高曉謀吳根華

摘要：手動(dòng)變速箱是通過(guò)圓柱形齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞和變速功能，因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耗能低，在自動(dòng)變速箱、無(wú)極變速箱和雙離合器逐漸普及的今天，仍被廣泛應(yīng)用于卡車、客車及部分乘用車上。目前歐美及國(guó)內(nèi)各汽車廠推薦的手動(dòng)變速箱油多為GL- 75W-90、80W-90、85W-90，沒有統(tǒng)一的專用油標(biāo)準(zhǔn)而造成用油的混亂。近年來(lái)，隨著汽車設(shè)計(jì)的改進(jìn)，發(fā)動(dòng)機(jī)升功率提高，手動(dòng)變速箱工作強(qiáng)度愈加苛刻，隨之而來(lái)不斷出現(xiàn)的潤(rùn)滑質(zhì)量問(wèn)題如油泥沉積、油封漏油、換擋抖動(dòng)等，特別是帶有同步環(huán)的變速箱，常因腐蝕磨損而降低變速器使用壽命。文章介紹了帶有同步器的手動(dòng)變速箱對(duì)潤(rùn)滑油的要求，采用齒輪油復(fù)合劑、亞磷酸酯及復(fù)合抗氧劑、摩擦改進(jìn)劑和清凈分散劑研制的手動(dòng)變速箱專用油具有性能全面的特點(diǎn)，通過(guò)了相關(guān)的同步器臺(tái)架評(píng)定，已廣泛應(yīng)用于江淮汽車公司生產(chǎn)的乘用車中。

[HT5”H]關(guān)鍵詞：手動(dòng)變速箱油；同步器；齒輪油； 摩擦特性；應(yīng)用

[HT5”H]中圖分類號(hào)：TE6263文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：

Development of anual Transmission Oil with the Synchronous Device

GO Xiao-mou WU Gen-hua2

（1nhui Zhongtian Petrochemical Technology Co， LTD， nqing 26500， China； 2nqing Teachers College， nqing 2601 China）

bstract：The manual transmission uses the cylindrical gear to realize its function of power transmission and speed change Nowadays， although automatic gearbox， continuously variable transmission and double clutch are becoming gradually popular， the manual transmission is still widely used in trucks， buses and parts of passenger cars because of its simple structure and low energy consumption Currently， most of the manual gearbox oils recommended in Europe， the United States and various domestic automobile factories are GL- 75W-90， 80W-90 and 85W-90， which leads to the chaos of oil use with the lack of unified oil use standard In recent years， with the improvement of automobile design， the enhancement of engine power and the increasingly harsh working intensity of the manual gearbox， problems of lubricating quality constantly appear in turn， such as sludge deposition， seal leak， shift jitter， especially gearboxes with synchronization loop， often reduces transmission service life due to corrosion wear This paper introduces the demand of manual gearbox with synchronizer for lubricating oil This full-featured manual transmission oil is developed with gear oil additive package， phosphite ester， composite antioxidant， friction improver， and detergent dispersant nd it has already passed the evaluation of relevant synchronizer bench and has been widely used in the production of passenger cars in Jianghuai utomobile Company

Key words：manual transmission oil； synchronizer； gear oil； friction characteristics； application

0引言

節(jié)能、環(huán)保和延長(zhǎng)換油周期是推動(dòng)潤(rùn)滑油升級(jí)換代動(dòng)力，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，變速器油與驅(qū)動(dòng)橋用油呈現(xiàn)出各成體系的趨勢(shì)?；谶@種要求，PI推出了T-1手動(dòng)變速器規(guī)格，該規(guī)格與GL-的區(qū)別是提高了油品的熱氧化安定性與密封材料適應(yīng)性，增加了齒輪的耐久循環(huán)試驗(yàn)?，F(xiàn)在各大汽車OE對(duì)傳動(dòng)部位的潤(rùn)滑條件更加苛刻，表現(xiàn)為：更小體積的油箱，更高的功率密度，更嚴(yán)格的摩擦特性控制。

變速箱領(lǐng)域，雖然自動(dòng)變速器T、無(wú)級(jí)變速器CVT和雙離合器DCT用量大幅度增加，但手動(dòng)變速T箱因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、技術(shù)純熟、耗能低等優(yōu)點(diǎn)，仍保留相當(dāng)大的市場(chǎng)份額。特別是在我國(guó)現(xiàn)有的汽車保有量中，仍有過(guò)半的汽車仍然使用手動(dòng)變速箱，老款的手動(dòng)變速箱換擋時(shí)需要采用“兩腳離合”方式，升擋時(shí)需要離合后的空擋位置停留片刻，減擋需要在空擋位置加油門，以達(dá)到減少齒輪的轉(zhuǎn)速差，這就需要駕駛?cè)藛T具有良好的操作技術(shù)。同步器的出現(xiàn)解決了這一問(wèn)題，其主要部件同步環(huán)就是在結(jié)合套和齒輪組上布置的摩擦片，將轉(zhuǎn)速較大的一方能量傳送給轉(zhuǎn)速比較小的一方，使其提升轉(zhuǎn)速，達(dá)到與轉(zhuǎn)速較大的一方的轉(zhuǎn)速同步，起著緩沖的作用，這樣換擋更加平穩(wěn)，也就不會(huì)產(chǎn)生劇烈抖動(dòng)，避免產(chǎn)生打齒現(xiàn)象，保證正常換擋。同時(shí)，銅制品同步器的應(yīng)用，對(duì)油品的性能有了更高的要求，必須提高油品的腐蝕性、密封件的適應(yīng)性、穩(wěn)定的摩擦性和摩擦持久性。

目前國(guó)內(nèi)大多使用GL-車輛齒輪油作為手動(dòng)變速箱潤(rùn)滑油，相關(guān)常見問(wèn)題包括：換擋反應(yīng)不夠靈敏，有頓挫感，噪聲過(guò)大；同步器的腐蝕磨損，齒輪表面容易出現(xiàn)點(diǎn)蝕，剝落等損傷；油溫偏高，油泥過(guò)多，油品流動(dòng)性差，冬季冷啟動(dòng)不順暢。針對(duì)上述問(wèn)題，汽車市場(chǎng)上需求帶有同步器手動(dòng)變速箱專用油。專用油應(yīng)具備以下性能：油品黏度的低黏化，以提高燃油經(jīng)濟(jì)性；綜合性能完善，穩(wěn)定的配方體系會(huì)顯示出油品更多的優(yōu)勢(shì)；更高熱氧化穩(wěn)定性和清潔性能，以適應(yīng)更高的轉(zhuǎn)速并延長(zhǎng)換油周期；適用于各種材質(zhì)的同步器材料，并改善換擋的舒適性延長(zhǎng)零部件的使用壽命。

1試驗(yàn)

11專用油的開發(fā)

帶有同步器的手動(dòng)變速箱用油與以往使用GL-齒輪油的性能對(duì)比見表1。

從表1中得出，由于手動(dòng)變速箱傳動(dòng)齒輪多為圓柱形齒輪，負(fù)荷一般不超過(guò)2000 Pa，轉(zhuǎn)速較高，工作條件要比后驅(qū)動(dòng)橋溫和，專用油在油品的承載能力稍低于GL-。而其他的綜合性能均要優(yōu)于GL-，特別是同步器采用銅質(zhì)材質(zhì)，銅是活潑元素，很容易被活性極強(qiáng)的極壓抗磨劑誘發(fā)化學(xué)腐蝕，而且腐蝕產(chǎn)物作為催化劑還會(huì)引起油品早期氧化變質(zhì)。因此對(duì)專用油的摩擦特性、密封件的相容性和抗腐蝕性有嚴(yán)格要求。研制的專用油就是在GL-油的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)其綜合性能，完善配方，滿足帶同步器的手動(dòng)變速箱潤(rùn)滑要求，達(dá)到長(zhǎng)期平穩(wěn)換擋目的。

因?yàn)榧託洧?Ⅲ類型基礎(chǔ)油飽和烴含量高，硫含量低，黏度指數(shù)高，與密封材料相容性好，可有效防止油品泄漏。再輔以適量的合成油及添加部分低分子量聚甲基丙烯酸酯后，使得油品不但具有良好的流變性及抗剪切性，且黏溫性得到改善，可在我國(guó)各地區(qū)四季適用，具有良好的節(jié)能效果，延長(zhǎng)了換油周期。

試驗(yàn)結(jié)果表明：十八烷基亞磷酸酯具有良好的減摩性能，可以減少變速箱中的齒輪錐體的磨損量，并保護(hù)離合器、軸承及同步環(huán)的磨損部件；配方中采用添加高堿值磺酸鈣與單掛丁二烯亞胺的合理搭配，可分散油泥、漆膜、積炭和不溶物，使摩擦副表面保持清潔的同時(shí)，還調(diào)控了化學(xué)活性強(qiáng)的硫、磷極壓抗磨劑降解速率，使油品保持摩擦特性穩(wěn)定和持久。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)室配方篩選，確定產(chǎn)品最終組成見表3。

22性能的評(píng)價(jià)

帶同步器手動(dòng)變速箱最關(guān)鍵的技術(shù)要求是滿足摩擦元件——諸如同步器、離合器摩擦襯片和制動(dòng)帶的平穩(wěn)運(yùn)行及高溫工況下的摩擦耐久性，從F90-0同步環(huán)單體磨耗性試驗(yàn)結(jié)果圖1中看出，研制油的磨損量比市購(gòu)GL- 75W-90參比油小，只有003 mm；摩擦系數(shù)和摩擦耐久性也優(yōu)于參比油，在長(zhǎng)時(shí)間試驗(yàn)過(guò)程中摩擦系數(shù)始終保持在008以上，見同步環(huán)摩擦系數(shù)圖2。

23產(chǎn)品的應(yīng)用

研制的帶有同步器手動(dòng)變速箱專用油已經(jīng)用于

江淮汽車LE5T80、F86系列乘用車變速箱上。經(jīng)實(shí)機(jī)測(cè)試，沒有再出現(xiàn)摩擦扭矩震蕩，從而杜絕了駕乘者不可接受的NVH即噪音、震動(dòng)和不平順性的問(wèn)題。該專用油相對(duì)于常規(guī)的GL-，是高附加值產(chǎn)品，自2013年投放市場(chǎng)，至今運(yùn)行正常，滿足了市場(chǎng)的需求。

3結(jié)論

采用齒輪油復(fù)合劑、亞磷酸酯抗磨劑、復(fù)合抗氧劑、摩擦改進(jìn)劑和清凈分散劑等研制了一款帶有同步器的手動(dòng)變速器油，除了具有GL-齒輪油的承載能力和抗擦傷性能外，還具有突出的熱氧化安定性、防腐蝕性和摩擦系數(shù)穩(wěn)定持久性。以3%的加劑量與加氫、合成基礎(chǔ)油調(diào)制的變速箱專用油廣泛用于江淮汽車公司各型乘用車。滿足了市場(chǎng)的需求，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 伏喜勝手動(dòng)變速器復(fù)合劑的研制及應(yīng)用[J]石油煉制與化工，200（11）：65-68