Параметры масла, напрямую влияющие на срок службы коробки-автомата, –вязкость, наличие антиокислительных, противоизносных и других присадок, качество базовой основы.
Ученые нашли способ вдвое продлить срок службы масла для АКПП
Ученые Губкинского университета разработали состав масла для автоматических коробок передач, которое служит вдвое дольше зарубежных аналогов. Оно сохраняет необходимые характеристики — вязкость, противоизносные свойства и высокую термоокислительную стабильность — в течение 150-200 тысяч км пробега.
Freepik
Для сравнения, импортные масла нужно менять уже через 60-70 тысяч км, то есть почти вдвое чаще.
Как масло влияет на срок службы коробки передач
Особое значение имеет термоокислительная стабильность жидкости. Внутри коробки перегревы на контактирующих поверхностях могут достигать 550-600℃. В этих условиях масло не должно подвергаться окислению как можно дольше. Быстрая потеря вязкости – главный признак некачественного масла. В этом случае оно перестает выполнять свои функции: нарушается адсорбционная защитная пленка на деталях трансмиссии. Из-за этого коробка быстрее изнашиваются.
В ходе последних исследований ученые установили причины, из-за которых снижается вязкость масла в АКПП. Выяснилось, что полимеры с высокой молекулярной массой и разветвленной структурой разрушаются в зубчатых зацеплениях трансмиссии: длинные макромолекулы в процессе работы и прохождения, например, зубчатых зацеплений, разрываются, образуя короткие. В результате падает вязкость.
Изучив физико-химические процессы, ученые смогли определить оптимальные характеристики масла.
Критерии качества правильного масла
Жидкость в автоматических коробках передач выполняет несколько функций, поэтому критериев качества много.
«Часть требований противоречит друг другу, — объяснила автор проекта, сотрудник кафедры химии и технологии смазочных материалов и химмотологии Александра Спиридонова. – С одной стороны, масло должно снижать трение, то есть обеспечивать противоизносные свойства. С другой – обеспечивать надежное схватывание фрикционных дисков в момент переключения передач, то есть проявлять высокие фрикционные свойства».
Для быстрой работы гидросистемы нужна малая вязкость масла, но это же качество одновременно снижает противоизносные характеристики.
До сих пор задачу объединения разнородных свойств в масле решали за счет добавления комплекса присадок, в том числе противоизносных и антифрикционных. При этом из-за особенностей химического состава они считаются «антагонистами». Улучшая один параметр масла, например, снижение износа, они ухудшают ряд других, в том числе фрикционные свойства.
Новый компонент в составе масла: сложный фосфатированный эфир
Однако химики РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина нашли выход из замкнутого круга, полностью отказавшись от ввода «присадок-антагонистов». Вместо них был разработан уникальный компонент – сложный фосфатированный эфир (ФЭС), который локально производится в России.
«Он обеспечивает снижение потерь на трение и более эффективное снятие тепла с поверхностей контактирующих деталей», — рассказала Александра Спиридонова.
В результате использования присадки – сложного фосфатированного эфира повышается КПД коробки передач и снижается температура масла. Меньший нагрев жидкости замедляет ее окисление, что продлевает срок службы АКПП.
«Применение нового компонента позволило уменьшить количество необходимых для изготовления масла присадок, использующихся сегодня в импортных аналогичных продуктах, что заметно удешевляет его производство», — отметил Леонид Багдасаров, научный руководитель проекта, доцент кафедры химии и технологии смазочных материалов и химмотологии.
Испытания в автобусном парке Москвы
Масло с новым составом протестировали в автобусном парке «Мострансавто». Трансмиссии городских автобусов работают в жестком режиме – в коробках постоянно происходит перемена передач. Так что поле для экспериментов было выбрано удачно.
«Испытания прошли успешно, жидкость сохранила необходимые характеристики в течение 200 000 км пробега», — отметила Александра Спиридонова.
К разработке уже проявили интерес нефтехимические компании. Следующий этап проекта - создание трансмиссионного масла для техники, работающей в северных регионах России.