Классификация трансмиссионных масел: SAE и API GL

Коробка передач — один из самых дорогих и сложных в обслуживании узлов автомобиля. Многие автоматические КПП неразборные, поэтому даже малейшая неисправность ведёт к замене агрегата целиком, а это потеря не только денег, но и времени, если оригинала нет в свободной продаже. Грамотная классификация трансмиссионных масел помогает подобрать продукт под конкретную трансмиссию и продлить её ресурс. Ниже разберём состав, вязкость по SAE и эксплуатационные категории API GL.

Состав трансмиссионных масел

Любые технические масла — моторные или трансмиссионные — состоят из базового масла и пакета модификаторов (присадок), придающих составу нужные физико-химические свойства. Единая классификация базовых масел разработана Американским институтом нефти (API, American Petroleum Institute) и включает шесть групп.

Базовые масла групп I–III — продукт очистки мазута, их относят к минеральным. Масла, получаемые органическим синтезом (группы IV–VI), называют синтетическими. Существуют и полусинтетические смазочные материалы: к минеральной основе добавляют синтетические компоненты, что заметно улучшает её эксплуатационные свойства.

Преимущества синтетических трансмиссионных масел

• Гидролитическая устойчивость — не вступают в реакцию с водными растворами и не образуют соединений, вызывающих окисление металлов.
• Термостабильность — устойчивы к экстремальным температурам, практически не образуя коррозионно-активных кислот.
• Стабильность вязкости — сохраняют вязкостные характеристики в широком диапазоне температур.

Минеральные масла дешевле, но их ресурс ограничен из-за быстрого старения под действием термоокислительных процессов и механической деструкции. Кроме того, они непригодны для механических коробок с синхронизаторами из сплавов цветных металлов: высокое содержание сернисто-фосфорных присадок повышает устойчивость защитной плёнки на трущихся поверхностях, но одновременно разъедает латунные детали.

Классификация по вязкости SAE

Способность масла смазывать трущиеся детали и удерживать на них защитную плёнку определяется вязкостью — свойством текучих субстанций сопротивляться перемещению своих слоёв относительно друг друга. Различают вязкость динамическую (характеризует силу внутреннего трения) и кинематическую — отношение динамической вязкости к плотности, то есть фактически текучесть.

Классификацию по вязкостным показателям и их изменению с температурой разработало сообщество автомобильных инженеров (SAE, Society of Automotive Engineers). По ней выделяют три категории трансмиссионных масел: зимние, летние и всесезонные.

Зимние масла

К зимним относят масла, динамическая вязкость которых при расчётной отрицательной температуре не превышает 150 000 мПа·с. Иными словами, даже при сильном морозе они сохраняют смазывающие свойства на уровне, достаточном для исключения механических повреждений трансмиссии при холодном старте. Маркировка имеет вид SAE 70W: цифровой индекс указывает на вязкостно-температурные свойства, а буква W (от англ. Winter — «зима») свидетельствует о пригодности к эксплуатации в холодное время года.

Летние масла

Летние масла получили маркировку вида SAE 80, где цифровой индекс соотносится с минимальной и максимальной кинематической вязкостью масла при нагреве до 100 °C. Высокие температуры повышают текучесть масла, а вместе с ней падают и смазывающие характеристики: плёнка, защищающая металл от трения, становится слишком тонкой. Поэтому способность масла сохранять консистенцию при нагреве не менее важна, чем устойчивость к загустению зимой.

Всесезонные масла

Всесезонные масла имеют двойную маркировку. Расшифруем показатель SAE 75W-80 по приведённым таблицам: масло подходит для эксплуатации при температуре до −40 °C (индекс 75W) и характеризуется кинематической вязкостью от 7,0 до 11,0 мм²/с при 100 °C (индекс 80). Большинство всесезонных масел допускают использование при температуре окружающей среды до +35 °C, но есть и марки для жаркого климата, сохраняющие вязкостно-температурные свойства даже при +45 °C (к ним относится SAE 85W-90).

Эксплуатационные категории API: GL-1…GL-5

Если SAE отталкивается от вязкости, то классификация API учитывает совокупность противоизносных и противозадирных свойств масла, совместимость с коробками передач различной конструкции, а также состав пакета присадок. Среди функциональных присадок выделяют:

• противоизносные — улучшают образование защитной плёнки, предотвращающей механический износ подвижных деталей;
• противозадирные — препятствуют появлению на трущихся поверхностях борозд по направлению скольжения;
• противопенные — исключают образование пены, нарушающей однородность, вязкость и смазывающие свойства масла;
• антиокислительные — предотвращают окисление масла, первыми вступая в реакцию с продуктами распада и образуя химически нейтральные соединения;
• антифрикционные — снижают силу трения за счёт прочной слоистой плёнки, скольжение которой обеспечивается смещением слоёв друг относительно друга;
• противовибрационные — в отличие от остальных, повышают коэффициент трения, обеспечивая более плавное и мягкое сцепление.

По этим критериям трансмиссионные масла делят на классы GL-1…GL-5.

GL-1

Минеральные масла с антиокислительными, противопенными и противоизносными присадками, без противозадирных компонентов. Подходят для 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 антифрикционные компоненты. Подходят для червячных передач. Как правило, применяются для смазывания трансмиссии сельхозтехники российского и зарубежного производства.

GL-3

Обладают лучшими противоизносными свойствами по сравнению с GL-2, содержат до 2,7% противоизносных присадок. Не подходят для гипоидных передач, используемых в большинстве современных авто, но 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 грузовиков и тягачей (Kenworth, Caterpillar, Freightliner и др.). Сегодня это основные масла для подавляющего большинства транспортных средств, включая легковые и малые коммерческие автомобили Евросоюза (Audi, BMW, Volkswagen, Renault, Peugeot, Fiat), Японии (Nissan, Mazda, Mitsubishi, Toyota) и других стран. GL-4 подойдёт и для среднетоннажных грузовиков и автобусов с синхронизированными коробками с интардером (гидродинамический тормоз-замедлитель ZF Friedrichshafen AG). Такая трансмиссия применяется в коммерческом транспорте повсеместно, в том числе в отечественных авто: например, КамАЗ 65206 комплектуется синхронизированной 16-ступенчатой механикой ZF 16S 2221.

GL-5

Концентрация противозадирных и противоизносных присадок достигает 6,5%. К классу относят масла для гипоидных передач со значительным смещением осей, подходящие для ведущих мостов большинства современных автомобилей, в том числе работающих в тяжёлых условиях эксплуатации. Масла API GL-5, совместимые с синхронизированными КПП, должны иметь соответствующую отметку на этикетке: они не содержат дитиофосфат цинка и другие присадки, разрушающие синхронизаторы из медных сплавов (такие установлены, например, на Toyota Lite Ace Noah).

Класс GL-5 включает подкласс GL-5 LS, отвечающий спецификации MIL-L-2105D и пригодный для дифференциала повышенного трения (самоблокирующийся дифференциал). Как следует из названия (LS — Limited Slip, «ограниченное скольжение»), такие масла содержат противовибрационные присадки. Поэтому они подходят для спортивных легковых автомобилей, кроссоверов (Jeep Wrangler), некоторых фургонов (Fiat Ducato) и универсалов вроде Audi A4 Avant с межосевым самоблоком Torsen.

Помимо перечисленных, в 1998 году специалисты API, SAE и ASTM International (American Society for Testing and Materials) предложили два дополнительных класса:

• PG-1 (он же M-1) — для несинхронизированных механических КПП тяжёлых автомобилей; по составу эквивалентны GL-5, но обладают большей термической стабильностью;
• PG-2 — разработаны специально для ведущих мостов грузовиков и автобусов.

Классификация по стандартам Вооружённых сил США

Наряду с API широко применяется классификация, используемая Вооружёнными силами США.

Расшифровка маркировки на примере

Потренируемся в расшифровке на примере трансмиссионного масла ЛУКОЙЛ SYNTH BSX. В сопроводительной документации указаны уже знакомые аббревиатуры: API GL-5; MIL-PRF-2105E; SAE 75W-90.

• API GL-5 (MIL-PRF-2105E) — масло предназначено для гипоидных передач и ориентировано на грузовые автомобили, работающие в тяжёлых условиях, в том числе с увеличенными межсервисными интервалами. Оно отличается высокой термической стабильностью, а концентрация противозадирных и противоизносных присадок достигает 6,5%.
• SAE 75W-90 — масло всесезонное, подходит для эксплуатации при температуре окружающей среды от −40 °C до +35 °C; его вязкость при нагреве до 100 °C остаётся в пределах 13,5–18,5 мм²/с.

Так из одной строки маркировки мы получили практически исчерпывающую информацию о масле: его физические свойства, оптимальную температуру эксплуатации и конструкцию трансмиссии, с которой гарантирована совместимость.

Как подобрать трансмиссионное масло

Алгоритм прост: возьмите рекомендацию из руководства по эксплуатации (требуемый класс API GL и вязкость SAE), сверьте допуски производителя коробки и учтите климат региона. Для синхронизированных КПП обязательно проверьте отметку о совместимости с цветными сплавами. Если нужно подобрать масло под конкретный агрегат или партию для автопарка — обращайтесь к нашим инженерам.