关于齿轮润滑在这一节中我们将重点讨论有关车辆的齿轮油和润滑问题。齿轮油是一个非常重要的因素,尤其是在我们面临提升车辆马力并将动力传送到地面的时候。 在讨论之前,先看一些关于润滑的基本原理是很重要的。机械元件的润滑一般主要分为两种基本润滑方式:液态润滑和边界润滑。 液态润滑或“全液体薄膜”润滑就是润滑油进入两表面间并形成液体膜使两个运动表面分开的功能。在这种润滑方式中,部件就像浮在油垫子上,并且不会和其它表面产生过度接触。 边界润滑是通过一层薄而坚韧的膜来实现,它提供了化学摩擦减少和负载磨损保护的特性。这种润滑方法取决于润滑剂的化学结构,以形成非常薄的化学层,防止负载轴承表面的磨损和损伤。 在齿轮润滑中,两种润滑方式都很重要。润滑剂的粘度必须正确以提供液体层来保护高震动负载下的表面,产品化学特性必须正确以在接触和滑动过程中保护表面。 齿轮油的化学特性与发动机机油的化学特性在抗磨损添加剂的种类上有很大的不同。发动机机油取决于锌—钙的抗磨损组成,而齿轮油通常取决于硫—磷的抗磨损组成。 温度和压力激活齿轮油中化学EP(极端压力)成分。这种化学反应为齿轮表面提供滑动和保护。齿轮润滑剂有特殊的气味,这是由于它们添加剂的结构造成的。 齿轮油的性能和应用是根据它们的SAE粘度等级和API(美国石油协会)GL分类来区别的。API-GL分类是对应用中所涉及的齿轮种类、负载和材料的说明。向上的数字表明了负载承受能力:GL3和GL4产品基本用于低负载汽车齿轮箱和手动变速器,Hypoid/GL5和GL6*产品用于高负载应用,如差速器和后轴。 *API重负载GL6标准已经从新型轻负载客车保证标准中取消,但一些厂家仍然为极端应用保持更严格的性能指标。 对于想要最大保护的性能爱好者,我们认为“GL-6”产品所提供的超值保护是一项非常有价值的投资。
API齿轮油使用说明API分类 | 化学组成 | 典型应用 | GL-1 | 直接矿物油 | 卡车手动变速器 | GL-2 | 通常含多脂肪材料 | 手动变速器和螺旋伞驱动 | GL-3 | 含温和的极端压力添加剂。化学组成是从发动机机油的锌/碳成分到含硫/磷的极端压力添加剂的特殊液体 | 手动变速器和螺旋伞驱动 | GL-4 | 等效于不在使用的MIL-L-2105,通常满足50%的GL-5添加剂水平 | 在中等负载时,用于手动变速器,螺旋伞和准双曲面齿轮 | GL-5 | 等效于现在的MIL-L-21050;推荐用于全世界范围内的大部分客车和卡车上 | 在中等和严酷负载下,用于准双曲面和其它类型的齿轮中。典型应用于客车和轻型卡车手动变速器中 | GL-6 | 绝对重负载API标准 | 用于严酷负载下,包括在高负载、强震动、高转速时的高补偿准双曲面齿轮 |
许多齿轮油都含有减少软金属化学侵蚀的化学成分,所以当顾客挑选产品时,都应该明白设备生产厂家所建议使用的润滑剂的种类和参数。 需要指出的很重要一点就是齿轮油不是按照与发动机机油一样的粘度标准来分类,它们之间的粘度关系(不是负载承受能力或应用读写刻度计)可大致概括如下:75W90齿轮油=10W40发动机机油,85W齿轮油=SAE 30发动机机油,90W齿轮油=SAE 40发动机机油。 下面图表给出了准确的用于齿轮润滑的不同种油的粘度关系: 在高性能和特殊应用中,顾客需要考虑的是他们将怎样使用设备以及有什么其它可变因素存在。比如,在后轴或变速器是客户定做或改装的一些应用中,机械师就会根据使用于街道,拉力赛或者公路赛的情况来设置齿轮接触面积和间隔。同时考虑有没有限制滑动,或者其它的可变因素。 机械师为公路赛使用的低粘度产品如75W90设置间隔,这种情况下负载是持续不变的而且转速很高。同样,为在拉力赛中承受严酷震动负载设置间隔,这种情况下高粘度产品如90W140或者更高的粘度可能是必需。 在高性能街道汽车应用中,设备制造商或机械师就会用中等粘度的产品如90W来保护齿轮并限制齿轮噪音。必要时还要使用额外的添加剂来限制滑动或进行正向牵引。
给性能爱好者的建议合成齿轮油比石油基齿轮油能更快消除泡沫,在失效前能承受更高的温度。合成产品通常有较小的流体阻力,对变速器的正向反应更强。 石油基齿轮油通常是工厂灌装油,尤其在老旧汽车中。随着使用和时间的推移,这些油可能已经失效并应该进行检查。如果系统很低,就用相似粘度和型号的产品将它装满。对于非常老旧的汽车,合成油可能并不是理想的产品,因为被磨损的密封环和过大的公差会导致泄漏。 齿轮和差速器油是需要更换的。因为随着齿轮磨损,他们通常会产生金属碎片,所以最好是使金属碎片脱离齿轮。 对于不同的齿轮类型和应用,应一直使用正确的“API GL”标准! 不可把齿轮油用于发动机润滑! 齿轮会把空气“搅拌”进液体。有时系统混进了水,一定要更换液体。有时当水混入齿轮润滑系统时,多次更换齿轮油是必要的,以除掉水分,避免起泡沫。 水变成蒸汽,并且当润滑剂脱离齿轮表面时,磨损增加,同时失去了震动负载保护的液体层。泡沫和蒸汽使齿轮箱的压力增大,可能把润滑剂挤出密封圈,水一旦进入,往往会带进磨损性灰尘…. 有时应为设计的问题,齿轮可能得不到太多的润滑。这时,由齿轮箱顶部注入齿轮中,成网状分布的齿轮油是有益的。这通常在低速齿轮箱和没有极端负载、温度和速度的齿轮中很有益处。 在齿轮速度,负载很高的情况下,成网状分布的齿轮油事实上对齿轮不好,因为油很快就会被从齿轮表面带走,空气被吸入网状液体中,油箱里的齿轮油大量消耗。另外,当高速齿轮箱聚集了大量粘性油时,就会存在很大的摩擦阻力。 上图显示了仅与差速器中齿轮油PARACITIC损失相关的马力变化。数据是由一台Dynojet 248C汽车底盘动态测试仪得到的。 很多时候要知道哪种齿轮油对你的实际应用最好是困难的。挑选齿轮油的最佳方法就是理解性能参数,并了解你实际应用中所要求的种类。
更多的信息……如果你的齿轮需要超级保护,并将与齿轮油有关的损失降到最小,Torco提供各种齿轮油。Torco生产的齿轮油有易于识别的分类系统。 全合成ATF:用于重型高热量应用中,这时液体必须保持超级稳定。 MTF:手动传动液。产品有石油基,合成及全合成配方。有多种粘度等级。有用于特殊应用的配方。 赛车级齿轮油GL-6:这种石油基齿轮油粘度等级从80W90到85W140。 SGO-全合成齿轮油GL-6:这种高性能齿轮油能够承受高温,具有最小流体阻力特性。 RTF—赛车级传动液:这种赛车传动液是为需要最小流体阻力,并且齿轮在持续高速下运转的情况而设计。
应用 | Torco齿轮油 | 摩托车 带油浸离合器或主驱动齿轮箱 | MTF® 摩托车配方(手动传动液) | 手动传动装置 轿车、轻型汽车和一些海上作业船只 | MTF®汽车配方(手动传动液) | 街道改装车,越野车、卡车和拉力赛车、4×4驱动和高性能船只齿轮箱 | 赛车级齿轮油GL-6或SGO(全合成齿轮油) | 赛车,道路赛车、圆形赛道赛车应用及雪地车链条箱 | SGO GL-6(全合成齿轮油) | 运动型小型赛车,前轮驱动FWD |
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