Масло для трансмиссии: классификация и критерии выбора
Коробку передач по праву можно назвать одним из самых дорогостоящих и сложных в обслуживании узлов автомобиля. Многие автоматические КПП являются неразборными, а значит, возникновение малейшей неисправности потребует полной замены агрегата. Это чревато потерей не только денег, но и времени в том случае, если оригинальной модели нет в свободной продаже. Продлить срок бесперебойной работы вашей механики или автомата поможет качественное трансмиссионное масло. О том, как его выбрать, мы поговорим в данном материале.
Состав трансмиссионных масел
Любые технические масла, будь то моторные или трансмиссионные, состоят из базовых масел и модификаторов (присадок), придающих составу требуемые физико-химические свойства. Единая классификация базовых масел была разработана Американским институтом нефти (API, American Petroleum Institute) и включает в себя 6 групп.
| Группа | Индекс вязкости | Состав: насыщенные углеводороды | Состав: сера | Способ получения |
| I | 80-120 | <90% | >0.03% | Селективная очистка и депарафинизация |
| II | 80-120 | >90% | <0.03% | Гидроочистка |
| III | >120 | >90% | <0.03% | Каталитический гидрокрекинг |
| IV | >120 | Полиальфаолефины | Полиальфаолефины | Органический синтез |
| V | >120 | Эстеры, полиалкиленгликоли | Эстеры, полиалкиленгликоли | Органический синтез |
| VI | >120 | Полиалкилнафталин | Полиалкилнафталин | Синтез органический |
Базовые масла I–III групп являются продуктом очистки мазута и относятся к минеральным, в то время как масла, получаемые методом органического синтеза (группы IV–VI), принято называть синтетическими. Существуют и полусинтетические смазочные материалы, получаемые путем добавления синтетических компонентов к минеральной основе, что позволяет существенно улучшить эксплуатационные свойства последней.
Среди преимуществ синтетических трансмиссионных масел необходимо выделить:
- гидролитическую устойчивость — не вступают в реакцию с водными растворами и не образуют соединений, вызывающих окисление металлов;
Минеральные масла стоят дешевле, однако их жизненный цикл ограничен из-за быстрого старения под действием термоокислительных процессов и механической деструкции. Кроме того, они непригодны для использования в механических коробках передач, оснащенных синхронизаторами из сплавов цветных металлов. Это объясняется высоким содержанием сернисто-фосфорных присадок. Они повышают устойчивость защитной пленки на трущихся поверхностях, но в то же время разъедают латунные детали.
Классификация трансмиссионных масел по степени вязкости (SAE)
Способность трансмиссионных масел смазывать трущиеся детали и создавать на их поверхности защитную пленку определяется таким физическим параметром как вязкость. Данным термином обозначают свойство текучих субстанций оказывать сопротивление перемещению их слоев относительно друг друга.
Различают вязкость динамическую (характеризует силу внутреннего трения трансмиссионного масла) и кинематическую, представляющую собой отношение динамической вязкости к плотности вещества (по сути, она определяет его текучесть).
Классификация смазочных материалов, основанная на вязкостных показателях и характере их изменений, зависящих от температуры, была разработана сообществом автомобильных инженеров (SAE, Society of Automotive Engineers).
В соответствии с ней принято выделять три обширные категории трансмиссионных масел:
- зимние,
- летние,
- всесезонные.
Рассмотрим каждую из них по отдельности.
К зимним относят трансмиссионные масла, динамическая вязкость которых при расчетной отрицательной температуре не превышает 150 000 мПа·с. Иными словами, в данную категорию входят масла, даже при сильном морозе сохраняющие свои смазывающие свойства на уровне, достаточном для того, чтобы исключить механическое повреждение трансмиссии при холодном старте.
Они имеют маркировку вида: SAE 70W
Здесь цифровой индекс указывает на вязкостно-температурные свойства масла, а буква W (от английского Winter — «зима») свидетельствует о том, что оно пригодно для эксплуатации в холодное время года.
| Класс по SAE | Минимальная температура, при которой динамическая вязкость составляет 150 000 мПа·с (°С) | Минимальная кинематическая вязкость при t = 100 °C (мм2/с) |
|---|---|---|
| 70W | −55 | 4,1 |
| 75W | −40 | 4,1 |
| 80W | −26 | 7,0 |
| 85W | −12 | 11,0 |
Летние масла получили маркировку вида: SAE 80
Здесь цифровой индекс соотносится с минимальной и максимальной кинематической вязкостью трансмиссионного масла при его нагреве до 100°С. Дело в том, что высокие температуры способствуют повышению текучести масел, в результате падают и их смазывающие характеристики, так как пленка, призванная защищать металл от трения, получается слишком тонкой. В итоге способность масла сохранять постоянство консистенции при высокой температуре оказывается не менее важным параметром, чем умение противостоять загустению в зимнее время.
| Класс по SAE | Кинематическая вязкость при t = 100 °C (мм2/с) | Кинематическая вязкость при t = 100 °C (мм2/с) |
|---|---|---|
| Мин. | Макс. | |
| 80 | 7,0 | 11,0 |
| 85 | 11,0 | 13,5 |
| 90 | 13,5 | 18,35 |
| 110 | 18,5 | 24,0 |
| 140 | 24,0 | 32,5 |
| 190 | 32,5 | 41,0 |
| 250 | 41,0 | — |
Всесезонные трансмиссионные масла имеют двойную маркировку. В качестве примера расшифруем показатель SAE 75W-80, воспользовавшись приведенными выше таблицами.
Данное трансмиссионное масло подходит для эксплуатации при температуре вплоть до −40°С (индекс 75W) и характеризуется кинематической вязкостью от 7,0 до 11,0 мм2/с при 100°С (индекс 80).
Большинство всесезонных масел допускают использование при температуре окружающей среды до +35°С, однако существуют и марки для жаркого климата, сохраняющие постоянство вязкостно-температурных свойств даже при +45°С (к ним относятся SAE 85W-90).
Эксплуатационные категории трансмиссионных масел
Если SAE отталкивается от вязкости трансмиссионных масел, то классификация API учитывает совокупность их противоизносных и противозадирных свойств, совместимость с коробками передач различной конструкции, а также состав используемого пакета присадок.
Среди всего многообразия последних следует выделить:
- противоизносные — улучшают способность масел к образованию защитной пленки, предотвращающей механический износ подвижных деталей;
- противозадирные — препятствуют появлению на трущихся поверхностях повреждений в виде борозд, идущих по направлению скольжения;
- противопенные — исключают образование пены, наличие которой негативно сказывается на смазывающих свойствах и вязкости масел, нарушая их однородность;
- антиокислительные — предотвращают окисление масла, первыми вступая в реакцию с продуктами распада и образуя с ними безопасные, химически нейтральные соединения;
- антифрикционные — способствуют снижению силы трения между соприкасающимися поверхностями за счет образования прочной, слоистой пленки (по сути, скольжение обеспечивается благодаря смещению этих слоев друг относительно друга);
- противовибрационные — в отличие от описанных выше модификаторов, способствуют повышению коэффициента трения, за счет чего обеспечивается более плавное и мягкое сцепление.
В соответствии с перечисленными критериями, трансмиссионные масла принято разделять на следующие классы:
GL-1
Минеральные масла с добавлением антиокислительных, противопенных и противоизносных присадок, не содержащие противозадирных компонентов. Подходят для смазки цилиндрических, спирально-конических и червячно-зубчатых передач, совместимы с механическими КПП без синхронизаторов. Предназначены для сельскохозяйственных и грузовых машин, работающих на низких скоростях.
GL-2
Масла с противоизносными присадками, могут включать в себя антифрикционные компоненты. Подходят для червячных передач. Как правило, применяются для смазывания трансмиссии сельскохозяйственной техники российского и зарубежного производства.
GL-3
Характеризуются лучшими противоизносными свойствами по сравнению с маслами GL-2, содержат вплоть до 2.7% противоизносных присадок. Не подходят для гипоидных передач, использующихся в большинстве современных авто, однако совместимы с конусными.
GL-4
Отличаются высоким содержанием противозадирных присадок (до 4%). Предназначены для конусных и гипоидных передач с малым смещением осей, агрегатов ведущего моста, несинхронизированных КПП североамериканских (Kenworth, Caterpillar, Freightliner и других) грузовиков и тягачей. В настоящее время используются в качестве основных трансмиссионных масел для подавляющего большинства транспортных средств, включая легковые и малые коммерческие автомобили, выпускаемые на территории Евросоюза (Audi, BMW, Volkswagen, Renault, Peugeot, Fiat), в Японии (Nissan, Mazda, Mitsubishi, Toyota) и других странах. GL-4 также подойдет для среднетоннажных грузовиков и автобусов, оснащенных синхронизированными коробками передач с интардером (гидродинамический тормоз-замедлитель, разработанный компанией ZF Friedrichshafen AG). Трансмиссия данной категории используется в коммерческом транспорте практически повсеместно, в том числе — в отечественных грузовых авто: например, Камаз 65206 комплектуется синхронизированной 16-ступенчатой механикой ZF 16S 2221.
GL-5
Концентрация противозадирных и противоизносных присадок достигает 6.5%. К данному классу относят масла, предназначенные для гипоидных передач со значительным смещением осей, подходящие для смазки ведущих мостов большинства современных автомобилей, в том числе — работающих в тяжелых условиях эксплуатации. Трансмиссионные масла API GL-5, совместимые с синхронизированными КПП, должны иметь соответствующую отметку на этикетке: они не содержат дитиофосфат цинка и другие присадки, разрушающие синхронизаторы, выполненные из медных сплавов (такие установлены, например, на Toyota Lite Ace Noah).
Класс GL-5 включает подкласс GL-5 LS, отвечающий спецификациям MIL-L-2105D (об этой классификации речь пойдет ниже) и пригодный для смазки дифференциала повышенного трения (самоблокирующийся дифференциал). Как следует из названия (LS расшифровывается как Limited Slip — «ограниченное скольжение»), трансмиссионные масла, относящиеся к данной категории, отличает наличие противовибрационных присадок. Вследствие этого они подходят для спортивных легковых автомобилей, кроссоверов (Jeep Wrangler), некоторых фургонов (Fiat Ducato) и универсалов (таких как Audi A4 Avant, оснащенных межосевым самоблоком Torsen).
Помимо перечисленных выше существуют и два дополнительных класса трансмиссионных масел, предложенных в 1998 году. Их появление стало плодом совместной работы специалистов API, SAE и ASTM International (American Society for Testing and Materials — Американское международное сообщество, специализирующееся на стандартизации различной продукции и материалов):
- PG-1 (также известный как M-1): масла предназначены для использования в несинхронизированных механических КПП тяжелых автомобилей. По составу эквивалентны маслам GL-5, однако отличаются большей термической стабильностью;
- PG-2: масла разработаны специально для ведущих мостов грузовиков и автобусов.
Наряду с API широкое применение нашла классификация трансмиссионных масел, используемая Вооруженными силами США.
| Маркировка | Характеристики |
| MIL-L-2105А | Практически идентичны классу API GL-4 |
| MIL-L-2105В | Трансмиссионные масла для гипоидных передач, требования сравнимы с API GL-5 |
| MIL-L-2105С | Всесезонные масла, характеристики которых соответствуют API GL-5 |
| MIL-L-2105D | По сравнению с MIL-L-2105С предъявляются более жесткие требования к противоизносным и противозадирным свойствам |
| MIL-PRF-2105E | Класс идентичен MIL-L-2105D, но также включает в себя спецификации API PG-1 |
Давайте потренируемся в расшифровке маркировок на примере трансмиссионного масла ЛУКОЙЛ SYNTH BSX.
В сопроводительной документации мы увидим уже знакомые аббревиатуры:
API GL-5; MIL-PRF-2105E; SAE 75W-90
Приступим к расшифровке:
- Маркировка API GL-5 (MIL-PRF-2105E) свидетельствует о том, что трансмиссионное масло предназначено для гипоидных передач и ориентировано на грузовые автомобили, работающие в тяжелых условиях, в том числе — с увеличенными межсервисными интервалами. Оно отличается высокой термической стабильностью, а концентрация противозадирных и противоизносных присадок в нем достигает 6.5%
- Маркировка SAE 75W-90 указывает, что рассматриваемое трансмиссионное масло относится к категории всесезонных и подходит для эксплуатации при температуре окружающей среды от −40°С до +35°С. Его вязкость при нагреве до 100°С остается в пределах 13,5–18,5 мм2/с.
Таким образом, мы получили практически исчерпывающую информацию об интересующем нас масле, узнав его физические свойства, оптимальную температуру эксплуатации и конструкцию трансмиссии, с которой гарантирована совместимость.
Информация с сайта партнера Лукойл.
