Смазочные материалы делятся на моторные масла, трансмиссионные масла и пластичные смазки.
Моторные масла по способу производства подразделяются на минеральные, синтетические и полусинтетические.
Минеральные масла изготавливаются из нефти.
Синтетические масла представляют собой определенные соединения или смеси нескольких соединений близкой химической структуры (например, поли-α-олефины и др.). Синтетические масла имеют высокийиндекс вязкости (150… 170). Температура потери подвижности синтетических масел ниже, чем у минеральных (до — 65 °С.) Вязкость синтетических масел при высоких температурах (выше 100 °С) примерно втрое выше, чем у минеральных, имеющих одинаковую вязкость с синтетическими при 100 °С. Синтетические масла обладают лучшими в сравнении с минеральными противоизносными и противозадирными свойствами. Такие масла можно заменять после 20 000 км пробега. Вместе с тем, синтетические масла в 2…3 раза дороже минеральных. Кроме того, они предъявляют повышенные требования к уплотнениям в системе смазки.
Полусинтетические масла представляют собой смесь минеральных и синтетических масел.
Масло должно покрывать трущиеся поверхности масляной пленкой, не разрывающейся при максимальных для данного типа двигателя температурных, нагрузочных и скоростных режимах работы. Это свойство масла называется маслянистостью. Оно обеспечивается наличием полярно-активных молекул. Масло должно обладать определенной вязкостью при реальных температурах, характерных для данного двигателя. Вязкость не позволяет маслу быстро вытекать из зазоров между трущимися поверхностями и в то же время не позволяет создавать чрезмерное сопротивление в масляных каналах и зазорах. Обычно оценивается кинематическая вязкость масла, измеряемая в сантистоксах (мм2/с), обозначаемых сСт. Величина кинематической вязкости входит в маркировку отечественных и зарубежных масел. От вязкости масла зависят легкость пуска двигателя при низких температурах и смазывающие свойства при высоких температурах. Кроме того, масло должно обладать моющими и другими эксплуатационными свойствами.
При маркировке масла в соответствии с отечественными стандартами первой буквой маркировки указывается область применения (А — бензиновые двигатели, М — дизельные). За буквой обозначения области применения следует число, указывающее вязкость масла при температуре 100 °С. В отечественной маркировке число указывает вязкость в сантистоксах, в зарубежной — это число условное, соответствующее определенному уровню вязкости (классификация SAE). В маркировке отечественных зимних масел к обозначению вязкости добавляется индекс «з», что означает загущенное.
В маркировке зарубежных всесезонных масел добавляется индекс W (от слова winter — зима).
Масла, приспособленные для эксплуатации в смешанных условиях, в России маркируются двойным обозначением через дробь (косая черта). В числителе указывается число, соответствующее вязкости зимнего масла, а число в знаменателе — вязкости летнего.
В международной классификации универсальные масла также маркируются двумя числами, возможно разделенными дефисом.
ГОСТ разделяет масла на классы вязкости. Сравнение вязкости масел разных классов по ГОСТ и по классификации SAE представлено в табл. 7.1.
Таблица 7.1. КЛАССЫ ВЯЗКОСТИ МОТОРНЫХ МАСЕЛ ПО ГОСТ 17479.1—85 и SAE
| Класс вязкости по ГОСТ | Вязкость при температуре -18 °С, сСт (мм2/с), | Вязкость при температуре100 °С, сСт (мм2/с), | Класс вязкости по SAE | ||
| не менее | не более | не менее | не более | ||
| 33 | 1250 | 2600 | 3,8 | 5W | |
| 43 | 1300 | 2600 | 4,1 | 10W | |
| 53 | 2600 | 6000 | 5,6 | 20W | |
| 63 | 6000 | 10400 | 5,6 | 20W | |
| 6 | 5,6 | 7.0 | 20 | ||
| 8 | 7,0 | 9,5 | 20 | ||
| 10 | 9,5 | 11,5 | 30 | ||
| 12 | 11,5 | 13,0 | 30/40 | ||
| 14 | 13,0 | 15,0 | 40 | ||
| 16 | 15,0 | 18,0 | 40/50 | ||
| 20 | 18,0 | 23,0 | 50/60 | ||
| 33/8 | 1250 | 2600 | 7,0 | 9,5 | 5W-20 |
| 43/6 | 1300 | 2600 | 5,6 | 7,0 | 10W-20 |
| 43/8 | 1300 | 2600 | 7,0 | 9,5 | 10W-20 |
| 43/10 | 1300 | 2600 | 9,5 | 11,5 | 10W-30 |
| 53/10 | 2600 | 6000 | 9,5 | 11,5 | 20W-30 |
| 53/12 | 2600 | 6000 | 11,5 | 13,0 |
20W-30; 20W-40 |
| 53/14 | 2600 | 6000 | 13,0 | 15,0 | 20W-40 |
| 63/10 | 6000 | 10400 | 9,5 | 11,5 | 20W-30 |
| 63/14 | 6000 | 10400 | 13,0 | 15,0 | 20W-40 |
| 63/16 | 6000 | 10400 | 15,0 | 18,0 |
20W-40; 20W-50 |
В зарубежной классификации (по стандарту Американского института нефти — API) существуют две категории масел — «S» и «С». К категории «S» относятся масла, применяемые в бензиновых двигателях, а к категории « С » — в дизелях. Кроме того, в маркировке предусматривается второй индекс — буквой латинского алфавита. Этот индекс обозначает уровень эксплуатационных свойств — чем дальше от начала латинского алфавита находится вторая буква маркировки, тем выше эксплуатационные качества данного масла. Для маркировки универсальных масел, при-годных для использования в карбюраторных и дизельных двигателях, применяют двойную маркировку, разделенную косой чертой.
По назначению двигателей и условий их эксплуатации различают двенадцать групп моторных масел:
| По ГОСТ | По API | |
| Нефорсированные бензиновые двигатели | А | SB |
| Нефорсированные и двухтактные бензиновые и дизели | Б | SC/CA |
| Малофорсированные бензиновые двигатели | Б1 | SC |
| Малофорсированные дизельные двигатели | Б2 | CA |
| Среднефорсированные бензиновые двигатели и дизели | В | SD/CB |
| Среднефорсированные бензиновые двигатели | В1 | SD |
| Среднефорсированные дизели | В2 | CB |
| Высокофорсированные бензиновые двигатели и дизели без наддува | Г | SE/CC |
| Высокофорсированные бензиновые двигатели | Г1 | SE |
| Высокофорсированные дизели без наддува | Г2 | CC |
| Высокофорсированные дизели при использовании топлива с содержанием серы до 1 % | Д | CD |
| Высокофорсированные судовые дизели при использовании топлива с содержанием серы до 3 % | Е |
На особо малых и малых автобусах ГАЗ устанавливается бензиновый двигатель 3M3-4063. Инструкцией завода рекомендуется для данного двигателя использовать масло SG/CD (классификация по API) с вязкостными свойствами 5W-30 или 5W-40 (по SAE). Это масло категории S (для бензиновых двигателей), категория класса масла — G, масло может применяться и в дизельных двигателях (маркировка С после дроби), при этом масло попадает в категорию D. Масло всесезонное ( наличие второй цифры после дефиса в маркировке по SAE), уровень вязкости при 100 °С порядка 15 сСт (40 в маркировке SAE). На малых автобусах ЗИЛ-3250, снабженных дизельным двигателем Д-245.12С, завод-изготовитель рекомендует применять масло М-10Г2 летом, зимой — М-8Г2. Это дизельное масло, приспособленное для высокофорсированных дизелей с вязкостью при 100 °С равной 10 сСт у летнего масла и 8 сСт — у зимнего, рекомендуется также всесезонное масло М-43/8Г2. Зимой его вязкостные свойства аналогичны свойствам масла М-8, а летом — маслу М-4; масло загущено присадкой.
На больших городских автобусах, оснащенных двигателем КамАЗ завод-изготовитель рекомендует применять для смазки двигателей масло М-10 Г2 летом, а зимой М-8Г2.
Нормы расхода моторного масла. Следует выделить два вида нормирования расхода масла — ежедневный эксплуатационный расход, вызванный естественным выгоранием масла, при нормальной работе двигателя и расход, вызванный регулярной полной сменой масла, предусмотренной картой технического обслуживания.
Ежедневный эксплуатационный расход масла, вызванный выгоранием, при нормальной работе двигателя на всех современных двигателях лежит в пределах 0,1 % от эксплуатационного расхода топлива. Таким образом, для особо малых и малых автобусов ГАЗ он не должен превышать 0,0014 л /100 км пробега или 11 г /100 км. Для большого городского автобуса ЛиАЗ-5256 это составят 33 г /100 км.
Смена масла производится на особо малых и малых автобусах ГАЗ при проведении ТО-1, (количество сменяемого масла — 6 л), на малых автобусах ЗИЛ-3250 масло заменяется на каждом втором ТО-1, количество сменяемого масла — 13,3 л, на больших автобусах ЛиАЗ — при проведении каждого второго ТО-1, количество сменяемого масла — 23 л.
Трансмиссионные масла применяются в качестве смазочных материалов в узлах и агрегатах трансмиссий и рулевых управлений без усилителей. Как и моторные масла, трансмиссионные могут быть по способу изготовления минеральными, синтетическими и полусинтетическими.
Трансмиссионные масла классифицируются по классам (в зависимости от вязкости) и группам (в зависимости от эксплуатационных свойств).
В соответствии с ГОСТ существуют четыре класса вязкости. На современных автобусах в узлах и агрегатах трансмиссии наибольшее применение получили масла класса вязкости 12 и 18. Масла класса вязкости 12 имеют вязкость при температуре 100 °С от 11 до 13,99 сСт. По соответствующей классификации SAE — к этому классу относятся масла класса от 85 W до 90 W. Класс 18 означает вязкость при той же температуре от 14 до 24,99 сСт, что соответствует классам SAE от 95 до 140.
В зависимости от смазывающих свойств масла делятся на 5 групп, что отражено в табл. 7.2.
Таблица 7.2. ТРАНСМИССИОННЫЕ МАСЛА И ОБЛАСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ
| Группа масел | Наличие присадок | Область применения |
| ТМ-1 (GL-1 по классификации API) | Без присадок | Прямозубые, конические, спирально-конические, и червячные передачи при малых контактных напряжениях |
| ТМ-2 (GL-2) | Противоизносные присадки | Прямозубые, спиральноконические и червячные передачи при средних контактных напряжениях |
| ТМ-3 (GL-3) | Противозадирные присадки умеренной эффективности | Те же передачи, но при высоких контактных напряжениях |
| ТМ-4 (GL-4) | Противозадирные присадки высокой эффективности | Те же передачи, что и для ТМ-3, и дополнительно гипоидные передачи с высокими скоростями и малым моментом или с низкими скоростями и высокими моментами |
| ТМ-5 (GL-5) |
Противозадирные и противоизносные высокоэффективные присадки, а также многофункциональные композиции присадок |
Те же передачи, что и для ТМ-3, и гипоидные передачи, работающие при высоких скоростях, ударных нагрузках и большом крутящем моменте |
На особо малых и малых автобусах ГАЗ в коробках передач применяется масло ТМ-5-18 (GL-5), объем 1,2 л. То же масло применяется и в главной передаче, в этом случае его объем 3 л. На малых автобусах ЗИЛ-3250 в коробке передач применяется всесезонное масло ТМ-3-18 (GL-3) в объеме 5 л, а в главной передаче — ТМ-5-18 (GL-5), объем — 3,3 л. На особо больших автобусах ЛиАЗ в механической коробке передач КамАЗ-14 применяется масло ТМ-3-18 (GL-3), объем — 8,5 л. В главной передаче этих автобусов применяют масло ТМ-3-18 (GL-3), объем — 10,5 л.
Максимальная температура в узлах трансмиссий автобусов не превышает 130 °С, в связи с чем угар масла в технически исправных агрегатах отсутствует. В узлах и агрегатах трансмиссии особо малых и малых авто-бусов ГАЗ при проведении ТО-2 предусматривается проверка уровня и при необходимости доливка, замена масла производится на каждом третьем ТО-2.
На малых автобусах ЗИЛ проверка уровня проводится при ТО-2, а смена масла — на каждом шестом ТО-2.
На больших автобусах ЛиАЗ проверка уровня масла проводится при ТО-1, а смена масла — при СТО (один раз в год, осенью).
В рулевых механизмах автобусов при отсутствии гидроусилителя руля используется масло ТМ-5-18.
В системе гидроусилителя рулевого управления используется специальное масло. В России для таких механизмов выпускается масло марки «Р» (МГ-22-В). При эксплуатации автобусов в условиях тропического климата рекомендуется специальное масло марки «А». Это же масло рекомендуется для использования в гидромеханических передачах больших городских автобусов ЛиАЗ-5256.
На особо малых и малых автобусах ГАЗ в систему рулевого управления с гидроусилителем заливается 2 л масла. Проверка уровня масла проводится при каждом ТО-2, а смена — при каждом третьем ТО-2.
В систему рулевого управления автобуса ЗИЛ-3250 заливается 3,2 л масла, проверка уровня проводится на каждом ТО-1, а смена масла — через 200 ООО км пробега, при совмещении с очередным ТО-2.
В систему рулевого управления автобусов ЛиАЗ заливается 8,5 л масла, проверка уровня проводится при проведении ТО-1, а смена — при СТО (один раз в год, осенью).
На больших городских автобусах ЛиАЗ-5256 при установке автоматической гидромеханической коробки передач фирмы «Voith» рекомендуется масло G 607 К и G 1363 К. Его объем в этом случае — 23…26 л. Проверка уровня масла проводится при ТО-1, а смена — при СТО (один раз в год, осенью).
Пластичные смазки. Пластичная смазка сочетает в себе свойства твердого тела и жидкости. Смазка удерживается в негерметичном узле трения, предохраняя трущиеся поверхности от контакта и изнашивания.
Роль загустителя, определяющего вязкость, прочность и некоторые другие свойства смазки, обычно играет соль жирной кислоты мягкого металла. По массе загуститель составляет 5…30 %. Название металла обычно переносят на саму смазку — натриевая, кальциевая, литиевая, бариевая, магниевая, цинковая, свинцовая, алюминиевая и др.
Пластичные смазки в первую очередь характеризуются консистенцией. Консистенцию смазки определяют т. н. числом пенетрации при температуре 25 °С. В емкость со смазкой погружается металлический конус, стандартный по весу, форме и размерам. Чем больше глубина погружения конуса под действием собственного веса (1 Н) в течение 0,5 с, тем мягче смазка и тем больше число пенетрации. В соответствии с классификацией API в зависимости от величины пенетрации смазки разделяют на 10 классов:
| Пенетрация при температуре 25 °С | Индекс класса консистенции (класс NLGI) |
| 445…475 | 000 |
| 400…430 | 00 |
| 355…385 | 0 |
| 310…340 | 1 |
| 265…295 | 2 |
| 220…250 | 3 |
| 175…205 | 4 |
| 130… 160 | 5 |
| 85…115 | 6 |
| Ниже 75 | 7 |
Кроме пенетрации, пластичные смазки классифицируются также по температуре каплепадения. Температура каплепадения — это температура, при которой из небольшого объема смазки, нагреваемой в стандартных условиях, отделяется и падает первая капля. Установлено, что смазку можно применять, если узел нагревается на 10…20 °С ниже тем-
пературы каплепадения.
В настоящее время наибольшее распространение получили литиевые смазки. Они водостойки, выдерживают широкий диапазон температур и имеют высокую механическую стабильность. Из литиевых смазок в первую очередь следует отметить «Литол-24». Ее можно использовать как единую смазку для всех основных узлов трения. Она применяется как в герметизированных, так и в негерметизированных узлах: в шарнирах рулевого управления и подвесок, ступицах передних колес, карданных шарнирах и т. п.