車(chē)齒輪油用于機(jī)械式變速器、驅(qū)動(dòng)橋和轉(zhuǎn)向器的齒輪、軸承等零件的潤(rùn)滑．起到潤(rùn)滑、冷卻、防銹和緩沖的作用。由于汽車(chē)齒輪工作條件復(fù)雜．接觸壓力大(2.5GPa-4.0GPa)．圓周速度快(5m/s-10m/8．滑動(dòng)速度高(2m/s-10m/s)．油溫高(65℃-180℃)．故對(duì)齒輪油的要求較高。其中雙曲線齒輪傳動(dòng)的工作條件更苛刻．對(duì)汽車(chē)齒輪油使用性能要求更高．使用中如果不能正確選用合適的齒輪油．就不能保證齒輪的正常潤(rùn)滑．容易導(dǎo)致齒輪的早期磨損和擦傷 甚至?xí)斐纱蟮能?chē)輛和人身亭故。因此．汽車(chē)齒輪油的正確選用非常重要。
汽車(chē)齒輪油的分類(lèi)及發(fā)展
國(guó)外汽車(chē)齒輪油的分類(lèi)與發(fā)展。一類(lèi)是按SAE：(美國(guó)汽車(chē)工程師協(xié)會(huì))粘度分類(lèi)．分為7種牌號(hào)。70W、75w、80w、85W、90、140、250。帶尾綴w為冬季用齒輪油，它是根據(jù)齒輪油粘度達(dá)到150Pa·s的最高溫度和100℃時(shí)的最小運(yùn)動(dòng)粘度兩項(xiàng)指標(biāo)劃分的。不帶尾綴w的為夏季用齒輪油，它是根據(jù)100％：時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度范圍劃分的。另外．還有多級(jí)油．如8()W/90、85W/90等。另一類(lèi)是按APl(美國(guó)石油協(xié)會(huì))使用性能分類(lèi)．依據(jù)工作條件的苛刻程度劃分為GL-1--GL-6六級(jí)。近年來(lái)，隨著汽車(chē)技術(shù)不斷發(fā)展，許多汽車(chē)制造廠商對(duì)汽車(chē)齒輪油的要求超過(guò)這些技術(shù)規(guī)范。因此．SAE和ASTM(美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì))建議用新的等級(jí)表示，即MT-1和PG-2。其中MT-1是機(jī)械變速器用油，它的質(zhì)量高于GL一4，改善了熱安定性．抗氧性、清凈性、抗磨性、密封材料與青銅件的配伍性。PG一2質(zhì)量要求比GL-5高．用于驅(qū)動(dòng)橋潤(rùn)滑。
國(guó)內(nèi)汽車(chē)齒輪油的分類(lèi)目前國(guó)內(nèi)汽車(chē)齒輪油分類(lèi)也有兩種．一種按粘度分類(lèi)．其分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)參照SAE粘度分類(lèi)(SAE J306)執(zhí)行．具體如表1所列。另一種是按使用性能分類(lèi)．執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為GB/76317-1995的使用性能。
潤(rùn)滑性和極壓抗磨性
汽車(chē)齒輪油應(yīng)具有適宜的運(yùn)動(dòng)粘度，以保證形成較好的潤(rùn)滑狀態(tài)。汽車(chē)齒輪多處于混合潤(rùn)滑和邊界潤(rùn)滑狀態(tài)，主要是油性劑的油膜和極壓抗磨劑的反應(yīng)膜起作用，從而減小磨損量．防止高負(fù)荷條件下的齒面擦傷和燒結(jié)。對(duì)于齒輪油的潤(rùn)滑性和極壓抗磨性．其評(píng)定指標(biāo)除運(yùn)動(dòng)粘度外，還要通過(guò)四球極壓試驗(yàn)機(jī)或臺(tái)架試驗(yàn)來(lái)評(píng)定。利用四球法在四球極壓試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行評(píng)定潤(rùn)滑油承載能力的模擬試驗(yàn)．通過(guò)試驗(yàn)確定出潤(rùn)滑油的最大無(wú)卡咬負(fù)荷(PB)、燒結(jié)負(fù)荷(PD)和綜合磨損值(ZMZ)等指標(biāo)。 在試驗(yàn)條件下使鋼球不發(fā)生卡咬最高負(fù)荷．即無(wú)卡咬負(fù)荷．它表示潤(rùn)滑油的油膜強(qiáng)度．在該負(fù)荷下摩擦表面間能保持完整的油膜。在該試驗(yàn)條件下，使鋼球發(fā)生燒結(jié)的最低負(fù)荷．即燒結(jié)負(fù)荷．它表示潤(rùn)滑劑的極限工作能力,綜合磨損值等于若干攻校正負(fù)荷數(shù)學(xué)平均值．它表示潤(rùn)滑油從低負(fù)荷至燒結(jié)負(fù)荷整個(gè)過(guò)程的平均抗磨性能。
低溫操作性和粘溫性對(duì)于低溫操作性
除規(guī)定傾點(diǎn)、成溝點(diǎn)和粘度指數(shù)等指標(biāo)外．還特別采用了“表觀粘度迭150Pa·s時(shí)的溫度”這一指標(biāo)。在冬季嚴(yán)寒地區(qū)．要求汽車(chē)齒輪油在低溫下保持必要的流動(dòng)性．以保證軸承等零件的潤(rùn)滑和齒輪開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)容易。汽車(chē)齒輪油的工作溫度范圍也比較寬．因此不但要求低溫時(shí)流動(dòng)性好．而且高溫時(shí)粘莊值不能太小，即具有良好粘溫性。
熱氧化安定性
汽車(chē)齒輪油抵抗高溫條件下氧化的能力為其熱氧化安定性。在162℃高溫下．強(qiáng)制氫化50h后，測(cè)定正戊烷不焙物、苯不溶物酸值和運(yùn)動(dòng)粘度等來(lái)評(píng)定。
抗腐蝕性和防銹性
抗腐蝕性的評(píng)定采用GB/T5096—85《石油產(chǎn)品銅片腐蝕試驗(yàn)法》．防銹性評(píng)定采用GB／T11143—89《加抑制劑礦物油在水存在下防銹性能試驗(yàn)》。
汽車(chē)齒輪油的選用
選用汽車(chē)齒輪油．主要是確定粘度級(jí)別和使用性能級(jí)別．以此兩項(xiàng)指標(biāo)選用合適的汽車(chē)齒輪油。
粘度級(jí)別的選用
選用汽車(chē)齒輪油的粘度級(jí)別主要根據(jù)使用環(huán)境的最低氣溫和最高氣溫．推薦參數(shù)列于表4。汽車(chē)齒輪油的粘度應(yīng)保證低渴條件下的車(chē)輛起步，又能滿(mǎn)足油溫升高后的潤(rùn)滑要求，并考慮汽車(chē)齒輪油換油周期長(zhǎng)短因素。GL-3的換油周期為4 5萬(wàn)km．GL-4、GL-5的換油周期為5萬(wàn)km 6萬(wàn)km。
使用性能級(jí)別的選用
主要根據(jù)齒面壓力、滑移速度和油溫等工作條件．而這些條件又取決于傳動(dòng)裝置的類(lèi)型，所以可按齒輪類(lèi)型和傳動(dòng)裝置的功能來(lái)選擇使用性能的級(jí)別。一般來(lái)說(shuō)，驅(qū)動(dòng)橋主傳動(dòng)器工作條件苛刻，而雙曲線齒輪主傳動(dòng)器更為苛刻。所以對(duì)齒輪油的使用性能要求更高，應(yīng)選用更高級(jí)別的齒輪油．為減少用油級(jí)別．在汽車(chē)各傳動(dòng)裝置對(duì)齒輪油使用性能要求相差不大的情況下．可選用同一級(jí)別使用性能的齒輪油。通常情況下．為保證齒輪的正常潤(rùn)滑．引進(jìn)車(chē)型及進(jìn)13汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)橋必須使用重負(fù)荷車(chē)輛齒乾油GL-5．機(jī)械變速器用中負(fù)荷車(chē)輛齒輪油GL-4。采用雙曲線齒輪驅(qū)動(dòng)橋的國(guó)產(chǎn)汽車(chē)，可以用GL-4或GL-5齒輪油．機(jī)械變速器用GL-4齒輪油。采用螺旋錐齒輪和圓柱齒輪驅(qū)動(dòng)橋的國(guó)產(chǎn)汽車(chē)可以用GL一3普通車(chē)輛齒輪J油或GL-4齒輪油．機(jī)械變速器用GL-3,齒輪油。
目前，GL-3是車(chē)輛齒輪油用量最多的一個(gè)品種．約占總量的46％；GL-4占35％，GL-5占19％。近幾年不斷引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)車(chē)型，對(duì)車(chē)輛齒輪油要求越來(lái)越高．GL-4、GL-5用量也不斷增加。
節(jié)能、環(huán)保仍是當(dāng)今世界范圍內(nèi)的主題．據(jù)資料介紹．車(chē)輛中運(yùn)動(dòng)部件的摩擦、磨損占全部功率的三分之一．通過(guò)改善潤(rùn)滑條件來(lái)改善燃油經(jīng)濟(jì)性，已成為當(dāng)今世界汽車(chē)行業(yè)研究的課題。在北美、西歐普遍采用低粘度的多級(jí)齒輪油．使變速器、驅(qū)動(dòng)橋齒輪工作處于混合潤(rùn)滑．既有彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑．又有邊界潤(rùn)滑。齒輪油粘度高對(duì)彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑有利，因?yàn)橛湍ず穸却螅休d能力高，但粘度高產(chǎn)生的摩擦阻力大，自耗較多動(dòng)力能源。隨著科技發(fā)展．油品中加有各種極壓抗磨劑、油性劑，以保證足夠潤(rùn)滑性能。美國(guó)曾用34輛重型貨車(chē)進(jìn)行行車(chē)試驗(yàn)．比較各種不同粘度的節(jié)油效果．結(jié)果是低粘度車(chē)輛齒輪油75W/90節(jié)油效果明顯．而80W/90節(jié)油效果不明顯.
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