Какой уровень масла должен быть в коробке автомат: Проверка уровня масла в АКПП: пошаговая инструкция

Содержание

Как правильно проверить уровень масла в АКПП

Чтобы автоматическая коробка передач всегда радовала нас удобством и комфортом управления, ей нужен минимальный уход. Но вот как раз простейшая операция по проверке масла вызывает массу вопросов. Как же правильно замерять уровень масла в «автомате»?

Прежде всего договоримся, что речь здесь будет идти об автоматических коробках передач в их классическом понимании – с гидромеханической начинкой. То есть в данном случае мы рассмотрим агрегаты с фрикционами и гидротрансформатором, а не вариаторы или «роботы» различного толка. К тому же, у многих самых современных трансмиссий уровень масла в АКПП контролируется уже не водителем, а бортовой электроникой. Поэтому щупа под капотом таких машин нет – как нет и ответственности владельца за эту процедуру.

Масло ATF или иное подобного типа в классических “автоматах” работает и как смазка, и как рабочая жидкость гидравлической системы и гидротрансформатора.

Читайте также: Как проверять трансмисию при виборе машины

Почему это важно

Такой замечательный агрегат, как автоматическая коробка передач, нужно беречь, поскольку ремонт его стоит недешево, да и специалисты есть далеко не везде. Между тем, именно уровень рабочей жидкости (называть маслом ATF – automatic transmission fluid не совсем правильно) автоматической коробки передач может радикальным образом повлиять на ее исправность.

Угробить АКПП может как низкий уровень ATF, так и высокий. В первом случае из-за полусухого трения подгорают, ускоренно изнашиваются некоторые детали коробки, во втором – из-за вспенившегося масла падает его давление, нарушаются переключения, коробка «дергается» и «буксует».

Правда, практика показывает, что не во всех случаях отклонения уровня от нормы вызывают столь катастрофические последствия, но тем не менее правило должно соблюдаться, особенно если оно установлено автопроизводителем.

Классические АКПП – “автоматы” гидромеханического типа – как правило служат до капремонта не меньше, чем двигатель, а то и весь автомобиль. Но при условии своевременного контроля уровня масла и его замены.

Непременные условия

Несмотря на видимую простоту процедуры, заводской мануал обставляет замер уровня масла в «автомате» несколькими условиями. Причем у разных марок авто и трансмиссий они могут быть разными.

Автомобиль с работающим двигателем должен стоять на ровной горизонтальной поверхности.
Коробка должна быть прогрета до рабочей температуры. Для этого нужно проехать порядка 10 – 20 км (ориентируйтесь также по температуре двигателя).
На месте неспешно поочередно включите все режимы АКП.
Дальше начинаются варианты в зависимости от марки авто и коробки передач. Селектор нужно поставить в положение P или N.
У некоторых авто двигатель должен оставаться работающим, у некоторых – быть заглушен, но не более 1 – 2 минут назад.
Вытащить щуп из гнезда, вытереть ветошью, снова вставить, сразу вытащить и зафиксировать уровень масла на нем. Он должен находиться между метками Min и Max в зоне Hot (горячее).

Читайте также: Что случится, если не поменять глушитель вовремя

Щупы АКПП выглядят по разному. Кроме меток минимального и максимального уровня для холодного и горячего состояния на них бывает указан тип ATF

Отметим, что на щупах многих коробок есть также зона меток Cold (холодное), в ней уровень должен находиться при непрогретой, холодной коробке. Этот замер менее точен, он служит скорее для общей проверки наличия жидкости в АКП. Также на щупе иногда можно найти указание на тип жидкости, которую нужно заливать в данную коробку.

Как правильно проверять уровень масла в АКПП?

Обслуживание12 октября 2016

Содержание

1 Как производится замер масла в АКПП?
- 1. 1 Что еще следует контролировать во время проверки
2 Особенности проверки уровня трансмиссионной жидкости на различных автомобилях
3 Проверка уровня масла при помощи контрольной пробки

Чтобы автоматическая трансмиссия работала без поломок, важно ее правильно эксплуатировать. Одним из факторов обеспечения надежной работы агрегата является регулярная проверка уровня масла в нем. Причем, если с «механикой» проблем обычно не возникает, то об АКПП этого сказать нельзя. В основном это связано с отличием методик замера, которые различные производители рекомендуют для своих автомобилей.

Как производится замер масла в АКПП?

Проверять уровень масла в автоматической КПП следует при прогретом обычно до 90 гр. (до рабочей температуры) моторе в позиции «Parking» рычага выбора диапазона. Напомним, что прогреть автомат можно только во время 10-15-километровой поездки в положении «Drive». Простым переключением селектора при нажатой педали тормоза этого добиться нельзя.

Опишем пошагово, как правильно проверять уровень масла в большинстве автоматических коробок:

Отыщите щуп для проверки масла АКПП под капотом. В автомобилях с автоматической трансмиссией он обычно красного цвета, в то время как щуп моторного масла выполняется желтым.
Зону в области щупа необходимо очистить ветошью во избежание попадания в систему трансмиссии загрязнений.
Извлеките масляный щуп и досуха вытрите его чистой ветошью без ниток и ворса, которые могут при протирке остаться на щупе.
Вставьте щуп в трубку, затем, подождав около 5 секунд, вытащите его снова.
Для проверки уровня жидкости на щупе чаще всего делаются группы насечек для прогретой и не прогретой АКПП. Они обозначаются «Hot» и «Cold» соответственно. В нашем случае уровень масла в АКПП должен быть между отметками «Min» и «Max» для прогретой коробки.

Важно понимать, что насечки в зоне «Cold» не служат для периодического контроля уровня масла на не прогретой АКПП. Этой шкалой пользуются лишь для замены жидкости в автоматической трансмиссии.

Кроме того, не всегда для контроля уровня щуп вообще предусмотрен. В некоторых моделях для этого используется смотровое окошко.

Что еще следует контролировать во время проверки

По состоянию масла на щупе также делаются некоторые важные выводы о работе агрегата:

если в жидкости присутствуют следы грязи или металла, это может говорить о достаточно сильном износе механизмов коробки;
если, например, изначально красная трансмиссионная жидкость почернела или сильно потемнела, то ее необходимо срочно менять — изменение цвета указывает на наличие перегрева.

Также учтите, что первоначальная проверка уровня масла может дать неверный результат, поэтому для гарантии точности измерения повторите еще раз описанную процедуру.

Особенности проверки уровня трансмиссионной жидкости на различных автомобилях

Выше был описан общий случай, как проверить уровень масла в АКПП. Однако разные производители зачастую разрабатывают собственные методики контроля, которым необходимо следовать для получения точного результата. Например, положение селектора может отличаться. На некоторых автомобилях правильное положение селектора при проверке вместе с типом используемого масла указывается прямо на щупе.

Также иногда контроль производится при заглушенном двигателе, но на прогретой до рабочей температуры трансмиссии. Рассмотрим, как проверить уровень масла в вариаторе или автомате разных моделей:

Трансмиссии производства Honda, Acura. Уровень масла проверяется на прогретой коробке при заглушенном моторе в положении селектора «P».
В АКПП производства Mitsubishi, Proton, Hyundai, Jeep, Mazda, Dodge, а также в автомобилях VW и Audi с трехскоростными коробками проверка производится по стандартной процедуре, т. е. при работающем двигателе и прогретой трансмиссии, но в положении селектора «N».

Учтите, что данные трансмиссии могут устанавливаться на совершенно разные автомобили, не обязательно произведенные данной компанией. Так, на автомобилях Hyundai и Chrysler можно встретить переднеприводные коробки от Mitsubishi, а может быть и наоборот. Если вы владелец Mitsubishi или Chrysler, то перед проверкой следует взглянуть на коробку со стороны колеса.

Если вы увидите штампованную закрепленную десятком болтов боковую крышку, это будет свидетельствовать о том, что вы имеете дело с АКПП производства Chrysler и проверять масло в ней следует в положении селектора «P».

Если крышка отсутствует, то, соответственно, на автомобиле установлена трансмиссия Mitsubishi, и контроль масла в ней производится при установленном в положение «N» селекторе.

Точно также можно замерить уровень в Jeep Cherokee и Jeep Grand Cherokee с коробками Chrysler. Но учтите, что некоторые модели Jeep комплектуются АКПП компании Aisin Warner, уровень жидкости в которых проверяется в положении РВД уже не «N», а «P». Определить наличие такой коробки можно самому визуально. Поддон здесь используется прямоугольной формы, сзади которого находится сливная пробка. Сбоку прямо к поддону приварена щуповая труба. В коробке автомат Chrysler поддоны почти квадратные, сливная пробка на которых отсутствует. Щуповая труба же устанавливается в картере коробки.

Проверка уровня масла при помощи контрольной пробки

Некоторые «автоматы» оснащаются контрольными пробками для проверки рабочей жидкости в АКПП. Способ проверки в этом случае достаточно неудобен, так как процедуру приходится проводить на смотровой яме. Однако неоспоримое преимущество данных трансмиссий — невозможность перелива масла, что почти для всех АКПП достаточно важно.

В поддонах таких коробок в сливное отверстие устанавливается специальная трубка, высота которой соответствует регламентному уровню масла. Поэтому при выкручивании пробки вся лишняя жидкость из поддона сливается, остается лишь нужное количество.

Для проверки уровня понадобится 100-200 гр. свежего масла, которое необходимо будет залить в горловину АКПП. В ходе процесса следите за моментом начала вытекания жидкости из контрольного отверстия — как только она начнет капать, залив можно прекращать — уровень масла в коробке правильный. Учтите, что сразу после выкручивания сливной пробки из поддона может вылиться небольшое количество жидкости. Это будет не лишнее масло, а лишь то, которое во время езды попало в трубку. По его состоянию можно будет оценить степень изношенности коробки и необходимость проведения замены рабочей жидкости.

Как правило, данный способ проверки характерен для машин марки BMW, на которых стоят коробки ZF. В пятискоростных автоматических агрегатах этих автомобилей пробка одновременно используется и для залива. Контроль же в целях безопасности производится лишь при слегка прогретой жидкости.

Некоторые трансмиссии, например, устанавливаемые сегодня почти на все автомобили Mercedes, вообще не имеют средств контроля уровня масла. В них емкость для залива соединяется через перепускной клапан прямо с поддоном, и уровень жидкости в нем поддерживается клапаном автоматически. Поэтому в отличие от других трансмиссий уровень здесь не играет такой важной роли, вследствие чего и контроль за ним со стороны автовладельца просто не предусматривается.

Certification Matters, Part III: Принципы и смазка коробки передач

Июль/август • Смазка • Управление смазкой и технология • Услуги и сертификация MLA II, MLA III, ответственный редактор

Эта статья является третьей в продолжающейся серии статей о важных компонентах сертификационных экзаменов по смазочным материалам, проводимых Обществом трибологов и инженеров по смазочным материалам (STLE) и Международным советом по смазке машин (ICML). ).

Щелкните здесь для получения дополнительной информации о сертификатах STLE и ICML.

Рис. 1. Самая простая передача – прямозубая. В этом устройстве меньшая шестерня называется «шестерней». Большой — «бык». Самая простая шестерня – прямозубая. В этом устройстве меньшая шестерня называется «шестерней». Большой — «бык». Ключевой компонент всех типов приложений, шестерни используются для передачи скорости и мощности (крутящего момента) от одного вращающегося вала к другому. Они могут изменять скорость, крутящий момент и направление вращения. Их основные преимущества в качестве приводов заключаются в том, что они не скользят, способны выдерживать большие нагрузки и имеют компактные размеры. На рис. 1 показан простейший тип — прямозубая шестерня.

Обращаясь к рис. 1, обратите внимание, что шестерня меньшего размера в прямозубом узле — это шестерня; большая из них представляет собой бычью шестерню (также известную как «ведомая шестерня»). Как правило, шестерни представляют собой редукторы скорости. Величина снижения скорости зависит от соотношения зубьев ведущей и ведущей шестерен. Например, если у шестерни 15 зубьев, а у ведущей шестерни — 75, передаточное число составляет 5:1. Шестерня, вращающаяся со скоростью 3000 об/мин, приведет к тому, что вал ведомой шестерни будет вращаться со скоростью 600 об/мин. Вращение ведущей шестерни противоположно вращению шестерни. Чтобы иметь одинаковое вращение между ведущей и ведущей шестернями, промежуточная шестерня — , не влияющий на скорость и крутящий момент. — вставляется между шестерней и кулисой. Для описания сопряжения зубьев шестерни используется несколько терминов:

Шаг — это расстояние между точкой на одном зубе и соответствующей точкой на соседнем зубе. Это точка на зубе, где возникает вращательное движение и наибольшая сила. Делительная окружность — это окружность, образованная точкой на каждом зубе, в которой зацепление происходит в чистом виде.
Скользящее движение, которое происходит выше и ниже точки тангажа, называемой соответственно придатком и задним концом зуба, может привести к сильному износу.
Чистая прокатка в точке тангажа приводит к эластогидродинамическому режиму смазки, характеризующемуся небольшой твердой смазочной пленкой толщиной один микрон или меньше. Эта небольшая пленка не препятствует контакту неровностей (шероховатых краев поверхности) с делительной точкой и вызывает начальное образование ямок вдоль делительной линии сопрягаемых зубьев. Это совершенно нормально, если только питтинг не распространяется разрушительно на дедендум и, в конечном итоге, на весь зуб.
Зазор — это расстояние между вершиной одного зуба и основанием зуба другой шестерни.
Люфт — это расстояние между задней стороной одного зуба и передней частью следующего сопряженного зуба.

Типы и свойства шестерен
Шестерни классифицируются по ориентации вала. Наиболее распространенный тип представляет собой группу с параллельными валами, показанную на рис. 2.

Рис. 2 Группа с параллельными валами является наиболее распространенным типом зубчатых колес.

Существует некоторая путаница между двойными косозубыми и шевронными зубчатыми колесами: большинство людей считают их одним и тем же. Однако на рис. 2 обратите внимание, что одна из этих шестерен имеет полосу посередине, а другая имеет сплошные зубья. Одно определение гласит, что зубья двойного спиралевидного типа имеют наклон в противоположных направлениях, в то время как зубья типа «елочка» наклонены в одном и том же направлении. Первоначально эта полоса в середине двойной спирали была необходима из-за производственного процесса. В конце концов, этот процесс позволил сделать все зубы сплошными без разрывов посередине. Следует отметить, что одним из основных недостатков косозубой передачи является то, что она создает тягу вдоль вала. Это устраняется использованием шевронных (двойных косозубых) шестерен. Типичные передаточные числа для редукторов с параллельными валами не превышают 10:1—9.0007 и больше похожи на 5:1. В таблице I приведены характеристики зубчатых передач с параллельными валами.

Таблица I. Свойства зубчатых колес с параллельными валами (щелкните, чтобы увеличить)

Как показано на рис. пересекающиеся типы.

Рис. 3. Редукторная группа с угловым валом состоит из пересекающихся и непересекающихся типов.

И конические, и спирально-конические шестерни имеют валы, которые пересекаются на средней линии, тогда как червячные и гипоидные передачи имеют непересекающиеся валы, один из которых расположен ниже средней линии. Свойства прямоугольных валов показаны в Таблице II.

Таблица II. Свойства прямоугольных зубчатых колес (щелкните, чтобы увеличить)

Следует отметить, что гипоидные зубчатые колеса используются в основном в автомобильной технике: они заменили спирально-конические зубчатые колеса в дифференциалах, что привело к гораздо более компактной конструкции, поскольку валы могут проходить друг через друга. Они также обеспечивают высокий крутящий момент.

Системы подачи смазки
Большинство шестерен смазываются путем разбрызгивания масла из поддона на зубья шестерни и подшипники. Достижение правильного уровня/подача правильного количества смазки имеет решающее значение. Если уровень слишком низкий, вы столкнетесь с недостатком смазки, повышенным износом, неадекватным рассеиванием тепла и вспениванием. С другой стороны, слишком большое количество смазки может привести к взбалтыванию, что приведет к повышению рабочих температур, снижению эффективности и большей склонности к пенообразованию. Как правило, для параллельных валов и конических шестерен при нормальной скорости (1000–4000 футов в минуту) уровень масла колеблется от полного покрытия нижних зубьев до трехкратной глубины нижних зубьев — , наиболее распространенный из которых вдвое больше глубины нижних зубов. При очень низких скоростях (< 1000 футов в минуту) уровень погружения может в 3-5 раз превышать глубину зуба. Смазка червячных передач бывает разной. Червячные передачи бывают трех конструкций, каждая со своим подходом к смазке:

Червяк сверху… Уровень масла обычно составляет одну треть диаметра колеса.
Червяк на дне… уровень масла до 50% червяка, который является центром зоны зацепления.
Червяк сбоку… Половина колеса погружена как минимум на высоту червяка.

Во время смазывания разбрызгиванием лучше всего придерживаться рекомендованного производителем оборудования уровня масла. Вышеупомянутые уровни являются просто общими рекомендациями.

Имейте в виду, что существует ограничение скорости при использовании смазки разбрызгиванием. Скорость измеряется в метрах в секунду или футах в минуту (fpm) и рассчитывается путем умножения длины окружности шестерни (π x диаметр). Например, шестерня диаметром 12 дюймов, работающая со скоростью 1000 об/мин, будет иметь скорость 3140 футов в минуту (3,14 x 1 фут x 1000 об/мин). Без каких-либо конструктивных изменений система смазки разбрызгиванием обычно может работать со скоростью до 4000 футов в минуту. Установив перегородки и масляные карманы, скорость может достигать 11 000 футов в минуту. На более высоких скоростях используется напорно-циркуляционная система. Два основных типа: с сухим картером (где масло хранится вне коробки передач) или с мокрым картером (где масло находится в коробке передач). В системе циркуляции под давлением масло распыляется непосредственно в точках контакта зубьев.

Выбор смазочного материала
Наиболее важным свойством масла, используемого для смазывания закрытых передач, является правильная вязкость. Основной переменной при выборе вязкости является скорость зубчатых колес, выраженная в скорости делительной линии, которая определяется как скорость зубчатого колеса в об/мин, умноженная на диаметр делительной окружности в дюймах. Американская ассоциация производителей зубчатых колес (AGMA) публикует рекомендации по вязкости, основанные на скорости линии подачи. Роберт Эррикелло, всемирно известный эксперт по анализу отказов зубчатых колес, разработал следующую упрощенную формулу для определения правильной вязкости для закрытых зубчатых колес:

В таблице III указаны наиболее распространенные вязкости и типы трансмиссионных масел для закрытых коробок передач.

Имейте в виду, что в Таблице III приведены только наиболее распространенные классы вязкости для закрытых зубчатых передач: Она включает старую систему AGMA, которая была изменена. Новые таблицы больше не включают номер AGMA. Многие коробки передач до сих пор используют старую систему, в которой классы вязкости также выражались однозначным числом. Ссылаясь на Таблицу III, мы видим, что устаревший номер AGMA для трансмиссионного масла ISO 220 равен 5.

Чтобы приобрести последнюю версию таблицы системы классификации AGMA, посетите веб-сайт www.AGMA.org. После определения правильной вязкости необходимо выбрать тип масла. Варианты включают смазочные материалы с ингибиторами ржавчины и окисления (R&O), синтетические продукты, продукты для экстремального давления (EP) и компаундированные масла. В Таблице IV перечислены типы масел, используемых в закрытых редукторах.

Таблица IV отражает только общие рекомендации: Есть много исключений. Дополнительные комментарии по выбору масла для редукторов:

Наиболее распространенным классом вязкости как для параллельных валов, так и для прямоугольных зубчатых колес является ISO 220 EP. Если вы сомневаетесь в использовании масла EP, используйте его.
Червячные передачи подвержены сильному скольжению, а зубчатый венец обычно изготавливается из бронзы. Противозадирные присадки не рекомендуются из-за того, что добавка разрушает желтый металл при высоких температурах.
- Хотя новые противозадирные присадки менее агрессивны, в некоторых случаях такие присадки не активируются при контакте желтого металла со сталью и не используются в рецептуре.
- Традиционно червячные передачи смазывались маслами, содержащими синтетический животный жир, для обеспечения защиты при сильном скольжении.
- успешно используются в червячных передачах, обеспечивая защиту при сильном скольжении без использования противозадирных присадок. Также они снижают температуру коробки и полностью совместимы с минеральными маслами.
- PAG являются предпочтительными смазочными материалами для новых коробок передач, поскольку они обеспечивают наилучшую эффективность. Они также используются в небольших, герметичных червячных редукторах.
При переходе с другого типа масла на PAG выполните надлежащие процедуры промывки. PAG несовместимы с минеральными маслами и PAO.
Хотя гипоидные передачи используются в основном в автомобильной промышленности, они также используются в некоторых случаях в промышленности. Сильное скольжение, которое происходит в этих типах передач, требует очень агрессивных противозадирных присадок в высоких концентрациях. Типичные индустриальные масла ЕР не обеспечивают необходимой защиты гипоидных передач.

Эта информация только для начала: более подробную информацию о редукторных маслах можно получить в технических описаниях продуктов.

ПРИМЕЧАНИЕ. Хотя лист технических данных содержит полезную информацию, настоящим испытанием трансмиссионного масла является то, как оно работает в системе. Соблюдайте рекомендации OEM и проконсультируйтесь с вашим поставщиком смазочных материалов для получения дополнительной информации.

Рис. 4. Разрушающая точечная коррозия возникает в результате перегрузки поверхности.

Рис. 5. Ребристость на стороне деформированного зуба шестерни указывает на состояние, известное как пластическое течение, которое вызвано сильной перегрузкой. (Это НЕ связано со смазкой.)

Виды отказов редуктора
Основными факторами, влияющими на срок службы редуктора, являются нагрузка, окружающая среда, температура и скорость. Виды износа резюмируются следующим образом:

Адгезионный износ вызывается несоответствующей смазочной пленкой в тяжелых условиях граничной смазки. В этой ситуации может потребоваться использование масла повышенной вязкости с противозадирной присадкой.
Абразивный износ вызывается твердыми частицами в масле, выдавливающими зубья шестерни. Степень износа связана с твердостью и количеством присутствующих частиц. Некоторые ошибочно полагают, что трансмиссионные масла не нуждаются в высоких стандартах чистоты. Это неверно: трансмиссионные масла должны быть как можно более чистыми. Очень чистое масло в коробке передач было бы 17/15/13.
Поверхностная усталость — это разрушение материала, вызванное повторяющимися поверхностными и подповерхностными напряжениями, выходящим за пределы предела выносливости металла, что приводит к образованию точечной коррозии на поверхности.
1. Первоначальное выкрашивание происходит на линии подачи, где пленка смазки очень тонкая, что приводит к удалению неровностей и созданию более гладкой поверхности. Это совершенно нормально и не должно вызывать беспокойства.
2. В норме питтинг возникает в корневой части зуба (дедендуме) и обычно стабилизируется. В первую очередь это происходит, когда нагрузки на шестерни близки к максимальным, и за ними следует внимательно следить.
3. Деструктивная точечная коррозия начинается на линии тангажа и прогрессирует до разрушения зуба и вызвана перегрузкой поверхности. Это видно на рис. 4.
Пластическое течение — это деформация зубьев шестерни из-за сильной перегрузки — это состояние НЕ связано со смазкой. Это может быть вызвано тем, что незакаленные зубы подвергаются большим нагрузкам (особенно ударным нагрузкам), что приводит к выдавливанию поверхностного материала на кончиках зубов, как показано на рис. 5. (Выемка на боковой поверхности зуба указывает на пластическое течение. )
Поломка зуба в первую очередь вызвана сильной поверхностной перегрузкой, но также может быть результатом сильной поверхностной усталости, которая значительно ослабляет зуб.

Заключение
Зубчатые колеса являются неотъемлемой частью многих производственных процессов: отказ зубчатого колеса может оказать огромное влияние на производство. Эти компоненты необходимо правильно смазывать и обслуживать, чтобы обеспечить длительный срок службы. Анализ масла является важным прогностическим инструментом контроля износа зубчатых передач. (Эта тема будет обсуждаться в более позднем выпуске нашей серии.)

Впереди
В следующей части этой серии обсуждаются основные принципы гидроэнергетики. Ищите его в сентябрьско-октябрьском выпуске LMT .

Рэй Тибо живет в Сайпрессе (Хьюстон), штат Техас. Будучи сертифицированным STLE специалистом по смазочным материалам и аналитиком по мониторингу масла, он проводит обширное обучение для операций по всему миру. Телефон: (281) 257-1526; электронная почта: [email protected].

Для получения дополнительной информации введите 01 на сайте www.LMTfreeinfo.com

Reliabilityweb Precision Gear Lubrication: создание основы для надежности

Контроль загрязнения закрытых зубчатых передач

Большинство стратегий контроля загрязнения для зубчатых передач слишком много внимания уделяют крупным частицам. В этом контексте под крупными понимаются частицы размером более 20 микрон. В этом диапазоне размеров, несмотря на то, что частицы невидимы невооруженным глазом и в среднем в три-четыре раза меньше поперечного сечения человеческого волоса, повреждение все же может произойти. Но именно частицы размером менее 10 микрон вызывают большую часть повреждений в большинстве коробок передач. Это само собой разумеющееся, если учесть, что типичные динамические зазоры в редукторе находятся в диапазоне от нескольких десятых долей микрона до примерно пяти-десяти микрон, в зависимости от нагрузки, скорости и конструкции. Частицы размером от одного до 10 микрон часто называют частицами размером с ил.

Чтобы проиллюстрировать влияние загрязнителей размером с ил, рассмотрим график, показанный на рис. 1, который показывает влияние чистоты жидкости на ожидаемый срок службы редуктора. Для многих промышленных зубчатых передач, работающих в типичных заводских условиях без контроля ила, уровень чистоты жидкости часто составляет 22/20/17 (c) или грязнее. На основании данных, представленных на рис. 1, при поддержании чистоты жидкости на оптимальном уровне ISO 18/16/13 (c) или ниже или ниже ожидаемый срок службы шестерен и других смачиваемых маслом компонентов зубчатой передачи должен быть на уровне как минимум в два раза дольше.

Рис. 1. Взаимосвязь между чистотой трансмиссионного масла и ожидаемым сроком службы

Для воды аналогичная зависимость сохраняется между уровнем загрязнения и средним временем наработки на отказ (MTBF). В то время как гигроскопическая природа масла делает практически невозможным полное отсутствие воды в трансмиссионном масле, ключевым моментом является сохранение воды на уровне или ниже точки насыщения. Для многих обычных трансмиссионных масел точка насыщения масла при типичных рабочих температурах коробки передач находится в диапазоне от 400 до 600 частей на миллион воды (0,04–0,06% по объему). Для коробки передач, вмещающей около пяти галлонов (20 литров) масла, это соответствует всего лишь 1½ чайной ложке воды. При превышении точки насыщения вода выходит из раствора либо в свободном, либо в эмульгированном состоянии. В этих условиях вредное воздействие воды, которое включает потерю прочности пленки, ржавчину и коррозию, увеличивается в геометрической прогрессии, серьезно сокращая срок службы оборудования.

Эта проблема наиболее выражена в зубчатых передачах, которые работают в прерывистом режиме при низких рабочих температурах окружающей среды. В то время как 500 частей на миллион воды в редукторе, работающем при 140 F (60 C), как правило, находятся в растворенной фазе, останов редуктора и охлаждение масла до 32 F (0 C) приведет к попаданию большей части воды. из раствора.

Вода также оказывает вторичное воздействие на трансмиссионные масла. Многие присадки, используемые в редукторных маслах, либо растворимы в воде, либо реагируют с водой. Таким образом, всякий раз, когда трансмиссионное масло остается насыщенным влагой из-за длительного периода простоя или ненадлежащего хранения нового масла, присадки могут быть удалены или сделаться неэффективными. Для большинства трансмиссионных масел уровни воды должны поддерживаться достаточно сухими, чтобы любая вода, которая может присутствовать, полностью растворялась. Хотя в некоторых случаях это невозможно, практические пределы содержания воды в редукторных маслах должны быть ниже 200–300 частей на миллион (0,02%–0,03% по объему).

Ремонтопригодность коробки передач и контроль загрязнения

Борьба с загрязняющими веществами в зубчатых передачах требует согласованных усилий для оценки каждого возможного источника проникновения. Даже такая простая вещь, как замена масла, может привести к попаданию значительного количества частиц и влаги, если не соблюдать предельную осторожность. Первым шагом в борьбе с загрязняющими веществами является проверка всех возможных источников проникновения. К ним относятся как загрязняющие вещества, поступающие извне, так и загрязняющие вещества, образующиеся внутри. Некоторые из наиболее распространенных источников включают в себя:

Грязь и влага, содержащиеся в воздухе
Вода после промывки/санации
Вода после производственного процесса
Нефильтрованное новое масло
Остатки внутреннего износа
Побочные продукты разложения масла.

При любой стратегии борьбы с загрязнением в первую очередь следует обратить внимание на внешние источники проникновения. Большинство внешних загрязнений, поступающих в коробки передач, происходит через вентиляционные отверстия. Это само собой разумеющееся, так как во многих конструкциях редукторов используется комбинация сапуна и заливного отверстия. Тщательный осмотр заливного отверстия/крышки сапуна часто позволяет обнаружить не более чем губку или проволочную вату/сетку для ограничения проникновения загрязнений. Везде, где это возможно, сапуны старого типа или комбинированные порты сапун/заполнение должны быть заменены современными высокоэффективными сапунами (см. рис. 2). В условиях очень низкой влажности следует использовать стандартные сапуны для удаления частиц. Их размер должен быть основан на ожидаемых требованиях к воздушному потоку и рассчитан на удаление частиц ила размером менее пяти микрон. Однако на большинстве заводов и в промышленных условиях влага является проблемой, тем более что многие трансмиссионные масла гигроскопичны. В тех случаях, когда возникает проблема с переносимой по воздуху влажностью или попаданием технологической воды, необходимо удалять не только частицы размером с ил, но и влагу из воздуха, когда он попадает в свободное пространство редуктора. Это требует использования влагопоглощающих сапунов, которые включают в себя как элемент для удаления частиц, способный удалять захваченные илом частицы, так и влагопоглотитель, часто состоящий из силикагеля, для удаления всех следов влаги из воздуха, поступающего в редуктор.

Рис. 2. Старые сапунные/наливные отверстия следует заменить осушительными сапунами, чтобы предотвратить попадание частиц и влаги, а также быстроразъемные соединения для добавления всего нового масла и автономную фильтрацию, которая должна выполняться неинтрузивно

В то время как влагопоглотители эффективны для удаления частиц и влаги из воздуха, в некоторых средах, где присутствует много влаги и влаги, ожидаемый срок службы силикагеля может составлять немногим больше нескольких недель. В этих условиях более экономичным решением может быть использование гибридного сапуна, который остается герметичным, когда воздухообмен не требуется. В этом случае тепловое расширение и сжатие свободного пространства по мере того, как редуктор нагревается или остывает, контролируется с помощью камеры, которая расширяется или сжимается для выравнивания давления. Если существует значительный перепад давления, например, во время запуска, ряд обратных клапанов в нижней части сапуна открывается для выравнивания давления между надпорным пространством редуктора и окружающей средой. В отличие от стандартных осушающих дыхательных аппаратов преимущество гибридных дыхательных аппаратов заключается в том, что система номинально герметична, что предотвращает попадание загрязнений и продлевает срок службы сапуна. В зависимости от области применения и условий эксплуатации эти так называемые гибридные дыхательные аппараты могут служить в 5–10 раз дольше, чем срок службы обычных осушительных дыхательных аппаратов.

Наличие влагопоглотителя или гибридного сапуна и удаление других источников загрязнения — отличный первый шаг в любой стратегии контроля загрязнения редуктора. Однако в конечном итоге потребуется открыть коробку передач, чтобы заменить масло, проверить уровень масла и т. д., и при этом легко свести на нет все преимущества, предоставляемые высококачественными сапунами. Чтобы проиллюстрировать это, рассмотрим способ замены масла в большинстве коробок передач, смазываемых разбрызгиванием.

Стандартная стратегия замены масла:

Поскольку замену масла необходимо производить при выключенном редукторе, масло внутри редуктора обычно холоднее, чем при нормальной работе. По мере охлаждения масла его вязкость увеличивается, что затрудняет слив всего старого масла через сливное отверстие. Чтобы сократить время, необходимое для слива масла, большинство механиков склонны снимать сапун или заливное отверстие для увеличения скорости потока. Однако при этом влияние на контроль загрязнения может быть катастрофическим. Для слива пяти галлонов масла из редуктора требуется эквивалентный объем воздуха, поступающий через открытый порт, чего в большинстве окружающих производственных сред достаточно, чтобы повысить эффективный код чистоты ISO и содержание влаги в редукторе на несколько порядков.

Ремонтопригодность коробки передач

Решение для контроля загрязняющих веществ состоит в том, чтобы настроить редуктор таким образом, чтобы он оставался герметичным на всех этапах нормальной работы, включая плановое техническое обслуживание, такое как проверка уровня и замена масла. Этого можно легко добиться, модифицировав дренажные и наполнительные/вентиляционные отверстия с помощью простых наборов переходников, которые обеспечивают несколько точек доступа к редуктору, не открывая поддон редуктора в окружающую среду. Этот комплект, который используется для замены сапуна/наливного отверстия, позволяет установить осушающий сапун и быстроразъемные фитинги для облегчения добавления нового масла без вскрытия коробки передач. Комбинируя этот адаптер с простым быстроразъемным соединением, установленным на сливе, этот редуктор можно обслуживать, не подвергая его воздействию окружающей среды.

Поддержание правильного уровня масла также имеет решающее значение, особенно в небольших коробках передач, смазываемых разбрызгиванием, где изменение уровня масла всего на 1/2 дюйма может означать разницу между успехом или нехваткой смазки. По этой причине плановые проверки уровня масла являются важной частью любой программы профилактического обслуживания коробки передач. Для облегчения проверки уровня многие коробки передач оснащены индикатором уровня в виде щупа. Хотя они эффективны, когда редуктор выключен, они не могут эффективно использоваться при работающем редукторе и часто создают источник проникновения загрязнения. По возможности следует использовать внешние уровнемеры. Наиболее распространенным типом является латунный фитинг со стеклянной или пластиковой прозрачной трубкой. Он позволяет быстро и легко проверить уровень масла, не вытягивая щуп и не открывая коробку передач. По возможности верхняя часть указателя уровня должна быть соединена с верхней частью редуктора, в идеале с переходником заливного отверстия, чтобы система не загрязнялась, но по-прежнему показывала правильный уровень. На любом указателе уровня должны быть отмечены верхний и нижний уровни (остановленный и работающий), чтобы указать правильный уровень масла в любых условиях эксплуатации.

Важность изоляции смазки от окружающей среды невозможно переоценить. Даже замену масла можно производить, не подвергая редуктор воздействию внешней среды, используя тележку с фильтром с ручным обходом фильтра для откачки слива с помощью быстроразъемного соединения, а затем с помощью быстроразъемного соединения на адаптере заливного отверстия для добавления нового масла без снятия. сапун или переходник.

Даже при наличии осушителя воздуха хорошего качества, комплектов адаптеров и качественных уплотнений редукторы все равно необходимо фильтровать для достижения оптимального уровня контроля загрязнения. Но в то время как некоторые редукторы с циркулирующим маслом имеют полнопоточные фильтры, большинство редукторов не имеют постоянной фильтрации, и даже там, где фильтрация присутствует, большинство полнопоточных фильтров редукторов практически не удаляют частицы размером с ил или влагу.

Для зубчатых передач секрет точного контроля загрязнения заключается в использовании дополнительной автономной фильтрации. Эта простая стратегия, которая включает отбор небольшого количества масла из мокрого поддона, прохождение масла через высокоэффективный фильтр и возврат его обратно в поддон, оказалась очень эффективной для поддержания оптимального уровня чистоты в коробках передач.

Самый простой – использовать стационарно установленную обходную систему фильтрации. Эта система имеет насос и два корпуса фильтра: первый корпус используется для удаления воды или крупных частиц, а второй фильтр предназначен для удаления частиц размером с ил. Скорость потока для этого типа системы не должна превышать 10% от общего объема масла (например, не более 5 галлонов в минуту для 50-галлонного отстойника), но даже при небольшом количестве масла, проходящего через фильтр в любой момент времени. , эти типы систем могут эффективно контролировать частицы и влажность до очень низких уровней.

В некоторых случаях установка постоянной системы фильтрации на всех критически важных редукторах предприятия может быть непомерно дорогостоящей. В этих условиях можно использовать переносную тележку с фильтром в сочетании с быстроразъемными соединениями на переходнике сливного и наливного отверстий для периодической дезинфекции редуктора. Так же, как и в постоянных системах, скорость потока должна контролироваться на уровне 10% или менее от общего объема, чтобы предотвратить пенообразование, аэрацию и масляное голодание в редукторе, а последовательное использование двух фильтров позволяет контролировать влажность и крупные частицы, а также фильтрация мелких частиц.