Классификация трансмиссионных масел и их применение

 

Таблица 3. Классификация API трансмиссионных масел по области применения

Источник*: Интернет-ресурс: http://www.oilldirectory.info/article-pererabotka.php.

В настоящее  время промышленностью выпускается  большое количество марок трансмиссионных  масел, которые по основным смазочным  свойствам можно разделить на три группы: а) масла трансмиссионные  автомобильные для цилиндрических и спирально-конических (негипоидных) передач; б) масла трансмиссионные  автомобильные для гипоидных  передач; в) масла трансмиссионные  для гидромеханических трансмиссий.

Масла трансмиссионные  автомобильные для цилиндрических и спирально-конических трансмиссий. Для смазки цилиндрических и спирально-конических трансмиссий применяются масла  следующих марок: ТАп-15В, ТСп-14, ТСп-10, ТСп-14,5, ТСп-15К (ГОСТ 23652-79).

Масло ТАп-15В. Изготавливается из смеси экстрактов остаточных масел фенольной очистки и дистиллятных масел или фильтрата обезмасли-вания парафина с добавлением противозадирной, противоизносной, деп-рессаторной и антипенной присадок. Рекомендуется для высоконагруженных спирально-конических трансмиссий автомобилей, работающих при температурах окружающего воздуха до -30°С. В жаркой и умеренной климатических зонах масло ТАп-15В является всесезонным.

Масло ТСп-14. Представляет смесь остаточного и дистиллятного масел сернистых нефтей селективной очистки с добавлением противозадирной и депрессаторной присадок. Рекомендовано к применению все-сезонио для автомобилей, работающих в зонах с жарким и умеренным климатом.

Масло ТС-10. Представляет смесь высоковязкого компонента (деас-фальтизата эмбенских нефтей) с маловязким низкозастывающим компонентом (трансформаторный дистиллят), к которой добавлена противо-задирная. чепрессаторная, антипенная присадки.

Рекомендуется для агрегатов трансмиссий автомобилей, работающих при низких температурах (ныше -40 45 С), В холодной и умеренной  климатических зонах масло ТС-10 является всесезонным.

Масло ТСп-14,5. Изготавливается из смеси дистиллятного и остаточного масел фенольной очистки сернистых нефтей. Содержит противоиз-носнун), депрессаторную и антипенную присадку.

Масло ТСп-15К. Изготавливается из смеси дистиллятного и остаточного масел сернистых нефтей; содержит противозадирную, против оизнос-ную, депрессаторнуто и антипенную присадки. Рекомендуется для смазки тяжело нагруженных передач трансмиссий.

Масла трансмиссионные  автомобильные для гипоидных  передач. Характерной особенностью гипоидных передач являются высокие  скорости относительного скольжения профилей зубьев и высокие удельные нагрузки. Поэтому в настоящее время  промышленность поставляет для смазки трансмиссий автомобилей с гипоидными передачами более качественные масла  следующих марок: ТЛД-17И, ТС-14 ГИП (ГОСТ 23652 79) и масло по ГОСТ 4003-53.

Масло ТАД-17И. Изготавливается из смеси остаточного и дистиллятного масел, содержащее многофункциональную серофосфорсодержашую. депрессаторную и антипенную присадки. Применяется дли гипоидных передач легковых автомобилей ВАЗ. Масло ТСп-14 ГИП. Представляет собой смесь остаточного и дистил лятного масла сернистых нефтей с добавлением противозадирной, моющей, антипенной присадок Масло применяют для гипоидных передач грузовых автомобилей всесезонно в жаркой и умеренной климатических зонах страны при температурах окружающего воздуха выше минус 30...50 С.

Масло по ГОСТ 4003-53 (осерненная смолка). Изготавливается из сернистой смеси веретенного дистиллята и осерненной смеси экстракта после селективной очистки остаточного масла с добавлением депрессагор-ной присадки. Масло содержит активную серу, придающую ему высокие противоизносные свойства. Применяется для смазки гипоидных передач легковых автомобилей.

Масла для гипоидных  передач ни в коем случае нельзя заменять другими трансмиссионными маслами, а также разбавлять дизельным  топливом, так как это ведет  к уменьшению концентрации присадок и снижению их противоизносных свойств. Масла трансмиссионные автомобильные  для гидромеханических трансмиссий. Для смазки гидромеханических трансмиссий  автомобилей промышленность поставляет масло марки А по ТУ 38-101-179-71. Оно  представляет собой дистиллятное масло  глубокой селективной очистки, загущенное полиизобутиленом и содержащее противоизносную  и противо-окислительную, моющую, депрессаторную и антипенную присадки. Масло предназначено  для всесезонного применения в гидротрансформаторах и гидромеханических (автоматических) коробках передач, гидроусилителях  рулевого управления автомобилей большой  грузоподъемности, автобусов, автопогрузчиков  и др.

2. Физико-химические и эксплуатационные свойства трансмиссионных масел.

Основными физико-химическими  свoйствaми трaнсмиссиoнных мaсел, определяющими  их эксплуaтaциoнные кaчествa, являются вязкoсть, прoтивoизнoсные и прoтивoзaдирные свoйствa, мaслa не дoлжны oкaзывaть кoррoзиoннoгo вoздействия нa детaли трaнсмиссии, иметь  высoкую термooкислительную стaбильнoсть, хoрoшие зaщитные свoйствa.

Вязкoсть трaнсмиссиoннoгo мaслa, кaк и вязкoсть мaслa для  двигaтелей, является вaжным эксплуaтaциoнным свoйствoм. Онa oпределяет прoтивoизнoсные хaрaктеристики мaслa, сoпрoтивление прoвoрaчивaнию (чтo oсoбo вaжнo в зимнее время), пoтери энергии при передаче мoщнoсти. Вязкoсть мaслa имеет бoльшoе знaчение для oбеспечения нoрмaльнoй рaбoты сaльникoвых уплoтнений.

Смазывающая способность.

Главная функция  трансмиссионного масла – снижение трения и предотвращение износа.

В режиме гидродинамического трения смазывающая способность  обеспечивается вязкостью базового масла (толщиной масляной пленки).

Непосредственно в зоне контакта наблюдается режимы смешанного и граничного трения. В  режиме граничного трения защита от износа и задира обеспечивается при помощи противозадирных и противоизносных присадок, в качестве которых обычно используют вещества, содержащие серу, фосфор, бор.

Вязкостно-температурные  свойства.

От вязкости зависят потери мощности на трение, а также способность масла  удерживаться в смазываемом узле.

Для обеспечения  холодного пуска трансмиссии  при возможно низких температурах и  минимуме потерь на трение в передачах  вязкость масла должна быть минимальной, а для обеспечения высокой  несущей способности масляной пленки и для снижения утечек через уплотнения – максимальной.

По мере совершенствования  конструкций агрегатов трансмиссии, повышением интенсивности их работы доминирующими режимами узлов становятся граничный и смешанный. При этом вязкость теряет свое прежнее значение, а первостепенное значение приобретает  введение в масло эффективных присадок. Улучшение материалов уплотнений также позволяет использовать маловязкие масла в агрегатах трансмиссии.

Таким образом, при сочетании хороших низкотемпературных свойств и минимально допустимой вязкости при рабочей температуре  трансмиссионного масла достигается  заметная экономия топлива, особенно в  период пуска и разогрева автомобиля

Термоокислительная  стабильность.

Трансмиссионное масло в процессе работы зубчатых передач вследствие трения интенсивно разогревается. В сочетании с  активным действием кислорода воздуха  и каталитическим действием металлических  поверхностей это приводит к усиленному окислению масла. При работе смазочного материала окисляются все его  компоненты, в том числе и присадки. При этом эксплуатационные свойства масла ухудшаются. Для замедления процесса окисления в трансмиссионные  масла вводят антиокислительные присадки

Антикоррозионные  свойства.

В агрегатах  трансмиссии автомобилей используют детали, изготовленные из алюминия, меди и их сплавов, свинца, стали, различных  сплавов, содержащих олово. Детали из цветных  металлов относительно легко подвергаются коррозии в результате их химического  взаимодействия с кислыми продуктами, которые образуются в процессе окисления  масла. Следовательно, коррозионная агрессивность  масла зависит от тех же факторов, что и его окисление.

Для защиты деталей  из цветных металлов от воздействия  продуктов окисления в трансмиссионное  масло вводят ингибиторы коррозии.  
 

Защитные свойства.

Во время эксплуатации автомобиля смазочное масло может  обводняться. Это создает условия  для появления электрохимической  коррозии, поскольку вода играет роль проводящего электролита. Электрохимическую  коррозию частично устраняют введением  в состав масла защитных присадок, называемых противоржавейными.

Стойкость к пенообразованию.

В процессе работы зубчатых передач смазочное масло  подвергается интенсивному перемешиванию, вследствие чего в него попадает воздух и образуется пена. Стойкость масла  к вспениванию в значительной степени зависит от углеводородного  состава масла, способа и глубины  его очистки, природы присадок, давления и температуры. Для предупреждения образования стабильной пены в работающем агрегате в масло вводят антипенные присадки.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 2. Производство трансмиссионных  масел и области  их практического  применения.

2.1 Процесс производства  трансмиссионных  масел.

Основными элементами, входящими в состав нефти, являются углерод и водород, суммарное  содержание которых составляет от 96 до 99,5 % по массе.

Кроме углеводородов в нефти содержатся значительные количества кислородных, сернистых и азотистых соединений, которые оказывают отрицательное  влияние, как на технологию переработки  нефти, так и на свойства нефтепродуктов.

    К кислородсодержащим соединениям нефти  относятся, в первую очередь, нафтеновые кислоты, фенолы и асфальтосмолистые  вещества (нейтральные смолы, асфальтены, асфальтогеновые кислоты).

      Среди сернистых соединений, содержащихся  в нефти, различают три группы.

    К первой относятся сероводород и  меркаптаны, обладающие кислотными свойствами, а потому и наиболее сильным коррозионным действием.

      Ко второй группе относятся  сульфиды и дисульфиды, которые  при температуре 130-160⁰С начинают распадаться с образованием сероводорода и меркаптанов.

    В третью группу сернистых соединений входят термически стабильные циклические  соединения - тиофаны и тиофены. Азот находится в нефти в виде соединений, обладающих нейтральным или кислым характером. Эти соединения снижают  активность катализаторов в процессах  деструктивной переработки нефти, вызывают окисление и потемнение нефтепродуктов.

Стадии производства трансмиссионных масел:

    1) Стабилизация нефти - это удаление  из нефти, выходящей из нефтяных  скважин, остаточного количества  углеводородных газов и лёгких  жидких фракций после первичной  дегазации. Стабилизация нефти  осуществляется на нефтяных промыслах  или на головных перекачивающих  станциях. В стабильной нефти  содержание растворённых газов  не превышает 1-2%. Углеводородные  газы направляются на газоперерабатывающий  завод (ГПЗ), а стабильная нефть  - на нефтеперерабатывающий завод  (НПЗ). В установке стабилизации  нефти исходная нефть нагревается  в теплообменниках до 200-250°С и  поступает в ректификационную  колонну (давление 0,2-0,5 Мн/м3), из которой  отводятся углеводородные газы  и пары лёгкого бензина (газовый  бензин) в конденсатор-холодильник,  а затем поступают в газосепаратор,  откуда несконденсированные газы  направляются на ГПЗ, а жидкая  фаза частично возвращается в  ректификационную колонну для  орошения. Остальная часть жидкой  фазы проходит теплообменник,  где нагревается, а затем поступает  в ректификационную колонну (давление 0,8-1,2 Мн/м3). Из колонны углеводородные  газы отводятся в конденсатор-холодильник  и далее поступают в газосепаратор.  Из газосепаратора сверху отводится  сухой газ, снизу - сжиженная  пропан-бутановая фракция, часть  которой возвращается в колонну  для орошения, остальное направляется  в ёмкость. Из колонн и через  теплообменники и холодильники  отбираются соответственно стабильная  нефть и бензин. Для более полного  отбора лёгких фракций колонны  снизу нагревают.

    2) Перегонка  нефти, разделение  нефти на составные части (фракции)  по их температурам кипения  в целях получения товарных  нефтепродуктов или их компонентов.