеличивают коррозионный износ двигателя.
4.Продукты термоокислительной деструкции под действием высоких температур понижают температуру вспышки, снижают щелочное число, ухудшают моющие свойства и повышают коррозионность масла. Образуютсянагары, лаки, шламы, которыеплохопроводяттепло, идвигательперегревается.
5.Изменения, проходящие в моторном масле при нагреве, можно уменьшить повышением эффективности различных присадок, которые задерживают окислительный процесс масла и тем самым увеличивают срок службы двигателя.
Контрольныевопросы
1.В чем заключаются основные функции моторного масла?
2.Какие эксплуатационные требования предъявляются к моторным мас-
лам?
3.Что такое динамическая и что такое кинематическая вязкость масла?
4.Какизменяетсявязкостьмасласповышениемилис понижениемтемпе-
ратуры?
5.Чтотакоеиндексвязкостимаслаикакоевлияниеоноказываетнаработу двигателя?
6.Что характеризует щелочноечисло моторного масла?
7.Каким показателем идлячего определяетсящелочноечисло моторного
масла?
8.Чтопроисходитсмоторныммасломвтрехзонахработающегодвигателя?
9.Какие присадки вводят в масло для улучшения их качества?
10.Что такое зольные присадки и для чего они применяются в моторных
маслах?
11.Чтопроисходитвдвигателе, еслимасло обладаетвысокойзольностью?
12.В чем преимущества синтетических масел перед минеральными?
13.К чему приводит загрязнение моторных масел механическими приме-
сями?
14.Какими причинами объясняется присутствие воды в работающих моторных маслах?
15.Что такое температура вспышки масла?
16.О чем можно судить по температуре вспышки масла?
17.Как изменяется расход масла при соответствующем изменении температуры вспышки?
112
18.Что показываеттемпература застывания масла?
19.Покакимвнутреннимпричинампроисходитзастываниемоторногомасла
икак влияет эта температура на работу двигателя?
20.Что такое плотность и вязкость моторного масла и как эти параметры взаимосвязаны междусобой?
21.Какое влияние оказывает плотность масла на работу двигателя?
22.Что обусловливает коррозионное действие масел?
23.Как классифицируются моторные масла по ГОСТу?
24.Как классифицируются моторные масла по SAE иAPI?
113
Глава4. ТРАНСМИССИОННЫЕМАСЛА
4.1. Основное назначение трансмиссионных масел
Трансмиссионные масла предназначены для смазки высоконагруженныхзубчатыхмеханизмовсиловыхпередачмеханических, гидромеханических и гидрообъемных трансмиссий, а также других узлов и деталей автомобилей.
Масла, применяемые в гидродинамических и гидрообъемных передачах, также являются трансмиссионными, хотя условия их работы имеют несколько отличную специфику. Дело в том, что в этом случае масловыполняетдвойнуюроль: во-первых, онослужит средствомпередачимощности; во-вторых, оноявляетсярабочейсредой, котораязаполняет регулирующие системы.
Следовательно, состав и свойства масел находятся в прямой зависимости от конструкций трансмиссий и условий работы в них, т. е. от температуры, контактных напряжений, скорости скольжения и т. д.
Если сравнивать трансмиссионные масла с моторными, то по своим свойствам между ними существуют различия, которые заключаются в условиях работы. Во-первых, трансмиссионные масла не соприкасаются с горячими поверхностями камеры сгорания; во-вторых, они не имеютконтактаспродуктамисгораниятоплива; в-третьих, ониодновременноподвергаютсявысокомуконтактномудавлениюсбольшойскоростью сдвига в сопряженных поверхностях.
Доля трансмиссионных масел в общем потреблении смазочных материалов составляет от 0,3 до 0,5 % в зависимости от параметров автомобиля. Однако, несмотрянаотносительнуюмалуюдолюпотребления, значение трансмиссионных масел для обеспечения оптимальных условий эксплуатации автомобилей чрезвычайно велико.
Дело в том, что агрегаты трансмиссий могут иметь в одном корпусе все виды передач и механизмов: зубчатые, фрикционные, гидродинамические и гидравлические. Поэтому трансмиссионные масла должны обладать универсальными свойствами:
1)каксмазывающийматериалвмеханическихзубчатыхпередачах;
2)как рабочее тело, которое обеспечивает сцепление во фрикционных передачах;
3)какжидкость, котораяпередаетмощностьвгидравлическихпередачах и регулирующих устройствах.
По уровню напряженности работы зубчатых передач трансмиссионные масла делятся на следующие группы:
1)универсальные, обеспечивающие работу всех типов зубчатых передач и других трущихся деталей агрегатов трансмиссии;
2)общего назначения – для цилиндрических, конических и червячных передач;
3)длягипоидныхпередач, сочетающихвысокиескоростиотносительногоскольженияпрофилейзубьевсвысокимидавлениями, чтообусловливаеточеньнеблагоприятныеусловиятренияивызываетнеобходимость применения масел с высокоэффективными противозадирными присадками;
4)масла для гидромеханических передач;
5)масла для гидрообъемных передач.
Таким образом, функции трансмиссионных масел заключаются в том, что они:
в механических трансмиссиях снижают износ, уменьшают ко-
эффициенттрения, отводяттеплооттрущихсяповерхностей, защищают от коррозии, подавляют вибрации, смягчают нагрузки, удаляют продукты износа и загрязнения;
во фрикционных механизмах обеспечивают прочный контакт смыкающихся поверхностей, обеспечивают необходимый статический идинамическийкоэффициенттренияприразныхскоростяхскольжения, обеспечивают смазывание в экстремальных условиях, предотвращают проскальзывание пар трения и подавляют вибрации;
в гидромеханических передачах снижают износ, снижают тре-
ниевзубчатыхпередачах, обеспечиваютнеобходимыйкоэффициенттрениядляфрикционныхмеханизмов, защищаютоткоррозиииотводяттепло от трущихся поверхностей.
4.2. Автомобильные трансмиссии и эксплуатационные требования к качеству трансмиссионных масел
Обычно комплекс узлов и агрегатов, входящих в состав трансмиссий автотранспортных средств, составляют: коробка переключения передач (механическая, полуавтоматическая, автоматическаяит. д.); сцепление; главнаяпередача; дифференциал; передача рулевого управления; раздаточная коробка; карданные валы с шарнирами и т. д.
Этоткомплексузловиагрегатов, взаимодействующихмеждусобой, передаеткрутящиймоментотдвигателякведущимколесам. Припередаче
114 |
115 |
крутящий момент изменяется как по величине, так и по направлению, одновременно распределяясь между ведущими колесами автомобиля.
Похарактерусвязимеждудвигателемиведущимиколесами, атакже поспособупреобразованиякрутящегомоментатрансмиссииделятся на механические, комбинированные (гидромеханические), электрические и гидрообъемные.
Наибольшее распространение получили механические трансмиссии, применяемые на грузовых и легковых автомобилях.
Комбинированную(гидромеханическую) трансмиссиюприменяют на ряде моделей автомобилей и автобусов. В эту трансмиссию входят гидротрансформатор и механическая коробка передач. Гидротрансформаторустанавливаютвместосцепления. Крутящиймоментотгидротрансформатора передается к механической коробке передач с механическим или полуавтоматическим управлением. Такую трансмиссию иногда называют гидромеханической передачей.
Электрическую трансмиссию применяют на карьерных автомоби- лях-самосвалах грузоподъемностью 75–170 т. Электрическая трансмиссия состоит из генератора постоянного тока, приводимого в действие дизельным двигателем с турбонаддувом мощностью 770–1690 кВт, и тяговых электродвигателей ведущих колес. Эта трансмиссия обеспечивает преобразование механической энергии дизеля в электрическую, которая от генератора передается тяговым электродвигателям, расположеннымисовместносредукторамивведущихколесахавтомобиля. Электродвигатели в сборе с ведущими колесами обычно называют электромоторколесами. Электротрансмиссия упрощает конструкцию привода к ведущим колесам, однако ее применение ограничено из-за большей металлоемкостиинесколькоменьшегоКПДпосравнениюс механическими и гидромеханическими трансмиссиями автомобилей особо большой грузоподъемности.
Гидрообъемнаятрансмиссияобеспечиваетпреобразованиемеханическойэнергиивнапорциркулирующейжидкости. Втакойтрансмиссии гидронасос, приводимый в действие от ДВС, соединен трубопроводами с гидродвигателями.
Напоржидкости, создаваемыйгидронасосом, преобразуетсявкрутящий момент на валах гидродвигателей, соединенных с ведущими колесамиавтомобиля. Недостаткамигидрообъемнойтрансмиссиипосравнению с механической являются большие габаритные размеры и масса, меньший КПД и высокая стоимость. Поэтому такая трансмиссия широкого применения не находит.
По принципу действия детали, узлы и механизмы, входящие в устройстваагрегатовтрансмиссий, обычноразделяютнатриосновныегруппы:
1)зубчатые передачи и механизмы, которые находятся в коробках переключения передач, раздаточных коробках, главных передачах, дифференциалах, рулевых передачах и т. д.;
2)фрикционные механизмы, куда входят синхронизаторы механических коробок передач, тормоза и сцепления (фрикционы) автоматическойкоробкипередач, фрикционная муфта дифференциала повышенного трения, фрикционная бесступенчатая коробка переключения передач и другие механизмы;
3)гидродинамические и гидравлические механизмы, представляю-
щие собой гидротрансформаторы, гидравлические муфты, гидродинамические замедлители, гидравлическиемеханизмы управления, гидравлические усилители и т. д.
Все механизмы в агрегатах трансмиссий, за редкими исключениями, находятсяпогруженнымивмасло, котороеслужитодновременнокак смазочный материал и как гидравлическая среда.
Каждая из этих групп предъявляет разные требования к маслам
взависимости от того, какую функцию выполняет масло и какие конструкционные особенности у механизма, а также какие задачи он выполняет.
Кнаиболееважнымэксплуатационнымтребованиям, которымдол-
уменьшение интенсивности изнашивания и величины износа всех деталей трансмиссии;
снижениепотерьэнергии, передаваемойотдвигателякходовой части автомобиля;
отводтеплаиудалениеиззонтренияпродуктовизносаидругих загрязняющих масло примесей;
отсутствие коррозионной агрессивности по отношению к дета-
снижениевибрацииишумашестерен, атакжезащитаихотударных нагрузок (при движении автомобиля по неровностям дороги);
отсутствие вспенивания масла;
стабильностьсвойствмаслаприработемеханизмов, которыеоно смазывает.
Рассмотрим виды основных механизмов, принципы их действия и требования к маслам, которые обеспечивают их смазку.
116 |
117 |
4.2.1. Зубчатыепередачиитребования к качеству масел, обеспечивающих их надежную работу
Зубчатые передачи отличаются большим разнообразием конструкций, от которых, как и от условий работы, зависят износ и энергетические потери на трение. Это вызывает и особый подход к их смазыванию. Виды зубчатых передач механических трансмиссий очень разнообразные. Это могут быть цилиндрические, конусные, конусно-спиральные, гипоидные, червячные и другие. Каждая из этих передач характеризуется различными условиями работы, трения и смазывания.
В зависимости от конструкций шестерензубья могутсоприкасатьсянебольшойплощадью, линиейили точкой. Профиль зубьевсконструирован так, что при движении зубья перемещаются путем качения, а не скольжения. Это позволяет уменьшить трение и износ. В цилиндрических передачах наибольшее трение скольжения проявляется у основания
ивершины зубьев. Скорость скольжения в цилиндрических и коническихпередачах составляет от 1,5 до 12 м/с, а контактные давленияот 500 до 2000 МПа. Наиболее трудными условиями работы отличаются гипоидные и червячныепередачи, вкоторых одновременнопроявляютсявысокие скорости сдвига, составляющие от 15 до 25 м/с соответственно,
иконтактные давления выше 3000 МПа.
Конкретные агрегаты трансмиссий имеют конструкцию, которая определяетсяхарактеромработыивеличинойпередаваемогокрутящего момента.
Коробки переключения передач, редукторы, раздаточные и другие распределительные передачи обычно состоят из цилиндрических шестерен с прямымии косыми зубьями, а главные передачи имеют шестерни гипоидной конструкции. Поэтому в зависимости от условий работы трущихсяпарузлыи механизмы вагрегатахмеханическойтрансмиссии автомобилей можно разделить на две группы, в которых:
скорость скольжения сравнительно невысокая, до 12 м/с, а нагрузкараспределенаотносительноравномерноинепревышает2100 МПа– этомеханизмыкоробкипередач, раздаточныхкоробокидругихредукторов; скорость скольжения достаточно высокая, больше 15 м/с, а нагрузки более 2100 МПа – это главная гипоидная передача и механизм
рулевого управления.
В связи с такими условиями работы механизмов выпускаются два основных класса трансмиссионных масел, отличающихся друг от друга
смазочнойспособностьюидругимиэксплуатационнымисвойствами. Эти классымаселусловноназываются«масламидлякоробокпередач» (класс поAPI GL-4) и «маслами для гипоидных передач» (класс поAPI GL-5).
Эксплуатационныетребования, которыепредъявляютсяктрансмиссионным маслам, могут быть довольно противоречивыми. Масла должны, соднойстороны, сохранятьвысокуювязкостьпри рабочихтемпературах, чтобы не разрушалась пленка, и нормально уплотнялись зазоры, а с другой – не становиться слишком вязкими при низких температурах окружающей среды, чтобы в начале работы механизма холодное масло в агрегате не препятствовало бы свободному вращению шестерен.
Кроме этого, трансмиссионные масла должны обладать наиболее важными и определяющими функциями, которыми являются противоизносные и антифрикционные свойства масел. Поэтому для обеспечения нормальной работы передач масла составляются из базовых масел с повышенными смазочными ивязкостными качествами, с добавлением к ним подобранного комплекта присадок.
Для снижения износа высоконагруженных механических передач применяются более вязкие масла с эффективными противоизносными ипротивозадирнымиприсадками, которыевиностраннойлитературеназываютсяEP присадками. В зоневысокогонагрева онивыделяютактивные элементы– хлор, серу, фтор. Эти элементы на трущихся поверхностяхреагируютсметалломиобразуютзащитнуюпленку, ноприэтомони способнывызыватькоррозиюнадеталяхизмедныхсплавов, т. е. насинхронизаторах и внутренних поверхностях вкладышей подшипников скольжения. Кроме этого, эти активные элементы оказывают вредное влияние на фрикционные свойства трущихся поверхностей.
Поэтомумасласактивнымиприсадкаминевсегдамогутбытьпримененыдляпередачсдеталямиизцветныхметалловилиимеющихфрикционные элементы. Такие детали могут находиться в механической коробке передач с синхронизаторами или в самоблокирующемся дифференциалеповышенноготрения(LS дифференциал) ивдругихагрегатах. Эти обстоятельства вынуждают создавать либо специализированные масла, либо для повышения универсальности применять особые, более дорогие, присадки и синтетические базовые масла.
Универсальные трансмиссионные масла содержат активные присадки, которыеодновременноспособныобразовыватьхемосорбционную пленку и являются малоагрессивнымив отношении цветных металлов.
118 |
119 |
4.2.2.Фрикционные механизмы мокрого типа
итребования к маслам, в которых они работают
Фрикционныемеханизмымокроготипанаходятсяводномкорпусе с другими механизмами передачи и работают в масле. К фрикционным механизмам мокрого типа относятся:
синхронизаторы механической коробки передач;
дисковые сцепления и ленточные тормоза автоматической коробки передач;
фрикционные механизмы других гидромеханических передач;
дисковаяиликоническаямуфта(фрикцион) дифференциалаповышенного трения;
дисковый фрикцион вязкостной муфты;
бесступенчатая фрикционная коробка передач.
В зависимости от конструкции фрикционных механизмов к трансмиссионным маслам, в которых они работают, предъявляются следую-
низкаяипостояннаявязкостьвширокомтемпературноминтервале; обеспечение прочного контакта смыкающихся поверхностей; обеспечениестатическогоидинамическогокоэффициентовтре-
минимальнаязависимостькоэффициентатренияоттемпературы;
обеспечение смазывания в экстремальных условиях и одновременно предотвращение проскальзывания пар трения и подавление вибрации во включенном сцеплении.
От коэффициента трения зависит сила сцепления и качество работы фрикционных механизмов, т. е. плавное переключение и бесшумная работа передач во всех режимах вне зависимости от передаваемого крутящегомоментаитемпературы. Маслодолжнообеспечитьхорошеесцепление, предотвратить проскальзывание фрикционных дисков мощных сцеплений, например механизмов отбора мощности мобильной техники. Такие строгие требования могут выполнить только масла очень высокого качества, чаще всего синтетические и содержащие необходимые модификаторы трения.
Масла с улучшенными фрикционнымисвойствами предназначены для гидромеханических передач, в состав которых входят фрикционные механизмы. Такие классы трансмиссионных масел имеют определение «для тормозов мокрого типа».
120
4.2.3.Механические иавтоматические коробки передач
Внастоящеевремянасовременныхавтомобиляхиспользуютсядва типа коробок передач – с ручной и автоматической системами управления. В первом случае решение о переключении передачи принимается
иобеспечивается непосредственно водителем. В случае использования автоматическойкоробкипередачвсеэтифункциивозложенынасистему управления, что в значительной мере облегчает процесс управления транспортным средством.
Механическиекоробкипереключенияпередачстроятсяповальной схеме с использованием синхронизаторов (рис. 34 и 35) и механической системыуправления, чтозатрудняетавтоматизироватьпроцесспереключенияэтихкоробок. Дляоблегченияпроцессауправлениятранспортным средством предпринимаются попытки использовать на автомобилях с механическойкоробкой передачавтоматические сцепления, работой которых управляет компьютерный блок. Это обеспечивает требуемое количество переключений, но ни в коей мере не снимает с водителя обязанности следить за загруженностью двигателя и внешними условиями движения, вовремя принимать решение о переключении передач.
Рис. 34. Синхронизатор:
1 – ведомый вал; 2 – шестерня V передачи; 3 – конусное кольцо синхронизатора для включения V передачи; 4 – конусное кольцо шестерни; 5 – муфта включения IV иV передач; 6 – каретка синхронизатора; 7 – корпус(обойма) синхронизатора; 8 – конусное кольцо для включения IV передачи; 9 – ведущий вал; 10, 13 – зубчатыевенцы включениясинхронизаторов; 11, 12 – зубчатые венцывключенияшес-
терен; 14 – шарик фиксатора
121
а)
б)
в)
Рис. 35. Схема работы синхронизатора (III и IV передач автомобиля ВАЗ-2105): а – нейтральное положение; б – начало включения III передачи; в – включение III передачи; 1 – вилка включения III и IV передач; 2 – муфта синхронизатора; 3 – блокирующее кольцо; 4 – возвратная пружина; 5 – зубчатый венец шестерни III передачи; 6 – шестерняIII передачи; 7 – вторичныйвал; 8 – ступица; 9 – шлицы ступицы вторичного вала; 10, 11 – стопорные кольца; 12 – венец синхронизатора IV передачи; 13 – подшипник; 14 – первичныйвал; 15 – шлицымуфты синхрони-
затора; 16 – зубья блокирующего кольца
Чтобы уйти от недостатков вальных коробок передач, фирмы «Honda» и«Mercedes» используют автоматическуюкоробку переключенияпередач, вкоторойприменяютсядисковыефрикционныемуфты, управляемые гидравликой.
Вбольшинствекоробокпередачсавтоматическойсистемойуправления используются планетарные передачи (рис. 36).
Рис. 36. Передача планетарного типа:
1 – болтбольшойкрышкиведомойшестерни; 2 – ведомаяшестернясвнутренним зацеплением; 3 – большая крышка; 4 – болт крепления чашки водила; 5 – наружная чашка водила; 6 – шестерни-сателлиты; 7 – крутящая шестерня; 8 – малая крышка; 9 – сухарь полуоси; 10 – полуось; 11 – стопорное кольцо; 12 – упор крутящей шестерни; 13 – ось сателлитов; 14 – стопорный болт оси сателлитов; 15 – пробказаливногоотверстия; 16 – подшипниксателлита; 17 – стопорнаяшайба; 18 – кожух полуоси; 19 – наружный подшипник ступицы; 20 – гайка подшипников ступицы; 21 – контргайка подшипников ступицы; 22 – внутренняя чашка
водила; 23 – ступица заднего колеса
Планетарныекоробкиимеютряднеоспоримыхпреимуществ, иони наиболее перспективны с точки зрения увеличения количества передач.
Простой планетарный рядсостоит из малогоцентрального колеса, называемого солнце, или солнечная шестерня, которое находится в по-
122 |
123 |