Моторные масла

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Трансмиссионные масла применяются для смазки таких высоконагруженных узлов автомобиля, как коробка передач и ведущий мост, раздаточная коробка, рулевое управление, с целью уменьшения потерь на трение, отвода тепла от зоны контакта, предохранения деталей трансмиссии от коррозии.

Практически в каждом агрегате трансмиссии имеются зубчатые передачи, подшипники и уплотнения, нормальная работа которых во многом, а часто полностью, определятся свойствами и показателями качества смазочных материалов. В отличии от других механизмов, для механизмов трансмиссии требуются масла с определенными специфическими качествами и прежде всего с высокой прочностью масляной пленки.

Для обеспечения надежной и длительной защиты агрегатов трансмиссий смазочные масла должны:

- обладать противозадирными, противоизносными, противопиттинговыми, вязкостно-температурными, антипенными свойствами;

- иметь высокую антиокислительную стабильность;

- иметь хорошие защитные свойства при контакте с водой;

- не оказывать коррозийного воздействия на детали трансмиссии;

- обладать достаточной совместимостью с резиновыми уплотнителями;

- иметь хорошую физическую стабильность в условиях длительного хранения.

Трансмиссионные масла характеризуются по эксплуатационным свойствам и показателям, которые будут описаны ниже. Так же они имеют систему классификации и маркировки по различным группам.

1. Технология получения трансмиссионных масел

Принято разделять нефти и нефтепродукты путем перегонки на отдельные компоненты, каждый из которых является менее сложной смесью. Такие компоненты принято называть фракциями или дистиллятами. В условиях лабораторной или промышленной перегонки отдельные нефтяные фракции отгоняются при постепенно повышающейся температуре кипения.

Переработка нефти по топливно-маслянистому варианту наряду с моторными топливами получают различные сорта смазочных масел. Для производства масел подбирают нефти с высоким потенциальным содержанием масляных фракций с учетом их качества.

Технологические процессы НПЗ принято классифицировать на следующие две группы: физическую и химическую.

- физическими процессами достигается разделение нефти на составляющие компоненты (топлифные и маслянистые фракции) без химических превращений и удаления из фракции нефти, нефтяных остатков, топливных фракций, газоконденсатов и газов нежелательных компонентов, асфальтенов, тугоплавких парафинов), неуглеводородных соединений.

Физические процессы по типу массообмена можно подразделить на следующие типы:

1) Гравитационные;

2) Ректификационные;

3) Экстракционные;

4) Адсорбрационные;

5) Абсорбционные.

- в химических процессах переработка нефтяного сырья осуществляется путем химических превращений с получением новых продуктов, не содержащихся в исходном сырье. Химические процессы применяемые на современных НПЗ, по способу акцитации подразделяются на:

1) термические;

2) каталитические.

Головным процессом переработки нефти (после ЭЛОУ - электрообессоливоющий установки) является атмосферная перегонка (АТ-атмосферная трубчатка), где отбираются топливные фракции и мазут, используемый как компонент котельного топлива, либо как сырье для последующей глубокой перерабротки. Из мазута путем вакуумной перегонки (на установках ВТ - вакуумной трубчатки) получают узкие дистиллятные масляные фракции, направляемые далее на следующие процессы очистки (селективная очистка, депарафинизация и др.).

Для большинства нефтей температура термической стабильности соответствует температурной границе деления примерно между дизельным топливам и мазутом ?350-360 ⁰С. Нагрев нефти до более высоких температур будет сопровождаться ее деструкцией и следовательно ухудшением качества отбираемых продуктов пергонки. Перегонка мазута при остаточных давлениях в зоне питания вакуумной коллоны приблизительно 100 и 120 мм. рт. ст. позволяет отобрать газойлевые (масляные) фракции с температурой конца кипения соотвестсвенно до 500-600⁰С. Обычно для повышения четкости разделения при вакуумной (и атмосферной перегонки) перегонки применяют подачу водяного пара для отпаривания более легких фракций. Следовательно, с позиций термической нестабильности нефти технология ее глубокой перегонки должна включать как минимум две стадии: атмосферную перегонку до мазута с отбором топливных фракций и перегонку под вакуумом мазута с отбором газойлевых (масляных) фракций. Газойлевые фракции выкипают в достаточно широком интервале температур: вакуумный дистиллят (вакуумный газойль) - 350-400⁰С, 400-450⁰С, 450-500⁰С.

При принятых значениях флеглевого числа, числа и типа тарелок на экономические показатели процессов перегонки наибольшее влияние оказывают давление и температурный режим в колонне. Эти рабочие параметры тесно взаимосвязаны: нельзя оптимизмровать, например, только давление без учета температурного режима и наоборот. Вакуумная перегонка нефтяного сырья работает подвакуум (или глубоким вакуум) при остаточном давлении в зоне питания (приблизительно 100 и 30 гПа соответственно), предназначенные для фракционирования мазута не вакуумный (глубоко вакуумный) газойль или узкие масляные фракции и гудрон.

Как показала практика эксплуатации промышленных установок, перегонка нефти при атмосферном давлении осуществляется при температуре в зоне питания ректификационной колонны 320-360⁰С, а вакуумная перегонка мазута при температуре на выходе из печи не выше 430 ⁰С. При перегонки с водяным паром температура кубового остатка обычно ниже температурного нагрева сырья на 20-30⁰С, а фракций, уходящих их отпорных колонн на 10-15⁰С по с равнению с температурой поступающей на отпаривание жидкости. При подводе тепла в низ колонны через кипятильник температура кубовой жидкости должна быть на соответствующее число градусов выше температуры поступающей жидкости.

Основное назначение процесса вакуумной перегонки мазута масляного профиля (ВТМ) - получение узких масляных фракций заданной вязкости, являющейся базовой основой для получения товарных масел путем последующей многоступенчатой очистки от нежелательных компонентов.

Многие показатели качества товарных масел, а также технико-эксплуатационные показатели процессов очистки масляного производства во многом предопределяются качеством исходных нефтей и их масляных фракций. Поэтому в процессах ВТМ, по сравлению с вакуумной перегонкой топливного профиля предъявляется более строгие требования с четкости погоноразделение и выбору сырья. Для получения масел высокого качества из нефтей рекомендуется получать узкие 50⁰С масляные фракции (350-400⁰С, 400-450⁰С, 450-500⁰С) с минимальным налеганием температура кипения смежных дистиллятов (не более 30-60⁰С). Для обеспечения требуемой четкости погоноразделения на ретификационных колоннах ВТМ устанавливают большое число тарелок (до восьмина каждый дистиллят) принимают отпарные секции: наряду с одноколонными широко применяют двухколонные схемы. Следует отметить что одноколонные ВТМ превосходят двухколонные по капитальным и эксплуатационным затратам, но уступают по четкости погоноразделения: обычно налегания температура кипения между смежными дистилятами достигает 70-130⁰С. В тоже время желаемое повышение четкости реакцификации путем увеличения числа тарелок недостигается из-за снижения при этом глубины вакуума в секции питания колонны.

Процессы селективного гидрокрекинга предназначенны для улучшения эксплуатационных, прежде всего низкотемпературных свойств масел. Снижение температуры их застывания достигается селективным ращеплением нормальных парафинов, содержащихся в перерабатываемом сырье. Селективности каталитического действия в процессах селективного гидрокрекинга (СГК) достигают применением специальных катализаторов на основе модифицированных высококремнеземных цеолитов, обладающих молекулярно-ситовым свойством. Катализаторы СГК имеют трубчатую пористую структуру с размерами входных окон 0,5-0,55 нн. доступными для проникновения и реагирования, только молекулам парафинов нормального строения. Для гидрирования образующихся продуктов крекинга в цеолит входят обычные гидрирующие компоненты. Гидропаранизацию используют и для производства низкозастывающих масел из маслянных фракций и их рафинатов. Процесс проводят при температуре 300-430⁰С, давления 80-87%. По качеству гидродепарафинизат близок к маслам, получаемым низкотемпературной депарафинизацией растворителями. Температура застывания масел может быть понижена с +6⁰С до 40-50⁰С.

В последние годы все большее применение находят процессы гидрокрекинга высоковязких масляных дистиллятов и деасфальтитов с цельно получения высокоиндексных базовых масел. Глубокое гидрирование масляного сырья позволяет повысить индекс вязкости от 50-75 до 95-130 пунктов, снизить содержание серы с 2,0 до 0,1% и ниже, почти на порядок уменьшить коксуемость и снизить температуру застывания. Подбирая технологический режим и катализатор гидрокрекинга, можно получить масла с высоким индексом вязкости практически из любых нефтей.

Масла гидрокрекинга представляют собой высококачественную основу товарных трансмиссионных масел. В маслах гидрокрекинга нет естественных ингибиторов окисления, поскольку в жестких условиях процесса они подвергаются химическим превращениям. Поэтому в масла гидрокрекинга вводят антиокислительные присадки, а также противозадирные, защищающие, антикоррозионные и др. присадки. Выход гидрокрекированного масла обычно не превышает 70% мас., а масла с индексом вязкости выше 110 составляет 40-60 мас.

Современные трансмиссионные масла состоят из базового масла и пакета присадок. В настоящее время в маслах используют различные типы базовых масел, таких как:

· рафинированные минеральные;

· полусинтетические гидрокрекингового синтеза;

· на основе синтетических углеводородов (полиальфаолефинов);

· на основе сложных эфиров.

Для обеспечения надежной и длительной защиты агрегатов трансмиссий смазочные масла должны:

- обладать противозадирными, противоизносными, противопиттинговыми, вязкостно-температурными, антипенными свойствами;

- иметь высокую антиокислительную стабильность;

- иметь хорошие защитные свойства при контакте с водой;

- не оказывать коррозийного воздействия на детали трансмиссии;

- обладать достаточной совместимостью с резиновыми уплотнителями;

- иметь хорошую физическую стабильность в условиях длительного хранения.

Однако в последнее время появляется все большее количество масел на синтетической и полусинтетической основах.

2. Эксплуатационные свойства и их оценивающие показатели

Качество трансмиссионных масел оценивают по результатом их испытаний в лабораторных, стендовых и эксплуатационных условиях. Лабораторным методом определяют физико-химические показатели масел: плотность, кинематическую и динамическую вязкость, температуру вспышки, температуру застывания, термическую стабильность, содержание воды, механических примесей, коррозионное воздействие на медные и стальные пластины, кислотное число и др. Стендовые испытания масел проводят на специальном оборудовании или на агрегатах трансмиссий автомобилей. Этими испытаниями определяют влияние масел на износ и состояние деталей агрегатов при выбранных режимах, соответствуюших наиболее напряженным условиям эксплуатации. Испытание на автомобилях проводят для определения влияния масел на надежность работы агрегатов трансмиссий: краткосрочные - серия циклов на режиме «разгон - резкое замедление», для оценки противозадирных свойств масел и длительное - в условиях рядовой эксплуатации.

2.1 Вязкостно-температурные и низкотемпературные свойства

Важным показателем, характеризующим эксплуатационные свойства масел, является вязкость. От вязкости масла зависят потери энергии на трение в агрегатах трансмиссии. Интенсивность изменения температур в агригатах зависит от режима движения автомобиля при температуре окружающего воздуха. Минимальное значение вязкости масел в агрегатах должно быть в пределах 10-20 мм²/с, что определяется их противоизносными свойствами и способностью сальниковых уплотнителей предотвращать утечку масла. Максимальная вязкость определяется возможность преодаления сопротивления вращения застывшего масла в агрегатах при трогания автомобиля с места зависит от конструкции автомобиля и составляет 300-600 Па*с

Вязкость масел нефтяного происхождения в силу ряда причин, в основном связанных со структурой молекул углеводородов, очень чувствительна к изменению температуры. Вязкостно-температурные кривые этих масел (рисунок 1) имеют вид гипербол, причем низкотемпературная часть этих кривых особенно сильно изменяется с изменением температуры. Известно несколько способов улучшения вязкостно-температурных свойств трансмиссионных масел. Самым простым и доступным является их разжижение маловязкими маслами или дизельным топливом.

Исследования показывают, что любое разжижение вязкого масла маловязким компонентом, уменьшая вязкость, снижает концентрацию поверхностно-активных веществ, обладающих высокой маслянистостью. Таким образом маслянистость разбавленного исходного масла всегда понижается, а следовательно, понижается и способность масла выдерживать удельные давления. Вместе с тем, при избыточном содержании поверхностно-активных веществ в базовом масле его разжижение маловязким компонентом до определенных пределов вполне допустимо. Опыт показывает, что при разжижении вязкого масла улучшается поступление его в зону зацепления зубчатых колес и вынос из этой зоны продуктов изнашивания. Это действует благоприятно и на тепловое состояние узла трения, и на его долговечность. При разжижении маловязкими компонентами трансмиссионных масел, имеющих при 100 ⁰С вязкость 30 мм²/с, существуют определенные ограничения оптимальной степени этого разжижения.

Критериями оптимизации являются три фактора:

1) механический КПД смазываемого агрегата

2) износ агрегата и его долговечность

3) физическая и химическая стабильность разжиженного масла

Более перспективным способом обеспечения пологой вязкостно-температурной характеристики трансмиссионных масел является принцип загущения относительно маловязкой основы различного рода загустителями. Хорошие низко-температурные свойства, характеризующие температурой застывания масел, обеспечиваются специальным подбором углеводородного состава основы, ее депарафинизацией и деасфальтизацией. Понизить температуру застывания можно с помощью специальных присадок - депрессаторов.

Нижний температурный предел зависит от температуры, при которой масло достигает критической вязкости. Критическая вязкость для механизмов трансмиссии автомобилей имеет для разных видов зацеплений различное значение: для цилиндрических и конических зацеплений 350…400 Па*с, для гипоидных зацеплений 500…600 Па*с. Они оказывают большое влияние на КПД агрегатов трансмиссии. Минимально допустимая вязкость трансмиссионных масел должна обеспечить работу агрегатов трансмиссии без утечек и повышения трения и равна 5 мм²/с. В то же время при работе агрегатов трансмиссии вязкость должна быть достаточной для предотвращения износа при больших контактных нагрузках, что обеспечивает возможность трогания автомобиля без разогрева масла в агрегатах. При самой низкой рабочей температуре максимально допустимая вязкость составляет 300-600 Па*с. Для улучшения вязкостно-температурных свойств к базовым маслам добавляют вязкостные присадки, в качестве которых используют полиизобутилен или полиметакрилат.

Применение масел с оптимальными температурами значениями вязкости снижает гидравлические потери, повышает КПД трансмиссии автомобилей, что обеспечивает меньший расход топлива. В случаях, когда вязкость несколько больше, возможны повреждения деталей сцепления, коробки передач при трогании автомобиля, а при значительном превышении неизбежны поломки деталей и агрегатов.

Иногда при особой необходимости в северных условиях, а иногда и в отдельных случаях зимой, для снижения вязкости трансмиссионных масел их разбавляют дизельным топливом. Благодаря наличию в трансмиссионном масле большого количества противоизносных, противозадирных и других присадок при добавлении в него 20% дизельного топлива эксплуатационные свойства масла (в том числе и смазывающие) практически не ухудшаются.

2.2 Смазывающие свойства

Интенсивность изнашивания во многом зависит от смазывающих свойств применяемых масел. Смазывающие свойства - способность масла отсорбироваться на рабочей поверхности с образованием граничного слоя - определенное совокупностью противовязкостных, противозадирных и противопиттинговых показателей масла.

В зоне зацепления в сочетании с трением качения и скольжения, характерных для зубчатых зацеплений, механизм действия смазочных материалов очень сложен. Большое значение имеет маслянистость масла, которая обеспечивает образование прочих защитных мономолекулярных слоев масла на поверхности зубьев.

В определенные моменты цикла, когда удельные давления достигают максимума, вероятность разрушения мономолекулярных слоев возрастает, увеличивается число непосредственных контактов микровыступов на поверхностях зубьев и локальных тепловых вспышек. При этом даже масла с очень высокой естественной маслянистостью не могут обеспечить целостность масляной пленки.

Смазывающие свойства можно оценить на четырех шариковой машине трения по обощенному показателю индекса задира И_з. Чем больше И_з, тем эффективнее смазываю. щие свойства масла. При оценки противоизносных и противозадирных свойств принимают во внимание критическую нагрузку заедания Р_кр и савривания шаров Р_с, а также диаметр пятки износа D_и. ниболее высокие требования по противозадирным свойствам предъевляются к маслам для гиппоидных передач, в которых удельное давление в зоне контакта зубьев достигают 4000 МПа. Значение для гипоидных масел составляет 60 ед. У масел для спирально-конических передач этот показатель должен быть не менее 50 ед.

Небольшое количество воды несколько ухудшает противозадирные свойства масел. Это объясняется тем, что вода, взаимодействуя с присадками, содержащими хлор или серу, гидролизует эти соединения, усиливая их полярную активность. Вместе с тем вода, как правило, способствует коррозионному изнашиванию, и ее отрицательное влияние может отказаться преобладающим.

Они должны обеспечивать долговечную и надежную работу агрегатов трансмиссии при больших нагрузках и скоростях перемещения трущихся поверхностей. Поверхности трения в агрегатах трансмиссии, кроме естественного процесса изнашивания, могут быть повреждены вследствие заклинивания, процесса контактной усталости (питтинга), коррозионно-химического воздействия и т.п. Смазочные свойства трансмиссионных масел зависят как от компонентного состава масел, так и от количества и эффективности добавляемых к маслу антифрикционных, противозадирных и противоизносных присадок.

В качестве присадок добавляют различные органические соединения, содержащие серу, фосфор, азотосодержащие соединения; металлоорганические соединения, содержащие свинец, цинк, алюминий, молибден, вольфрам; сложные соединения, содержащие одновременно несколько активных элементов (серу, хлор, фосфор).

Механизм действия присадок заключается в том, что продукты их разложения вступают в реакцию с металлическими поверхностями. В результате реакций образуются пленки, которые покрывают микротрещины на поверхностях трения и предотвращают их дальнейшее образование.

Противоизносные свойства масел влияют на интенсивность изнашивания зубьев, шестерен. Масла со значением D_и 0,4-0,5 мм обеспечивают в полтора раза меньше износ, чем масло D_и 0,8-0,9 мм. Противопиттинговые свойства - это способность масел предотвращать усталостное выкрашивание рабочих зубьев шестерен под влиянием циклических нагрузок при оценки физико-химических показателей масел не нормируются. Для различных масел эти свойства не одинаковы. Время наступления питтинга зубьев шестерен сокращается при повышении рабочих температур масла и снижении его вязкости.

2.3 Коррозионная активность

В некоторых современных узлах трансмиссии температура в районах жаркого климата и на форсированных режимах достигает 150-160⁰С. В этих условиях присадки начинают быстро разрушаться, а реакции окислительной полимеризации ускоряются, кислотное число масла увеличивается, процессы коррозионно-механического изнашивания могут принять опасный характер. Коррозионная активность трансмиссионных масел приобретает особое значение, так как может стать неуправляемой.

Смена масел в агрегатах трансмиссии производится значительно реже, чем в двигателях, а в перспективных конструкциях главных передач и коробок передач вообще не предусматриваются сливные пробки, так как масло заливают на заводе на весь срок службы агрегата.

В стандартах на товарные трансмиссионные масла нормируются следующие показатели качества, влияющие на коррозионную агрессивность: кислотное число, содержание водорастворимых кислот и щелочей, содержание воды и коррозия стальных и медных пластинок.

Содержание серы не является прямым признаком коррозионной агрессивности, так как сера, фосфор и ряд других элементов должны присутствовать в масле в составе противоизносных и противозадирных присадок, и их содержание в нем хотя и может вызвать потемнение и коррозию деталей из меди и ее сплавов, но это считается одним из видов управляемой коррозии, которая полностью компенсируется высокими противоизносными и противозадирными свойствами масла.

Кислотное число обычно нормируют только для масел без присадок; оно не должно быть более 0,1-0,2 мг КНО/г.

Водорастворимые кислоты и щелочи во всех марках трансмиссионных масел должна отсутствовать, и только в маслах, предназначенных для планетарных и автоматических коробок передач, допускается щелочная реакция. Вода в трансмиссионных маслах должна отсутствовать.

Наиболее важной и надежной физико-химическим показателем трансмиссионных масел оценивающих коррозионную агрессивность являются пробы на стальную, медную и свинцовую пластинки. Масла, как правило, должны выдерживать эти испытания. Но для некоторых гипоидных масел допускается потемнение медной пластинки, свидетельствующее о наличии активной серы. Эти масла не рекомендуется применять в агрегатах с деталями из латуни и бронзы.

В процессе работы в агрегатах трансмиссии в результате взаимодействия масла с кислородом при повышенной температуре в присутствии каталитически активных металлов происходит изменение физико-химических и эксплуатационных свойств масла. Это приводит к возрастанию вязкости и кислотного числа. Повышение вязкости сопровождается ухудшением вязкостно-температурных свойств. Увеличение кислотного числа может вызвать коррозию подшипников и других деталей трансмиссии, что может привести к их скорому износу и выходу из строя.

Антиокислительные свойства масла оцениваются термоокислительной стабильностью на экспериментальных установок имитирующих условия работы масел при повышенных температурах.

В результате накопления органических кислот, а также попадание в масло паров воды из атмосферы может возникнуть коррозия металлических деталей агрегатов трансмиссии. Коррозийная агрессивность масла характеризуется изменением кислотного числа, содержанием водорастворимых кислот и щелочей.

3. Система классификации и маркировки

Классификация трансмиссионных масел производится по их вязкостно-температурным свойствам, назначению и способности воспринимать нагрузки, возникающие при работе зубчатых зацеплений.

Классификация по вязкостно-температурным свойствам подразделяет трансмиссионные масла на:

· всесезонные;

· северные (применяемые в зимний период в районах Сибири и Крайнего Севера).

Классификация по назначению. Различают масла:

· общего назначения для смазывания цилиндрических и конических зубчатых передач (кроме гипоидных);

· гипоидные используются только для конических передач с гипоидным зацеплением;

· универсальные пригодные для смазывания трансмиссий и системы гидроусилителей рулевого управления.

Классификация по способности к восприятию нагрузок:

· масла для цилиндрических и конических зубчатых передач с умеренными нагрузками;

· масла для высоконагруженных цилиндрических зубчатых и конических с круговыми зубьями передач;

· масла для конических зубчатых передач с гипоидным зацеплением, работающих при больших удельных нагрузках в сочетании с высокими скоростями взаимного скольжения зубьев.

У большинства трансмиссионных масел нормируемые ГОСТом и ТУ показатели качества те же, что и у моторных масел.

Кинетическая вязкость при 100 ⁰С для всесезонных трансмиссионных масел составляет 14-20 мм²/с, северных -9-10, специальных для гидравлических усилителей рулевого управления - около 4 мм²/с таблица 1.

Классы вязкости трансмиссионных масел. (ГОСТ 17479.2-85)

Класс вязкости	Вязкость кинематическая при 100 0С, мм2/с	Температура, при которой динамическая вязкость не превышает 150 Па*с, 0С, не выше
9	6,00-10,99	-45
12	11,00-13,99	-35
18	14,00-24,99	-18
34	25,00-41,00	-

Температура застывания для всесезонных трансмиссионных масел составляет от -20 до -27⁰С, у северных - от -40 до -45⁰С (таблица 2).

Содержание серы повышает противозадирные свойства трансмиссионных масел, поэтому широко используются присадки, содержащие серу. В результате содержание серы в трансмиссионных маслах достигает 1,2-3,6% (по массе), кроме специальных масел, используемых для гидромеханических передач и гидроусилителей рулевого управления, где присутствие серы недопустимо.

Таблица 2. Основные характеристики трансмиссионных масел

Показатель	Марка масла
	ТМ-2-18	ТМ-3-9	ТМ-3-18	ТМ-3-18	ТМ-5-18	ТМ-5-12	ТМ-4-18	ТМ-4-9
Вязкость кинетическая, мм2/с: При 100 0С При 50 0С	Не менее 15 130-140	Не менее 10 -	14-16 130-140	Не менее 15 95-105	Не менее 17,5 110-120	Не менее 17,5 -	Не менее 14 95-105	9 35-40
Индекс вязкости, 0С, не ниже	80	90	80	90	100	140	90	120
Температура застывания, 0С, не выше	-18	-40	-20	-25	-25	-40	-50	-20
Эксплуатация при температуре, 0С, не ниже	-25	-	-25	-	-30	-	-30	-50
Содержание активных элементов, %: Кальций Фосфор Цинк Хлор Сера Суммарное	- 0,06 0,05 - - 0,11	- - - - - -	- - - - - -	- - - - 1,2-1,9 1,2-1,9	- 0,1 - - 2,7-3,0 2,8-3,1	- 0,1 - - 2,4-3,0 2,5-3,1	- - - 0,5 - 0,5	- - - 2,8 - 2,8

Маркировка трансмиссионных масел не имеет единого принципа. Есть масла, которые называются по своему целевому назначению. Например, масло для коробки и рулевого управления. Некоторые масла маркируют буквами, представляющими собой первые буквы слов, указывающих назначение и т.д.; цифры в марке - это, как правило, значение вязкости масла в мм²/с при 100⁰С.

Таблица 3. Трансмиссионные масла можно разделить на группы по критерию находящихся в них присадок

Группа масла	Наличие присадок	Область применения; контактные напряжения; температура масла в объеме
1	Без присадок	Прямозубые, конические, червячные передачи; до 1600 МПа; до 90 0С
2	Противоизносные присадки	Прямозубые, спирально-конические и другие передачи; до 2100 МПа; до 120 0С
3	Противозадирные присадки умеренной эффективности	Прямозубые, спирально-конические и другие передачи; до 2500 МПа; до 120 0С
4	Противозадирные эффективные присадки	Различные трансмиссии, включая гипоидные; до 3000 МПа; до 150 0С
5	Противозадирные и противоизносные высокоэффективные присадки и многофункциональные композиции присадок	Гипоидные передачи; до 3000 МПа; до 150 0С

Применяется ряд классификаций трансмиссионных масел по:

· SAE (Американское общество автомобильных инженеров);

· API (Американский институт нефти);

· ГОСТ 17479.2-85 (Российская классификация).

Классификация SAE.

Данная классификация подразделяет масло по вязкости с учетом способности масла течь и одновременно «прилипать» к поверхности металла. Она действует в Европе, США, Японии и других странах. Международная классификация по вязкости SAE делит масла на семь классов: четыре зимних и три летних. Если масло всесезонное, применяется двойная маркировка, например SAE 80W-90.

Таблица 4

Класс вязкости	Минимальная температура достижения динамической вязкости 150 мПа*с, 0С	Кинетическая вязкость при 990С, мм2/с
		Не менее	Не более
70W	-55	4.2	-
75W	-40	4.2	-
80W	-26	7.0	-
85W	-12	11.0	-
90	-	13.5	24.0
140	-	24.0	41.0
250	-	41.0	-

Классификация по API и ГОСТ 17479.2-85.

Классификация API по эксплуатационным свойствам предусматривает деление масел на шесть групп в зависимости от области применения, которая определяется типом зубчатой передачи, удельными контактами нагрузками в зонах зацепления и рабочей температурой.

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 ⁰С).

Таблица 5

Группа по API	Группа по ГОСТ	Свойства и область применения масла
GL-1	ТМ-1	Минеральные, без присадок или с антиокислительными и противопенными присадками без противозадирными компонентов. Цилиндрические, червячные и спирально-конические зубчатые передачи, работающие при низких скоростях и нагрузках (0,9-1,6 ГПа и температуре масла в объеме до 90 0С).
GL-2	ТМ-2	Червячные передачи, работающие в условиях GL-1 при низких скоростях и нагрузках (до 2,1 ГПа и температуре масла в объеме до 130 0С), но с более высокими требованиями к антифрикционным свойствам.
GL-3	ТМ-3	С высоким содержанием присадок (противозадирные с умеренной эффективностью). Применяются предпочтительно в ступенчатых коробках передач и рулевых механизмах, в главных передачах и гипоидных передачах с малым смещением. Обычные трансмиссии со спирально-коническими шестернями, работающие в умеренно жестких условиях по скоростям и нагрузкам (до 2,5 ГПа и температуре масла в объеме до 150 0С).
GL-4	ТМ-4	С высоким содержанием присадок (противозадирные с высокой эффективностью). Применяются предпочтительно в ступенчатых коробках передач и рулевых механизмах, в главных передачах и гипоидных передачах с малым смещением. Гипоидные передачи, работающие в условиях высоких скоростей при малых крутящих моментах и малых скоростей при больших крутящих моментах (до 3,0 ГПа и температуре масла в объеме до 150 0С).
GL-5	ТМ-5	Для гипоидных передач с высоким смещением оси, работающих в условиях высоких скоростей при малых крутящих моментах и ударных нагрузках на зубья шестерен. Для самых тяжелых условий эксплуатации с ударной и знакопеременной нагрузкой (выше 3,0 ГПа и температуре масла в объеме до 150 0С). Имеют большое количество серофосфорсодержащей противозадирной присадки.
GL-6	ТМ-6	Гипоидные передачи с увеличением смещения, работающие в условиях высоких скоростей, больших крутящих моментов и ударных нагрузок. Имеют большее количество серофосфорсодержащей противозадирной присадки, чем масла GL-5

ГОСТ 17479.2-85 предусматривает в обозначении трансмиссионных масел буквенные аббревиатуры и цифровые индексы. Например, ТМ-5-9₃ - трансмиссионное масло 5-й группы, 9-го класса вязкости, загущенное.

Масла, приготовленные по ГОСТ 23652-79, ОСТам и ТУ. Обозначают сочетание букв, указывающим на сферу применения масла, а через дефис - значения кинетической вязкости (в мм²/с). Дополнительные буквы указывают на некоторые другие отличительные особенности масла.

Пример 1, ТС-10-ОТП; ТС_п-9 гип:

Буквы ТС обозначают, что это трансмиссионное масло общего назначения;

Цифры 10, 15, 9 указывают кинетическую вязкость масла в мм²/с при 100⁰С;

ОТП - масло с противозадирной и противоизносной присадкой;

К - обозначает, что масло разработано для высоконагруженных агрегатов трансмиссии автомобилей КаМАЗ;

гип - масло предназначено для применения в гипоидных передачах.

Пример 2, масла ТАД-17_и; ТА_п-15В:

Буквы ТА - трансмиссионное масло автомобилей;

Цифры 17, 15-значения кинетической вязкости в мм²/с при 100 ⁰С;

Д - указывает, что в состав масла входит не только остаточные, но и дистиллятные масла, получаемые фракционной перегонкой мазута;

и - масло содержит комплекс присадок, обеспечивающих маслу хорошие вязкостно-температурные, противоизносные и антипенные свойства;

п - в состав масла входит присадка;

В-масло создано улучшением свойств ранее выпускавшегося трансмиссионного масла (ТА_п-15).

Большинство трансмиссионных масел применяются в агрегатах трансмиссии всесезонно (ТАД - 17_и; ТС_п - 15К; ТА_п - 15В; ТС - 14,5 - Хлорэф-40), так как они обладают удовлетворительными вязкостно-температурными свойствами и длительным сроком службы. Только в суровых климатических условиях Сибири и Крайнего Севера зимой используют специальные северные масла (ТС-10ТП; ТС_з-9Гип). Они работоспособны до температуры минус 50 ⁰С. Однако при температурах выше плюс 10 ⁰С их смазывающие свойства ухудшаются, вследствие чего их рекомендуют применять в районах с холодным климатом только зимой.

4. Характеристика эксплуатационных (конструкционных) материалов

масло трансмиссионный коррозионный маркировка

4.1 Е85

Одно из разновидностей альтернативных топлив, имеет высокую концентрацию этанола (85% смеси из этанола) и бензина (15%). Этанол (Е85) оказывает коррозирующее воздействие на некоторые металлы, прокладки и мембраны. Он является менее летучим, чем обычный бензин.

4.2 М-8-Г₁

Зимнее масло.

М - моторное масло.

Г₁ - одна из групп эксплуатационных свойств, предназначенная для высокофорсированных карбюраторных двигателей, работающие в тяжелых эксплуатационных условиях, способствующих окислению масла, образованию всех видов отложений, коррозии и ржавлению.

8 - цифровое обозначение класса масла по его кинематической вязкости.

Показатель	Мака масла - М-8-Г1
Кинетическая вязкость, мм2/с: при 100 0С, не более при 0 0С	80,5 -
Индекс вязкости, не менее	100
Температура вспышки в открытой тигле, 0С, не ниже	210
Температура застывания, 0С, не выше	-30
Моющие свойства по ПЗВ, балтты, не более	0,5
Щелочное число, мгКОН/1 г, не менее	8,5
Сульфатная зольность, %, не более	1,3

4.3 Eurolub SAE 15W-40, API CG-4/CF-4, ACEA E3/B3-98

Eurolub - производитель масла.

SAE 15W-40: SAE - Американское общество автомобильных инженеров

Моторное масло всесезонное. Температурная вязкость:

А) Вязкость, мПа*с, при температуре 150 ⁰С и скорости сдвига 10⁶ с^-1, не менее: 3,7

Б) Кинетическая вязкость мм²/с, при 100 ⁰С: 9 0,5

В) Температурные диапазоны работоспособности: -15…+45

API CG-4/CF-4: API - Американский институт нефти

Категория Commercial. Масла применяются в дизельных двигателях. Это масло предназначено для более современных моделей автомобилей.

А) CG-4: для 4-тактных дизелей внедорожных машин и грузовых автомобилей, выполняющих по токсичным выбросам нормы, установленные в США с 1994 г. Обладают лучшими моющими, противоизносными, антикоррозионными свойствами, меньшей вспениваемостью при высокой температуре и хорошо сочетаются с малосернистыми дизельными топливами (серы менее 0,05%). Заменяют масла CF-4 в ранее выпущенных двигателях.

Б) CF-4: для 4-тактных двигателей выпуска с 1990 г. с турбонаддувом и без него. Обладают меньшим расходом на угар и меньшей склонностью к нагарообразованию. Возможно применение для двигателей группы SG. Отвечают повышенным требованиям по токсичности отработанных газов. Для высоконагруженных высокооборотистых 4-тактных дизелей грузовых автомобилей и автопоездов, работающих в условиях автострад, выпуска с 1990 г. Обладают улучшенными моющими свойствами по сравнению с маслами класса CE и заменяют их в дизелях, выпущенных до 1990 г.

ACEA E3/B3-98: ACEA - Ассоциация европейских производителей автомобилей.

А) категория B3-98: класс масел предназначенных для дизельных двигателей малой мощности, устанавливаемых на легковые и грузовые автомобили малой грузоподъемности. Обладают более высоким требованиям по приросту вязкости и образованию шлама. Обладают высокой стабильностью свойств и предназначены для двигателей с высокой производительностью легковых автомобилей и легких фургонов. Допускают удлиненные интервалы замены и круглогодичное использование, применение в тяжелых режимах эксплуатации. Наилучшим образом подходит для европейских легковых автомобилей и джипов с дизелями.

Б) категория E3: класс масел предназначенных для мощных дизельных двигателей тяжелых грузовых автомобилей, автобусов, тракторов и т.п. Всесезонные с удлиненным интервалом замены в обычных дизельных двигателях и дизелях с турбонаддувом, для двигателей грузовых автомобилей выпуска 1988 г. Обеспечивают чистоту поршней, уменьшают износ деталей и резерв мощности двигателей, проверяются на совместимость с эластомерными прокладками.

4.4 Ж Ка 2/14-2

Пластичная смазка. По функциональному назначению она относится к антифрикционной группе, снижающие трение и износ в узлах и механизмах.

А) Ж - подгруппа: термостойкие; область применения: узлы трения с рабочей температурой 150 ⁰С.

Б) Ка - кальциевый загуститель, входящий в состав мыла.

В) 2/14-2 - рекомендуемый температурный диапазон применения (указывается через дробь: в числителе 2 - уменьшенная в 10 раз минимальная температура применения, в знаменателе 14 - уменьшенная в 10 раз максимальная температура применения); 2 - условная группа густоты смазки (вазелинообразная).

Список литературы

1) Ахметов С.А. - Технология, экономика и автоматизация процессов переработки нефти и газа. Москва: 2005.

2) Бойкачев М.А. - Эксплуатационные материалы, часть 2, Смазочные материалы и технические жидкости. Гомель: Бел ГУТ 2004.

3) Гнатченко И.И. - Автомобильные масла, смазки, присадки. - М.: АСТ, 2000.

Размещено на Allbest.ru