Opis

Drukuj

Oleje do przekładni samochodowych sterowanych ręcznie klasyfikuje się wg lepkości (SAE) i jakości (API). Oleje do przekładni mechanicznych muszą spełniać głównie wymagania producentów samochodów (firm amerykańskich). Wzorując się na olejach silnikowych można również dla olejów przekładniowych wymienić ich główne funkcje użytkowe:

  • smarowanie,
  • chłodzenie,
  • ochrona przed korozją,
  • utrzymanie w czystości elementów smarowanych,
  • przeciwdziałanie  starzeniu eksploatacyjnemu  i  destrukcyjnemu  działaniu zanieczyszczeń.

Skrzynie przekładniowe zawierają przekładnie zębate o różnej geometrii oraz łożyska, najczęściej toczne. W takich węzłach można w sprzyjających warunkach (obciążenie, prędkość ruchu względnego) osiągnąć tarcie płynne w warunkach smarowania EHD (elastohydrodynamicznego). Często jednak, ze względu na 'występujące w zazębieniach poślizgi i występujące na różnych stopniach przekładni różne prędkości obrotowe, w części par występuje tarcie mieszane. Pary toczne i toczno-ślizgowe charakteryzują również znacznie wyższe naprężenia stykowe niż pary ślizgowe.

Funkcje smarownicze olej przekładniowy będzie dobrze spełniał, jeśli posiada:

  • odpowiednią charakterystykę tribologiczną, umożliwiającą użytkowanie przekładni od temperatur otoczenia do temperatur normalnej pracy. Lepkości olejów przekładniowych są wyższe niż olejów silnikowych;
  • wysokie własności smarnościowe, a przede wszystkim przeciwzatarciowe. Uzyskuje się to przez wprowadzenie do bazy dodatków EP (Extreme Pressure - ekstremalne naciski).

Olej przekładniowy chłodzi węzły tarcia tym lepiej, im ma mniejszą lepkość. Lepkość oleju musi być dobrana kompromisowo - im wyższa, tym lepsze smarowanie (EHD), lecz rosną również tzw. straty mieszania i opory hydrauliczne. Olej powinien zawierać dodatki przeciwutleniające, zmniejszające skłonność do tworzenia osadów wewnątrz przekładni. Zawiera również inhibitory korozji. Nie jest dopuszczalne degradujące działanie na materiały uszczelnień. Ze względu na to, że olej przekładniowy jest intensywnie mieszany przez koła zębate z powietrzem powinien mieć technologicznie ukształtowaną zdolność do przeciwdziałania tworzeniu piany. Wysokiej jakości oleje przemysłowe (przekładniowe, hydrauliczne itp.) nie powinny mieszać się z wodą lub - inaczej mówiąc - powinna je cechować zdolność do natychmiastowego wydzielania wody (i gazów, np. wspomnianego wcześniej powietrza).

Zanieczyszczenia eksploatacyjne to głównie pyły, woda, produkty utleniania węglowodorów (generalnie w niższych temperaturach niż w silniku).

Najbardziej istotne cechy użytkowe to:

  • lepkość i wskaźnik lepkości,
  • smarność charakteryzowana wynikami testu czterokulowego lub z innych maszyn tarciowych (np. FZG, Timken),
  • własności przeciwutleniające,
  • własności przeciwkorozyjne,
  • własności przeciwpienne.

 

Klasyfikacja lepkościowa SAE olejów przekładniowych

 

Oleje przekładniowe dla sfery transportowej (do przekładni głównych i ręcznie sterowanych skrzyń biegów) oznacza się odpowiednio 70W, 75W, 80W, 85W, 80, 85, 90, 140, 250. W powszechnym użyciu są oleje wielosezonowe, np. 80W/90, 80W/140 itp. Przydział do odpowiedniej klasy lepkościowej wymaga spełnienia kryterium minimalnej lepkości kinematycznej w 100°C oraz zachowania płynności w określonej temperaturze ujemnej (np. dla oleju 80W w - 26°C - tabela 1).

Tabela 1.  Klasyfikacja olejów do przekładni głównych i ręcznie sterowanych skrzyń biegów SAE J 306 JUL 98 [430]

Klasa lepkości SAE

Najwyższa temperatura dla

lepkości 1 50000 cP, °C

Lepkość kinematyczna w

temperaturze 100°C, mm2 /s

minimum maksimum
70W -55 4,1 -
75W -40 4,1 -
80W -26 7,0 -
85W -12 11,0 -
80 - 7,0 11,0
85 - 11,0 13,5
90 - 13,5 24,0
140 - 24,0 41,0
250 - 41,0 -

 

Porównanie klasyfikacji lepkościowych SAE dla olejów silnikowych i przekładniowych przedstawiono na rys. 1. Widać, że tym samym wartościom lepkości odpowiadają różne oznaczenia klas w grupie olejów przekładniowych i silnikowych.

 

Rys. 1.  Porównanie klas lepkościowych (wg SAE) olejów przekładniowych i silnikowych

 

Klasyfikacja API jakości olejów przekładniowych

 

Klasyfikację jakościową olejów przekładu i o wyph wg API przedstawiono w tabeli 2. Symbol klasy składa się z dwóch liter GL (Gear Lubricant -z ang. olej przekładniowy) oraz liczby od 1 do 5 (wprowadzona w 1969 r. klasa GL-6 oficjalnie nie obowiązuje). Podstawowym olejem przekładniowym samochodowym wysokiej jakości jest olej klasy GL-5, zawierający komplet dodatków (przeciwutleniających, przeciwkorozyjnych i smarnościowych), polecany przez producentów samochodów do przekładni głównych. Olej ten jest również zalecany do skrzyni biegów niektórych samochodów, zaś część producentów przewiduje zastosowanie w nich oleju klasy GL-4. Oleje klasy GL-3 stosowane są bardzo rzadko, przykładem zastosowania może być przekładnia Fiata 126p.

 

Tabela 2. Klasyfikacja jakościowa olejów przekładniowych wg API

Symbol

klasyfikacji

Rodzaj oleju Zastosowanie
GL-1

Olej uniwersalny bez

dodatków

Przekładnie z ręczną zmianą biegów (w ciągnikach

rolniczych i ciężarówkach)

GL-2

Olej uniwersalny + dod.

przeciwutleniające i

przeciwkorozyjne

Do cięższych warunków pracy niż GL-1
GL-3

Dochodzi pewna ilość

dodatków EP

(smarnościowych)

Przekładnie walcowe i stożkowe w umiarkowanych

warunkach obciążeń i prędkości

GL-4

Więcej dodatków

smarnościowych niż w klasie

GL-3

Przekładnie średnioobciążone, w tym hipoidalne,

pracujące przy dużej prędkości i małym momencie

(lub odwrotnie)

GL-5

Podstawowa klasa olejów

przekładniowych

samochodowych o wysokiej

jakości

Przekładnie hipoidalne i inne pracujące w

umiarkowanych i ciężkich warunkach

 

Obecnie klasyfikacja API-GL jest tradycyjnie stosowana dla olejów przekładniowych do samochodów osobowych. Formułowane są jednak pod ich adresem dodatkowe wymagania ze strony producentów samochodów i producentów przekładni zespolonych.

W roku 1988 zaproponowano nową klasyfikację olejów przekładniowych do samochodów ciężarowych, wychodząc z założenia że oleje GL-4 i GL-5 nie spełniają zaostrzonych wymagań dla olejów o wydłużonym przebiegu eksploatacyjnym (pod względem odporności termooksydacyjnej, zużycia elementów przekładni i trwałości uszczelnień). Opracowano klasy:

  • PG-1 do ręcznie sterowanych skrzyń biegów oraz
  • PG-2 do przekładni hipoidalnych tylnego mostu.

Następnie zamiast klasy PG-1 wprowadzono klasę MT-1, klasa PG-2 pozostała bez zmian.

 

Oleje ATF (do przekładni automatycznych)

 

Różne oleje ATF przewiduje się do zastosowania w przekładniach samochodów osobowych i ciężarowych. Wynika to głównie z poziomu przenoszonej mocy oraz stosowanych odmiennych materiałów konstrukcyjnych i uszczelniających. Normy ujmujące wymagania (specyfikacje) pod adresem olejów ATF zostały opracowane przez amerykańskie koncerny samochodowe, gdyż w USA stosowanie przekładni automatycznych jest bardzo rozpowszechnione (około 90% wszystkich samochodów amerykańskich jest wyposażonych w automatyczne skrzynie biegów).

Specyfikacje olejów ATF dla samochodów osobowych, najbardziej znane i stosowane w świecie, zostały opracowane przez:

  • General Motors - specyfikacje DEXRON®
  • Forda - specyfikacje MERCON®.

Znak ® został zastrzeżony dla tych olejów ATF, które spełniają wymagania odpowiedniej normy oraz przeszły specjalną, nadzorowaną procedurę weryfikacyjną.

Oleje ATF dla samochodów osobowych spełniające powyższe normy są to lekkie oleje mineralne (w klasie lepkości SAE/5W), cechujące się płynnością (dobrą pompowalnością) w niskich temperaturach. Zawierają: inhibitory utleniania, dodatki przeciwpienne, przeciwzużyciowe i antykorozyjne, modyfikatory tarcia (istotne ze względu na mokre sprzęgła i hamulce), wiskozatory oraz dodatki łagodzące negatywny wpływ na elastomery uszczelnień. Dla ułatwienia identyfikacji barwi sieje na czerwono.

Oleje ATF dla przekładni samochodów ciężarowych produkuje się w różnych klasach lepkości - dobór lepkości wynika z warunków eksploatacji. Do samochodów osobowych stosuje się tylko jedną klasę lepkościową oleju ATF, niezależnie od warunków eksploatacji.

Najczęściej używane normy producentów dla olejów ATF samochodów ciężarowych to:

  • specyfikacja C autorstwa ATD (Alison Transmission Diyision, oddziału General Motors),
  • specyfikacja TO opracowana przez firmę Caterpillar.
| + -
Joomla! is Free Software released under the GNU/GPL License.