Тема 4.3. «Особенности работы масла в
гидромеханических передачах» |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ввиду того, что гидромеханическая передача (ГМП)
включает несколько разнохарактерных узлов (гидротрансформатор, шестеренную
коробку передач, сложную систему автоматического управления), к маслу,
работающему в ней, предъявляются более жесткие требования, чем к маслу для
механических коробок передач. Таблица
2.18. Рекомендации по применению отечественных трансмиссионных масел
Марка масла Возможные заменители Тип масла, рекомендуемая область применения ТМ-2-18 ТМ-3-18 Прямозубые и червячные передачи; всесезонное,
работоспособно до -20˚С ТМ-3-18 ТМ-5-12В, ТМ-5-12рк Прямозубые, спирально-конические и червячные передачи;
всесезонное, работоспособно до -25˚С ТМ-3-9 ТМ-5-12В, ТМ-5-12рк В агрегатах трансмиссии автомобилей при температуре
воздуха до -45˚С; всесезонное для северных
районов, зимний сорт для северной полосы ТМ-5-12 - Всесезонные для холодной климатической зоны и зимнее для средней полосы. Масло универсальное.
Температурный диапазон работоспособности масла от -40˚С
до 140˚С ТМ-4-18 ТМ-5-18, ТМ-5-12В, ТМ-5-12рк Гипоидные передачи грузовых автомобилей, всесезонное для
умеренной климатической зоны, работоспособно до -30˚С ТМ-5-18 ТМ-5-12В, ТМ-5-12рк Агрегаты трансмиссии с гипоидными передачами, коробки
передач и рулевое управление легковых автомобилей; всесезонное,
работоспособно до -30˚С ТМ-4-9 ТМ-5-12В, ТМ-5-12рк Агрегаты трансмиссии автотракторной техники, в том числе с
гипоидными главными передачами при эксплуатации в холодной климатической зоне
до температуры -50˚С Таблица
2.19. Потребительские свойства присадок и добавок к трансмиссионным маслам
Наименование
препарата Назначение Страна,
фирма-производитель Кондиционер
для механической трансмиссии серии Fenom MANUAL TRANSMISSION CONDITIONER FENOM Улучшение
эксплуатационных характеристик коробок переключения передач, раздаточных
коробок и главных передач ведущих мостов, в том числе гипоидного типа Россия, LT «Лаборатория
Триботехнологии» H.P.L.S. Снижение
износов и шума в механических коробках передач, раздаточных коробках и
редукторах Бельгия,
Wynn’s Основными функциями масел в ГМП
являются: передача мощности от двигателя к ходовой части автомобиля; смазка
узлов и деталей коробки переключения передач; циркуляция в системе
управления ГМП; передача энергии для включения фрикционных муфт ГМП;
охлаждение деталей узлов и механизмов агрегата. Средняя температура масла в
картере ГМП составляет 80-95 °С, а в летний период при городском цикле
движения — до 150 °С. Таким образом, ГМП — самый теплонапряженный из всех
агрегатов трансмиссии автомобиля. Такая высокая температура масла в ГМП в
отличие от механической коробки передач создается главным образом за счет
внутреннего трения (скорость течения масла в гидротрансформаторе достигает
80-100 м/с). Кроме того, в случае, если с двигателя снимается большая
мощность, чем это необходимо для преодоления дорожного сопротивления,
избыточная мощность расходуется на внутреннее трение масла, что еще больше
повышает его температуру. Высокие скорости движения масла в
гидротрансформаторе приводят к его интенсивной аэрации, усиленному
пенообразованию, ускоряют окисление масла. Рис.2.70.
Масло для автоматических коробок передач Consol Dexron II , III Особенности конструкции ГМП
предъявляют к маслу жесткие, порой противоречивые требования (например,
повышенная плотность и малая вязкость, малая вязкость и высокие
противоизносные свойства, высокие противоизносные свойства и достаточно
высокие фрикционные свойства). Основные физико-химические и
эксплуатационные свойства масел отечественного производства для
гидромеханических передач приведены в табл. 2.20. Чтобы обеспечить работу гидротрансформатора
с наибольшим КПД и надежную работу смазываемых деталей масло должно иметь
оптимальную вязкость. Повышение вязкости масла из-за понижения его
температуры с Противоизносные требования к
маслу также весьма высоки. Большое разнообразие материалов пар трения (сталь
— сталь, сталь — металлокерамика и т.д.), используемых в ГМП затрудняет
подбор масел и присадок к ним. Наличие одних присадок в маслах снижает износ
черных металлов, но вызывает большой износ цветных металлов, а иногда
наоборот. Кроме того, для нормальной работы
фрикционных дисков масло должно обеспечивать повышенный коэффициент трения:
от 0,1 до 0,18. При коэффициенте трения меньше 0,1 работа дисков сцепления сопровождается
пробуксовкой, а при коэффициенте трения больше 0,18 — рывками. В обоих
случаях это ведет к преждевременному выходу из строя фрикционных дисков.
Противоокислительная стойкость масла обеспечивает надежную и долговечную
работу ГМП. Окисление масла, кроме его общего загрязнения и повышения
содержания кислых продуктов, приводит к нарушению нормальной работы
фрикционных дисков. Рис.2.71.
Трансмиссионное масло (гидравлическая жидкость) для автоматических коробок
передач Hessol Fluid II D Рис.2.72.
Универсальное всесезонное масло для автоматических коробок передач Mannol
Automatic Таблица
2.20. Характеристики отечественных масел для гидромеханических передач
Наименование
показателей Общего
назначения для цилиндрических, конических, спирально-конических и червячных
передач А (для
гидромеханических передач) Р (для гидрообъемных передач) Вязкость
кинематическая, мм2/с: Температура
вспышки, ˚С, не ниже 175 163 Температура
застывания, ˚С, не
выше -40 -45 Эксплуатация
при температуре, ˚С,
не ниже -30 -40 Содержание
активных элементов, %: 0,15-0,18 0,15-0,18 Класс
вязкости по SAE 75W - Класс
вязкости по API GL-2 GL-2 Высокая рабочая температура
масла в ГМП, непосредственный контакт с большим количеством воздуха в
присутствии каталитически активных цветных металлов вызывает быстрое его
окисление в объеме, тонком слое и туманообразном состоянии. Кроме того, на окисляемость
масла большое влияние оказывают конструктивные особенности ГМП, а также
условия эксплуатации автомобиля. Так, например движение автомобиля в
городском режиме с частыми остановками и пониженными скоростями вызывает
более быстрое окисление масла, чем езда по загородным трассам. Рис.2.73.
Многоцелевая жидкость (масло) для автоматических трансмиссий Marly Unitrans
ATF Рис
.2.74. Масло для автоматических коробок передач Mobil ATF 220 Рис.2.57.
Жидкости (масла) для АКПП с синтетическими присадками Quaker State Multi -
Vehicle ATF Рис.2.76.
Минеральное трансмиссионное масло Ravenol Dexron DII для автоматических
коробок передач Рис.2.77. Всесезонная жидкость
(масло) для автоматических коробок передач Unocal 76 Mercon V ATF Рис.2.78. Жидкость (масло) для
автоматических трансмиссий Wellrun Passion ATF Dexron III Для снижения интенсивности
окисления масла и уменьшения отложения лака и шлама на деталях гидропередачи
к маслам добавляют противоокислительные и моющие присадки. Кроме того,
автоматические коробки передач иногда оснащаются системами охлаждения. Коррозионная агрессивность
масла к различным материалам должна быть минимальна, так как детали ГМП
изготовлены из разнообразных металлов и их сплавов. Наиболее подвержены
коррозии детали, изготовленные на основе цветных металлов. Химический состав масла не
должен оказывать вредного воздействия на резиновые уплотнительные
устройства, т.е. вызывать чрезмерного набухания или усадки резиновых деталей,
приводящих к утечке масла. Набухание деталей из резины должно быть не более
1-6 %. Для предотвращения коррозии
деталей ГМП в масло добавляют противокоррозионные присадки. Плотность масла имеет большое
значение для эффективной работы ГМП. Чем выше плотность, тем большую мощность
может передавать гидропередача. Плотность масла, применяемого в
ГМП, при рабочей температуре 80-95 °С колеблется в пределах (81,8-80,9) 10-6
н/мм3, а при комнатной температуре — (86,3-86,7) 10-6 н/мм3. Охлаждающие свойства масла
оцениваются показателями удельной теплоемкости, которые для ГМП в диапазоне
рабочих температур должны быть 2,08-2,12 кДж/кг°С. Рис.2.79. Масло для
автоматических коробок передач ZIC Dexron Стойкость масла к
пенообразованию обеспечивают добавлением в него противопенных присадок. Качества трансмиссионных масел
и увеличения срока их службы добиваются путем введения в их состав присадок.
В табл. 2.21 приведены потребительские свойства некоторых присадок и добавок
в трансмиссионные масла для ГМП с целью улучшения их эксплуатационных
свойств. |
Автор: Шевырева Е.А., разработчик: Родионова И.В., исполнитель: Курин
В.П.