Автомасла и все, что нужно знать о моторных маслах. Что такое гипоидная передача в автомобиле Как классифицируют трансмиссионные масла

Что представляет собой масло гипоидное? Этот вопрос вызывает интерес потребителей. Смешивание некондиционных и отработанных масел при небольшой модификации вполне может быть использовано в механизмах рулевого управления и некоторых типах трансмиссионных узлов.

При эксплуатации автомобиля очень важно какое масло используется для его коробки передач.

Под небольшой модификацией имеется в виду добавление в нефтепродукт некоторого количества присадок, которые придают продукту высокие противозадирные характеристики. Трансмиссионные масла подобной категории относят к типу GL-5 и вполне пригодны к эксплуатации в трансмиссионных агрегатах автомобилей, где в ведущих мостах применяют гипоидные шестерни. Подобный продукт широко используют даже для смазки карданов и редукторов вертолетов.

Характеристики гипоидного масла

Благодаря присадкам происходит смягчение процесса переключения передач.

Гипоидное масло имеет определенные характеристики.

В маслах для гипоидных механизмов должно находиться порядка 3-4 % серы, что, с одной стороны, предотвращает схватывание металлов при значительных нагрузках, а с другой, способствует быстрому окислению этого же металла. Чтобы как-то уравнять эти процессы, широко используют присадки.

Так, специальная добавка MOLYVAN L значительно повышает защитные свойства смеси в условиях сильных контактных нагрузок. Поэтому в смазках для коробок передач (включая гипоидные) и моторных смазках она применяется в качестве противоизносной присадки. Ее концентрация в трансмиссионной смазке может достигать 5%. Подобная категория нефтепродуктов для коробок передач и рулевого управления вполне работоспособна при температуре до -30º.

Значительным стимулом для развития масел, используемых в трансмиссионных механизмах, стало все большее распространение гипоидных ведущих мостов современных легковых автомобилей. Для грузового транспорта таким толчком послужило распространение червячных главных передач, которые стали популярны в грузовых автомобилях большой грузоподъемности и в междугородных автобусах. Обе новинки требуют использования специального вида масла именно для таких механизмов.

С середины прошлого века за границей начали развивать направление универсальных смазок, способных работать в любом автотранспорте. За основу были приняты стандарты Англии и США для гипоидных масел с повышенным содержанием хлора, фосфора и серы. Немецкие производители смазок основной акцент сделали на стендовых испытаниях продукта с целью получения максимально износостойких смазок, не способствующих коррозии. В последнее время автомобилестроители все реже используют ведущие гипоидные мосты, которым необходима универсальная смазка типа GL-6. Не имея спроса, этот тип постепенно уходит с рынка.

Созданы новые модификации масел для высокоскоростных гипоидных передач разных типов. Создана комплексная серо- и фосфорсодержащая присадка ВИР-1 специально для использования в трансмиссионных маслах разных типов. Стендовые испытания показали пригодность этой присадки для смазок, работающих в условиях повышенных нагрузок и скоростей, в том числе и в гипоидных передачах.

Транспортные средства, имеющие гипоидные передачи, в основном используют всесезонную смазку, разработанную для условий умеренного климата. Масла гипоидные предотвращают абразивный износ поверхностей благодаря использованию смазки с классом вязкости не менее SAE 90. По своим характеристикам гипоидные смазки не слишком отличаются от обыкновенных трансмиссионных, исключение составляет только их вязкость.

Условия эксплуатации гипоидного масла достаточно сильно отличаются от условий работы масел в двигателе.

В коробке передач основному износу подвергается зубчатая сцепка конической, червячной и гипоидной передач. На узком участке контакта зубьев шестеренок развивается довольно значительная температура. Масляная пленка, покрывающая зубья шестеренок, одновременно подвергается воздействию крайне высокого давления, больших скоростей и температур. Для работы в подобных условиях масло обязано максимально сохранять поверхность деталей от износа и не допускать схватывания поверхностей зубьев шестерен. Подобная «холодная сварка» может привести к катастрофическим последствиям.

В промышленном автотранспорте трансмиссия служит для передачи мощности от двигателя к колесам или другому двигателю. Отличие только в передаваемой мощности. Агрегаты подразделяются на:

• механические;
• гидравлические.

Конструкция механической коробки передач вполне традиционная и мало чем отличается от привычных механизмов. В машинах повышенной проходимости предусмотрено несколько ведущих мостов, использующих различные агрегаты для отбора мощности. Для всех этих узлов предназначено гипоидное масло.

Вернуться к оглавлению

Классификация масла по условиям применения

Трансмиссионное масло также разделяется по условиям применения на:

• летнее;
• зимнее.

В России принято разделять гипоидные смазки по вязкости и эксплуатационным свойствам.
По вязкостным характеристикам различают 4 группы, а по условиям эксплуатации – целых 5 категорий.

В гипоидных передачах для работы с ударными нагрузками при очень высоком давлении и температуре подходит только трансмиссионное масло 5 категории ТМ-5.

Согласно спецификации, это должно быть минеральное масло с достаточным количеством противозадирных присадок, способное выполнять многофункциональные действия универсального характера.

Подобная смазка используется исключительно в самых трудных эксплуатационных условиях, а ее окончательный состав зависит от конкретной конструкции трансмиссии.

Чтобы ваша машина ездила не достаточно залить бензин и нажать педаль газа, важно постоянно контролировать исправность всех органов «железного коня». Ведь машина - сложный механизм, в котором только правильное взаимодействие всех винтиков и «шестеренок» образует единое целое, которое и будет работать как часы.

Одной из таких важных составляющих бесперебойной работы автомобильного организма является гипоидная передача, по типу используемых шестерней. Выделяют еще два типа передач: коническая и цилиндрическая. Мы остановимся на гипоидной передаче.

Для начала разберемся с названием. Почему гипоидная? Это сокращенное от гиперболоидная. Дело в том, что зубья у такой передачи криволинейны и движутся по геометрической фигуре — гиперболоиде.

Гипоидную передачу изобрели почти 90 лет назад - в 1926 году. Ее основной задачей было снижение центра масс в легковушках. Позже, выяснив, что у этого типа передачи есть еще масса достоинств, ее стали использовать и на грузовиках, таких как - 133 Г и ЗИЛ - 433100 (вместо двойной передачи).

Чем же гипоидная передача отличается от двух других типов?

Главное. Обратить внимание на два момента: оси валов обязательно нужно сместить в соответствии со специальными математическими расчетами, плюс гипоидную передачу можно применять лишь в узлах, в которых оси зубчаток скрещиваются. Если эти два правила не будут соблюдены, передачу тут же заклинит.

Достоинства гипоидной передачи

В чем же ее достоинства по сравнению с остальными двумя типами передач? Среди основных мастера выделяют ее практически бесшумную работу (из-за того, что одновременно в зацепленном состоянии находятся несколько зубьев) и большую прочность (увеличен средний диаметр шестерни) по сравнению с канонической передачей.

Это достигается благодаря расположению зубчатых колес: не пересекающемуся, а перекрещивающемуся. Кроме того, уменьшена нагрузка, которую испытывает один зубец, благодаря этому работа всех шестеренок более надежна и долговечна.

Автомобили, в которых использована гипоидная передача отличает, ко всему прочему, еще устойчивость и плавность хода. Эти характеристики для автолюбителей играют едва ли не первостепенную роль при выборе «железного коня», и всегда находятся на особом контроле у автомобильных концернов, которые постоянно совершенствуются в направлении улучшения не только «мозга» машины, но и комфортности езды.

Поэтому гипоидную передачу вы чаще всего можете наблюдать в автомобилях представительского класса. Таких как «Инфинити», «Лексус» и др. Больше того, зубья гипоидной передачи характеризуются большей сопротивляемостью усталости, если сравнивать с конической передачей. Но там, где есть плюсы, встречаются и минусы.

Недостатки

Давайте рассмотрим недостатки использования такой передачи в редукторе. К минусам использования гипоидной передачи можно записать, во-первых, ее дороговизну. Причина здесь в том, что изготовить ее не так просто. Однако, гипоидную передачу уже активно внедряют даже в бюджетных авто из Поднебесной, так что насчет дороговизны еще спорный вопрос. Еще из минусов — высокая вероятность заедания шестеренок. Это возможно из-за скольжения вдоль линии контакта.

Причина заедания, конечно, лечится. Водителям рекомендуют использовать только трансмиссионные масла, которые как бы обволакивают шестерни специальной пленкой и не допускают заедания. К заеданию может привести неправильная регулировка и низкое качество «расходников». Интересно, что этот недостаток такого типа передачи превратили в достоинство разработчики полноприводных авто и успешно его используют.

Плюс ко всему гипоидная передача славится тем, что быстро приходит в негодность. Вкупе с относительной дороговизной это может часто становится решающим фактором для изготовителей авто. И гипоидной передаче они предпочитают более дешевые варианты.

И все же, если вам посчастливилось стать обладателем авто с гипоидной передачей, знайте, что приобрели надежную «лошадку», которая при грамотном уходе и периодическом контроле будет трудится вам на радость.

В общем, ровных дорог вам!

Многие автолюбители, по много лет эксплуатирующие транспортное средство, особо не вникают в его устройство, особенности использования и обслуживания. Они даже не слышали, что в нём используется гипоидная передача.

Для того чтобы транспортное средство могло передвигаться по автомобильным дорогам, мало наличия топлива в бензобаке и желания водителя. Необходимо совместить взаимодействие силового агрегата, рулевого управления, других узлов и механизмов. Среди них много таких, в которых используются гипоидные передачи.

Немного об устройстве

Этому виду передачи уже более 90 лет. При её разработке перед конструкторами ставилась задача по снижению центра массы в легковых машинах.

После опробования устройства на автомобилях было выявлено целый ряд достоинств, после чего приняли решение об использовании на грузовых машинах. У многих возникает вопрос о названии этого узла. Слово гипоидная взято от гиперболоидная, именно так следовало бы называть устройство.

Важно! Зубья шестерен изготовлены криволинейными, движение осуществляется по геометрической фигуре, которую называют гиперболоидом.

Оси валов в обязательном порядке необходимо сместить. Для определения величины смещения выполняется расчёт гипоидной передачи. Применять её можно в тех узлах, где оси шестерён скрещиваются. В противном случае может произойти заклинивание узла.

Немного о достоинствах и недостатках

Процесс эксплуатации таких узлов показал целый ряд достоинств:

1. Бесшумная работа передачи, вызвана тем, что в зацеплении находится не один, а несколько зубьев.
2. Увеличивается прочность деталей. Это возможно потому, что гипоидные колёса перекрещиваются, а не пересекаются между собой.
3. Значительно уменьшена нагрузка на один зуб, так как в работе одновременно участвует несколько штук.
4. Повышается устойчивость и плавность хода.
5. Повышенная сопротивляемость усталости против конических передач.

Вместе с тем существуют некоторые недостатки в таких конструкциях:

• Высокая стоимость «гипоидки» в сравнении с коническими деталями.
• Нельзя исключить вероятности заедания шестерёнок.
• Неправильная эксплуатация и обслуживание передачи, приводит к ускоренному её износу.
• Трудности при изготовлении зубьев.

Главная гипоидная передача, схема которой была рассмотрена, применяется не только для привода ведущей оси автомобиля или трактора, но и в железнодорожном транспорте на дрезинах и локомотивах. Также она встречается в приводе генераторов пассажирских железнодорожных вагонов.

Её устанавливают в металлорежущие станки, чаще всего в автоматах, которыми производится нарезка зубьев. Гипоидная главная передача в легковом транспорте нашла своё место не только благодаря повышенной прочности и плавности хода, но и возможности расположить низко кузов машины. Это даёт возможность снизить центр тяжести автомобиля.

Что ещё следует знать

Что такое гипоидная передача в автомобиле в общих чертах мы рассказали. Остановимся ещё на некоторых аспектах её правильной эксплуатации. Во время движения транспортного средства с гипоидной главной передачей следует учитывать тот факт, что пятно зацепления зубьев шестерён при движении вперёд или назад различно. При движении вперёд оно будет находиться в средней части зуба, а когда будет включен задний ход, пятно смещается назад к краю зуба. Кроме этого при возрастании нагрузки на шестерни, пятно контакта имеет возможность для смещения.

Это следует учитывать, особенно при движении задним ходом. Это сделано специально, так как транспортное средство в основном движется вперёд. Владельцам автомобилей, особенно внедорожников, у которых два ведущих моста и две главные передачи, следует знать. При поездках в экстремальных дорожных условиях, когда существует опасность застрять в разбитой колее, выдёргивать застрявший автомобиль нужно только передним ходом. В этом случае будет работать увеличенное пятно контакта, что позволит избежать поломки зубьев.

Обычно у всех внедорожников передние мосты изначально слабее задних. Опытные водители рекомендуют владельцам машин с гипоидными передачами следовать нескольким правилам при попадании в тяжёлые условия эксплуатации:

1. По возможности использовать динамические стропы.
2. Не ставить автомобиль под большим углом к вытаскиваемому.
3. Использовать при вытаскивании тросогаситель.

Очень многих автолюбителей интересует вопрос: что такое гипоидное масло, в чем его отличие от обыкновенного трансмиссионного? Если рассмотреть гипоидный состав, можно обнаружить смесь отработанного и некондиционного масла, которое подходит редукторам рулевого управления, а также некоторым трансмиссионным узлам.

Для улучшения качества таких смазочных материалов проводят небольшую модификацию. В состав добавляются специальные присадки, благодаря которым гипоидная смазка получает отличные противозадирные характеристики.

Эти трансмиссионные жидкости относятся к категории GL-5. Их можно использовать в трансмиссии автомобилей, оборудованных ведущими мостами с гипоидными шестернями. Такие смазывающие смеси нашли широкое применение в редукторах вертолетов и карданах автомобилей.

Характеристики

Чтобы гипоидные механизмы работали нормально, они должны смазываться компонентом, в состав которого входит примерно 4% серы. Она защищает металлы от схватывания, однако при этом приводит к быстрому окислению. Для нейтрализации такого процесса добавляют уникальные присадки.

MOLYVAN L улучшает защитные свойства смазки, когда детали испытывают повышенные в контактные нагрузки. Такое свойство присадки дало возможность использовать ее в КПП, оснащенных гипоидными шестернями, как защиту от повышенного износа. В жидкостях для трансмиссии концентрация этой добавки иногда превышает 5%. Смазка не замерзает при температуре минус 30.

Время не стоит на месте. Сегодня появилось много новых модификаций масел для работы в высокоскоростных гипоидных механизмах. Присадка ВИР-1 содержит одновременно фосфор и серу. Это позволяет добавлять ее в самые разные виды трансмиссионных масел. Проведенные испытания показали, что она улучшает качество смазочных смесей, предназначенных для улучшения работы гиперболоидной зубчатой передачи.

Все автомобили, имеющие коробки с гипоидной передачей, обычно пользуются всесезонной смазкой, которая показывает отличные результаты в умеренном климате. Гипоидные автомасла способствуют уменьшению износа поверхности детали. В принципе, их свойства мало чем отличаются от характеристик обычных трансмиссионных, единственное отличие – вязкостной коэффициент.

Какие масла можно использовать в гипоидных передачах

В современных авто обязательно устанавливаются КП с гиперболоидными передачами. Практически все автовладельцы знакомы со смазкой ТАД-17. Она постоянно заливается в трансмиссии отечественных автомашин. После появления в России иностранных автомобилей список жидкостей для трансмиссий стал быстро увеличиваться.

Главной характеристикой таких автомасел стала их вязкость. Сегодня отечественные производители расходных материалов начали пользоваться классификацией SAE, применяемой в современном мире. В нее входит несколько групп вязкости:

1. Летние – 3.
2. Зимние – 4.

Чтобы отличить зимние масла от летних, в их название добавляется буква W, например:

• SAE70W,
• SAE75W,
• SAE80W.

В составах для летнего периода эта буква отсутствует: SAE90, SAE140, SAE250. Сезонные варианты рассчитаны на длительное использование, но по окончанию определенного периода их приходится менять, хотя ресурс полностью не исчерпан. Поэтому их применение считается нерентабельным. Сегодня более популярными стали всесезонные, обозначение которых имеет двойную маркировку – SAE80W-90.

Согласно стандарту API, трансмиссионные масла подразделяются на классы в зависимости от своих эксплуатационных качеств (GL 1-6). От величины цифры зависит количество содержащихся в них присадок, которые улучшают работу КП.

Для легковых автомобилей, оснащенных гиперболоидной винтовой передачей, применяются трансмиссионные масла GL-4/5/6.

Трансмиссионные масла используются в большинстве механических коробок передач, раздаточных коробках, промежуточных и ведущих мостах, червячных и реечных передачах рулевого управления автомобиля. В ряде случаев трансмиссионные жидкости применяются наравне с пластичными смазками для обеспечения высокого ресурса работы узлов трения: шарниров рулевых тяг, карданных передач, шаровых опор. При этом к герметичности этих узлов предъявляются повышенные требования.

Как классифицируют трансмиссионные масла?

Многообразие требований к маслам для трансмиссий, различные условия их применения и обилие марок приводят к необходимости обобщения спецификаций производителей и потребителей масел и созданию единой классификационной системы их обозначения.

В настоящее время за рубежом действует несколько классификаций таких жидкостей. Наиболее известные из них – SAE и API.

Чаще всего производители на этикетках указывают обозначение по этим обеим системам. Российские масла чаще всего классифицируют также по ГОСТ.

Классификация по ГОСТ

В России для разделения по классам вязкости и эксплуатационным группам, а также установления стандартных обозначений принят ГОСТ-17479.2-85. По данному стандарту трансмиссионные масла в зависимости от величины вязкости при температуре +100 °С подразделяются на четыре класса: 9, 12, 18, 34, а по уровню эксплуатационных свойств, составу и возможным областям применения – на пять групп: 1, 2, 3, 4, 6, 5. Принцип классификации по областям применения подобен принципам, заложенным в системе API.

В обозначении трансмиссионных масел по ГОСТ присутствуют три группы символов. Вначале указывается буквы "ТМ" (масло трансмиссионное), затем, через дефис, идет числовое указание области применения и состава. Третья группа символов в обозначении - цифры, описывающие вязкостные характеристики при высоких и низких температурах.

Так как по обозначению ГОСТ достаточно трудно с ходу определить температурный диапазон применения трансмиссионных масел, отечественные производители дополнительно указывают их вязкость по SAE.

Как разделяются масла по SAE?

Классификация SAE J306 разделяет трансмиссионные масла по вязкости на "зимние" (70W, 75W, 80W, 85W) и "летние" (80, 85, 90, 140, 250). Всесезонные масла имеют двойное обозначение, например, 75W-90, 80W-140 и т. д.

Какие масла выделяет API?

Классификация API подразделяет трансмиссионные масла по эксплуатационным свойствам на семь групп: GL-1, GL-2 , GL-3 , GL-4 , GL-5 , GL-6 и МТ-1. В агрегатах трансмиссии легковых автомобилей чаще всего используются масла GL-4 (для цилиндрических, спирально-конических и гипоидных зубчатых передач при умеренных условиях эксплуатации) и GL-5 (для гипоидных передач при жестких условиях эксплуатации).

Таблица. Выбор трансмиссионных масел по API

Масла категории GL-6 – это более новые материалы, требования к которым учитывают не только повышенные рабочие свойства, но и современные требования экологических стандартов. Такие масла выдерживают более высокие температуры при экстремальных нагрузках. Они хорошо работают в гипоидных передачах и имеют повышенный ресурс.

В настоящее время существуют еще два дополнительных класса API. Они имеют ограниченную сферу применения, поэтому распространены не так широко.

Масла класса MT-1 – это аналог категории Gl-5, однако эти материалы способны работать в условиях более высоких термических нагрузок.

Категория PG-2 по требованиям также в основном совпадает с GL-5, однако масла этой группы имеют низкую агрессивность по отношению к эластомерным (резиновым) уплотнительным элементам, которые используются в конструкции современной трансмиссии.

Можно ли смешивать трансмиссионные жидкости?

Чтобы разобраться в этом вопросе, надо понимать, что даже масла, имеющие схожие эксплуатационные свойства и выпускаемые одним производителем, могут иметь различный химический состав. Так, например, в общем случае, такие материалы могут быть изготовлены на минеральной или полусинтетической основе. Состав используемых присадок еще более разнообразен. При смешивании масел разных марок эти компоненты могут взаимодействовать между собой и вступать в химические реакции. Продукты этих реакций изменяют, порой кардинально, первоначальные свойства исходных масел.

Чаще всего соединение различных масел приводит к повышенному вспениванию продукта, что значительно ухудшает параметры смазывания и приводит к повышенному нагреву узлов трансмиссии.

Таким образом, от смешивания масел различных групп лучше воздержаться. В исключительных случаях можно доливать масло той же классификационной группы.

На что обращать внимание при выборе масла?

При выборе масла для узлов трансмиссии обычно ориентируются на два критерия: удельные нагрузки, действующие в механизме, и скорости относительного скольжения.

В зависимости от этого подбирают трансмиссионные масла, различающиеся вязкостью и количеством присадок, в первую очередь, противозадирных. Последние, как правило, содержат сернистые соединения, вызывающие в критических режимах химические изменения (модификацию) металла. Поверхностный слой материала не вырывается, образуя задиры, а превращается в тонкую пленку, которая впоследствии становится продуктом износа. Несмотря на то, что металл при этом химически "разъедается", общий износ в тяжелых условиях работы оказывается меньше.

В каждом конкретном случае выбор того или иного сорта трансмиссионного масла должен обусловлен, прежде всего, указаниями заводской инструкции по эксплуатации автомобиля. Использование жидкости более низкой категории по градации API недопустимо, поскольку ведет к выходу агрегата из строя, а более высокой – нецелесообразно, в первую очередь, по экономическим соображениям. Если же специальных указаний нет, то принцип выбора заключается в следующем.

Работу агрегатов грузовых автомобилей со спирально-коническими передачами достаточно надежно обеспечивают масла с уровнем эксплуатационных свойств GL-3. Что касается редукторов с гипоидным зацеплением шестерен, то для них во всех случаях пригодно только масло класса GL-5. В равной мере это относится и к грузовым, и к легковым автомобилям. Масло более низкой группы не сможет предохранить зубья гипоидной пары от задиров.

Потребность легковых автомобилей в общем случае такова: масло класса GL-5 используется для ведущих мостов, класса GL-4& – для механических коробок передач.

Однако выбор трансмиссионного масла определяется не только уровнем его эксплуатационных свойств, но и вязкостью смазочного материала. В зоне умеренных температур лучше ориентироваться на значение вязкости 90.

Если рациональнее использовать "всесезонное" масло, то речь может идти о сортах с индексами 75W-90, 80W-90 и 85W-90. Причем последнее не очень подходит для суровой зимы, так как при сильных морозах становится слишком густым. Масло класса 80W-90 достаточно универсально, a 75W-90 позволяет не испытывать трудностей даже в период самых сильных морозов.

Покупайте только качественные фирменные продукты. Трансмиссионные масла таких известных компаний как Mobil, Esso, Molykote помогают предотвратить износ и перебои в работе систем передачи мощности и их составляющих, максимизируют интервалы между сменами масла.