Масла для автоматических коробок передач (ATF) наряду с тормозными жидкостями и жидкостями для гидроусилителей рулей, являются самыми специфическими продуктами автохимии. Если из двигателя слить моторное масло, то он запустится и некоторое время будет даже работать, а если же из автоматической коробки передач (АКП) удалить рабочую жидкость, то она моментально станет ни к чему не пригодным набором сложных механизмов. К ATF предъявляются более высокие требования по вязкости, антифрикционным, антиокислительным, противоизносным и противопенным свойствам, чем к нефтепродуктам для других агрегатов.
Поскольку автоматические коробки передач включают в себя несколько совершенно разных узлов - гидротрансформатор, шестеренчатую коробку передач, сложную систему управления - спектр функций масла очень велик: оно смазывает, охлаждает, защищает от коррозии и износа, передает крутящий момент и обеспечивает фрикционное сцепление. Средняя температура масла в картере автоматической коробки передач составляет 80-90 С, а в жаркую погоду при городском цикле движения может подниматься до 150 0С.
Конструкция автоматической коробки такова, что если с двигателя снимается мощность большая, чем нужно для преодоления дорожного сопротивления, то ее избыток расходуется на внутреннее трение масла, которое еще больше нагревается. Высокие скорости движения масла в гидротрансформаторе и температура вызывают интенсивную аэрацию, приводящую к вспениванию, что создает благоприятные условия для окисления масла и коррозии металлов. Разнообразие материалов в парах трения (сталь, бронза, металлокерамика, фрикционные прокладки, эластомеры) затрудняет подбор антифрикционных присадок, а также создает электрохимические пары, в которых при наличии кислорода и воды активизируется коррозионный износ.
В таких условиях масло должно сохранять не только свои эксплуатационные свойства, но и как передающая крутящий момент среда обеспечивать высокий КПД трансмиссии.
Основные спецификации
Исторически сложилось так, что "законодателем мод" в области стандартов на масла для автоматических трансмиссий являются корпорации "General Motors" (GM) и "Ford" (Табл. 1). Европейские производители, как автомобильной техники, так и трансмиссионных масел, не имеют своих собственных спецификаций и руководствуются списками масел, одобренных ими к применению. Аналогичным образом поступают и японские автомобильные концерны.Первоначально в "автоматах" использовались обычные моторные масла, которые приходилось часто менять. При этом качество переключения передач было крайне низким.
В 1949 г. компания General Motors разработала специальную жидкость для автоматических трансмиссий - ATF-А, которая применялась во всех АКП, выпускаемых в мире. В 1957 г. спецификация была пересмотрена и получила название Type A Suffix A (ATF TASA). Одним из компонентов при производстве этих жидкостей являлся продукт животного происхождения, получаемый в результате переработки китов. В связи с возросшими объемами потребления масел и запретом охоты на китов, были разработаны ATF полностью на минеральной, а позднее и на синтетической основах.
В конце 1967 года General Motors ввело новую спецификацию Dexron В, позднее Dexron II, Dexron III и Dexron IV.Спецификации Dexron III и Dexron IV созданы с учетом требований к маслам для электронно-контролируемого сцепления автотрансформатора. Корпорацией General Motors также разработана и внедрена спецификация Allison C-4 (Allison - отделение General Motors по производству трансмиссий), определяющая требования к маслам, работающим в тяжелых условиях эксплуатации в грузовых автомобилях и внедорожной техники.Долгое время у компании Ford не было собственной ATF-спецификации, и фордовские инженеры использовали стандарт ATF-A. Только в 1959 году компания разработала и внедрила фирменный стандарт М2С33-А/В. Наибольшее распространение получили жидкости стандарта ESW-M2C33-F (ATF-F).
В 1961 году Ford издал спецификацию M2С33-D, учитывающую новые требования по фрикционным свойствам, а в 80-х годах - спецификацию Mercon. Масла, соответствующие спецификации Mercon, максимально приближаются к маслам Dexron II, III и совместимы с ними. Основные различия между спецификациями компаний General Motors и Ford - разные требования к фрикционным характеристикам масел (у General Motors на первом месте плавность переключения передач, у Ford - скорость их переключения).Типичные характеристики масел для АКП приведены в Табл. 2.
Табл. 1. Развития спецификаций масел
Компания General Motors | Компания Ford | ||
Год введения | Наименование спецификации | Год введения | Наименование спецификации |
1949 | Type A | 1959 | M2C33 - B |
1957 | Type A Suffix A (ATF TASA) | 1961 | M2C33 - D |
1967 | Dexron В | 1967 | M2C33 - F (Type - F) |
1973 | Dexron II C | 1972 | SQM -2C9007A, M2C33 - G (Type - G) |
1981 | Dexron II D | 1975 | SQM -2C9010A, M2C33 - G (Type - CJ) |
1991 | Dexron II E | 1987 | EAPM - 2C166 - H (Type - H) |
1994 | Dexron I II | 1987 | Mercon (дополнена в 1993) |
1999 | Dexron IV | 1998 | Mercon V |
Масла устаревших спецификаций до сих пор используются во многих европейских автомобилях, причем очень часто в качестве масел для механических коробок передач.
В автоматических трансмиссиях большинством производителей современных автомобилей рекомендованы масла, отвечающие требованиям спецификаций Dexron II, III и Mercon (Ford Mercon), которые, как правило, взаимозаменяемы и совместимы. Масла, отвечающие требованиям последних спецификаций, например Dexron III, могут быть использованы для доливки или замены в механизмах, где ранее применялись масла соответствующе спецификации Dexron II, а в некоторых случаях и ATF - A. Обратная замена масел не допустима.
Табл. 2. Типичные характеристики масел для АКП
Свойства | Dexron II | Dexron III | Allison C-4 | Mercon |
Кинематическая вязкость, мм2/с, не менеепри 40 0С | 37,7 | Не нормируется, определение обязательно | Не нормируется, определение обязательно | |
при 100 0С | 8,1 | 6,8 | ||
Вязкость по Брукфильду, мПа с, не более, при температуре: - 10 0С |
800 | - | Указать температуру, при которой вязкость масла равна 3500 сП | - |
- 20 0С | 2000 | 1500 | 1500 | |
- 30 0С | 6000 | 5000 | - | |
- 40 0С | 50000 | 20000 | 20000 | |
Температура вспышки, 0С, не ниже | 190 | 179 | 160 | 177 |
Температура воспламенения, 0С, не выше | 190 | 185 | 175 | - |
Испытания на вспениваемость | 1. Отсутствие пены при 95 0С | 1. Отсутствие пены при 95 0С | ASTM D892 Этап 1 - 100/0 мп | |
2. 5мм при 135 0С | 2. 10мм при 135 0С | Этап 2 - 100/0 мл | ||
3. Разрушение в течение 15с при 135оС | 3. Разрушение в течение 23с при 135оС | Этап 3 - 100/0 млЭтап 4 - 100/0 мл | ||
Коррозия медной пластины баллы, не более | 1 | 1 | Отсутствие почернения с отслаиванием | 1 |
Защита от ржавления | Отсутствие видимого ржавления на испытуемых поверхностях | Отсутствие видимого ржавления на испытуемых поверхностях | Отсутствие следов ржавчины или коррозии на контрольных плитах | Отсутствие видимого ржавления |
Испытания на износ по методу ASTM D 2882 (80 0C, 6,9 мПа): потеря массы, мг, не более | 15 | 15 | - | 10 |
На российском рынке ассортимент масел для АКП достаточно велик и, за редким исключением, представлен импортными маслами (Табл. 3).
Табл. 3. Масла для автоматических коробок передач
Chevron Supreme ATF (США) |
Многоцелевая жидкость для автоматических трансмиссий. Рекомендована для автомобилей FORD выпуска после 1977г., автомобилей Сеneral Motors и большинства других иномарок. Также рекомендуется для гидроусилителей и гидросистем. Отвечает требованиям спецификаций Dexron III и Mercon. |
Аutran DX III (ВР Англия) |
Полусинтетическое универсальное трансмиссионное масло для автоматических трансмиссий. Отвечает требованиям спецификаций GM Dexron III, Ford-Mercon, Allison C-4, rd mM3C. Специальные допуски: ZF TE-ML 14. |
Аutran MBX (ВР Англия) |
Полусинтетическое трансмиссионное масло для автоматических трансмиссий и гдроусилителей рулевого управления. Отвечает требованиям спецификаций GM Dexron III, Ford Mercon, Allison C-4. Специальные допуски: MB236.6, ZF TE-ML 11,14, MAN 339 Tupe C, Renk, Voith, Mediamat. |
Ravenol ATF (Германия) |
Всесезонное трансмиссионное масло для автоматических коробок передач и узлов трансмиссий легковых и грузовых автомобилей. Специальные допуски: MB 236.2; Busgetriebe Doromat 973, 974; MAN 339A. |
Ravenol Dexron II D (Германия) |
Всесезонное универсальное трансмиссионное масло для автоматических коробок передач и узлов трансмиссий легковых и грузовых автомобилей. Отвечает требованиям спецификаций GM Dexron II, Allison C-4. Специальные допуски: MAN 339 Tup C, MB 236.7. |
Ravenol Dexron F III (Германия) |
Всесезонное универсальное трансмиссионное масло для автоматических коробок передач и узлов трансмиссий легковых и грузовых автомобилей. Отвечает требованиям спецификаций GM Dexron III, Allison C-4, Ford Mercon. Специальные допуски: MB 236.1, 236.5; ZF TE-ML-03,11,14. |
Все масла, как правило, прошли испытания на соответствие указанным спецификациям и имеют специальные допуски от производителей техники.
Хотя эксплуатационный уровень ATF определяется спецификациями производителей автомобильной техники, значительная часть производимых масел используется в областях применения, отличных от АПК, например:
- В силовых коробках передач внедорожной строительной, сельскохозяйственной и горнодобывающей техники;
- В гидравлических системах автомобилей, промышленного оборудования, мобильной техники и судов;
- В рулевом управлении;
- В ротационных винтовых компрессорах
В состав масел для АКП обычно входят антиокислители, ингибиторы пенообразования, противоизносные присадки, модификаторы трения и набухания уплотнений. В целях идентификации и скорейшего обнаружения протечек масла для АКП окашивают в красный цвет.
http://www.toyota-rus.narod.ru