Журнал «Агротехника и технологии»
Современные трансмиссии становятся все более сложными, «умными» и плавными. Тренд движется в сторону бесступенчатого переключения, и это повышает требования к смазочным материалам
Современные трансмиссии, устанавливаемые на самоходной технике, позволяют оператору работать практически в автоматическом режиме, не совершая ошибок во время эксплуатации. И все же «здоровье» этого сложного узла полностью зависит от грамотного обслуживания и в первую очередь от правильного выбора смазочных материалов. А учитывая стремление к увеличению межсервисных интервалов с целью снижения стоимости владения техникой, эта тема становится еще более актуальной.
Как избежать проблем с трансмиссией и наслаждаться работой техники в течение всего срока ее эксплуатации; почему важно тщательно подойти к выбору смазочного материала; какими последствиями чреват неправильный выбор трансмиссионного и гидротрансмиссионного масла; можно ли найти достойную альтернативу оригинальным маслам?
На эти и другие вопросы журналу «Агротехника и технологии» отвечают представители компаний-производителей сельхозтехники: «Ростсельмаш», CLAAS, John Deere, AGCO, DEUTZ-FAHR, СNH, а также представители нефтяных компаний и производителей масел — концернов «ЛУКОЙЛ» и Shell.
Особенно требовательны
Трансмиссии, которые работают без разрыва потока мощности, наиболее чувствительны к качеству масла, рассказывают специалисты «Ростсельмаш». Например, трансмиссия PowerShift имеет узкие проходные сечения в управляющих линиях (клапанов распределителей), поэтому при использовании масел с загрязнениями происходят преждевременные отказы управляющих систем. Эта проблема актуальна для всех современных тракторов, использующих данную трансмиссию.
Так, на тракторах новой гусеничной серии DeltaTrack с шарнирно-сочлененной рамой в четырех моделях (460DT, 520DT, 570DT и 620DT) применяют трансмиссию PowerShift. Бесступенчатая трансмиссия применяется и в машинах концерна AGCO: во всех тракторах бренда Fend и «самоходках», в том числе опрыскивателях Massey Ferguson, переключение передач происходит под нагрузкой без потери мощности (без нажатия сцепления). Такая же трансмиссия работает на машинах компании DEUTZ-FAHR и концерна СNH. Она позволяет оптимально загрузить двигатель, использовать максимальную тяговую мощность и снижает расход топлива.
При этом некоторые конструкции современных машин имеют общую масляную систему трансмиссии и гидравлики. Например, на тракторах ARION 630 и AXION 850 (CLAAS), имеющих четырех- или шестиступенчатую коробку передач с четырехступенчатым делителем, гидравлический бак и трансмиссия объединены и используют общий масляный бак. На тракторах AXION 950, где применяют бесступенчатую коробку передач CMATIC, тоже стоит объединенная масляная ванна. Такая же конструкция реализована и на тракторах DEUTZ-FAHR Аgrothron L 720, некоторых моделях тракторов John Deere, на универсальных пропашных тракторах от «Ростсельмаша» (модели 320, 340) и других.
Непонятный замес
Одной из самых распространенных ошибок при использовании классических тракторов с общим масляным баком, представители сервиса и производители масел называют смешение смазочных материалов разного назначения. Например, когда в трансмиссию дорогостоящего трактора заправляется масло, соответствующее высоким уровням эксплуатационных свойств, а в прицепной агрегат, стоящий в три раза дешевле, другое масло — подешевле, которое не соответствует требованиям производителя трансмиссии, поясняет сотрудник Отдела технического сопровождения внедрения смазочных материалов компании «ЛЛК-Интернешнл» (дочернее предприятие «ЛУКОЙЛа»), куратор с/х направления Павел Коломиец.
По наблюдениям руководителя отдела технической поддержки компании «Shell» в России Андрея Кудимова, часто в прицепном оборудовании применяются более простые масла, рассчитанные на циркуляционные системы с более низкой вязкостью, и в тракторе вместо продукта, соответствующего требованиям, оказывается продукт более жидкий, с меньшей концентрацией противоизносных присадок, не так эффективно работающий с фрикционными группами.
Таким образом, в тракторе и в прицепном оборудовании получается нечто среднее — непонятная смесь, обладающая неясными характеристиками и непонятно как работающая с узлами, добавляет Павел Коломиец.
Как объясняет руководитель направления сопутствующей бренд-продукции компании John Deere Ольга Квокова, смешивание высококачественного трансмиссионного гидравлического масла с маслом низкого качества делает затруднительным выполнение задач, для решения которых и используется качественное масло, и исключает возможность соответствовать высоким требованиям отрасли к маслам. «Надо ли говорить, что получившаяся непонятная смесь не пройдет испытания даже на соответствие минимальным требованиям (для техники John Deere это 25 тестов)», — добавляет технический тренер компании John Deere Александр Королев.
Разбавление фирменного масла при совместном использовании трактора и рабочего оборудования, заправленного маслом неизвестного качества, происходит быстро, утверждает Королев. По его словам, после присоединения дисковой бороны, в системе которой находится неизвестное масло, фирменное масло в тракторе разбавляется до концентрации около 85%. При эксплуатации следующего совместно используемого рабочего оборудования, например, сеялки, концентрация фирменного масла понижается до 60%. А после присоединения третьего оборудования, скажем, культиватора, концентрация фирменного масла в системе трактора может составлять около 52%.
Таким образом, в результате эксплуатации всего лишь трех прицепных агрегатов фирменное масло может разбавиться почти на 50%. В «жаркие» сезоны, например, в период посевной это может произойти за несколько недель или даже дней.
Как вирус
Есть и еще один важный момент: при переподключении различных агрегатов без слива масла такая непонятная смесь может быстро, как вирус, распространиться по всему машинно-тракторному парку хозяйства, предупреждает Андрей Кудимов.
Если смешивание произошло, то, очевидно, первым делом начнут страдать узлы, где расположены точные фрикционные пары, продолжает Александр Королев. Это гидравлические насосы, гидромоторы, гидрораспределители (возникает повышенный износ, в том числе из-за кавитации, перегревы, заклинивание) и узлы с высокими удельными нагрузками — подшипники (они заклинивают и разрушаются), муфты трансмиссий (они проскальзывают, перегреваются), высоконагруженные шестеренчатые передачи, например, гипоидные и планетарные механизмы (в них возникают механические разрушения зубьев), а также узлы, где требуется эффективное охлаждение, — это те же муфты сцеплений в трансмиссиях, тормозные системы
Во избежание подобного смешивания и разбавления очень важно использовать масло высокого качества как в тракторах, так и в рабочем оборудовании, подчеркивают специалисты.
Впрочем, конструкторы сельхозмашин и производители смазочных материалов работают над унификацией деталей и СМ (смазочных материалов). И одним из этапов унификации в производстве СМ стало появление универсальных гидротрансмиссионных масел, которые могут использоваться и успешно используются в узлах трансмиссии и гидросистемах объединено.
Иными словами, говорит Андрей Кудимов, такое масло подходит как для энергосредства (трактора), так и для прицепного оборудования — его можно лить и в трансмиссию, и в гидравлику. Например, машины John Deere могут иметь общий или отдельный резервуар для трансмиссионной, дифференциальной, тормозной и гидравлической систем. И многофункциональное масло рекомендуется для использования во всех этих системах, объясняет он.
«Три кита» надежной работы гидравлических и гидротрансмиссионных систем — это чистое и высококачественное масло, качественно изготовленные фильтрующие элементы и правильно собранные фильтры, а также наличие технологических заглушек в рукавах высокого давления после процедуры опрессовки (обжима), резюмирует Павел Коломиец. Это та рецептура, которая позволит правильно и долго эксплуатировать гидравлические и гидротрансмиссионные приводы.
В противном случае разработанное специально для аграриев решение с применением универсальных гидротрансмисионных масел теряет смысл, заключает Андрей Кудимов.
Не подходит?
Кудимов также отмечает, что стремление к унификации масел давно прорабатывается производителями техники и смазочных материалов. Более того, в начале девяностых годов унификация позволяла применять единые масла как для двигателей, так и для трансмиссий и гидравлики. Это были так называемые «супертракторные» масла класса STOU (Super Tractor Oil Universal). Но в связи с экологическими ограничениями и соответствующими усовершенствованиями в двигателях новых тракторов такие масла уже давно потеряли популярность.
Как объясняет Павел Коломиец, универсальные тракторные масла класса STOU (Super Tractor Oil Universal) в свое время были очень успешной и особенно удобной для американских сельхозпроизводителей с точки зрения логистических моментов разработкой, которая позволяла заливать одно масло во все узлы и агрегаты, что было весьма кстати, когда трактор находился далеко в поле.
Однако для российского пользователя такие масла неприемлемы, говорит Коломиец. Во-первых, нагрузка на единицу сельхозтехники на наших полях в несколько раз больше, чем в США, а во-вторых, в России качество топлива, закупаемого аграриями, зачастую сильно уступает американскому (например, по содержанию серы), что напрямую влияет на работу масла в двигателе, объясняет специалист.
Помимо внешних факторов, против унификации масел выступают и внутренние причины. Новые разработки двигателей привели к тому, что теперь можно создать продукт, который будет либо хорошо работать в трансмиссии, но не будет соответствовать требованиям для двигателя, либо наоборот, будет соответствовать самым современным требованиям для двигателя, но будет не так хорошо и эффективно работать в узлах трансмиссии, замечает Андрей Кудимов.
Работа масла в двигателе сопряжена с высокими температурами и относительно малыми нагрузками, а работа масла в трансмиссии и гидравлике — с более низкими температурами, но высокими нагрузками, добавляет Павел Коломиец. И учитывать интерес этих двух абсолютно противоположных требований уже невозможно.
Моторные и трансмиссионно-гидравлические масла решают абсолютно различные спектры задач и работают в разных условиях, подтверждает Ольга Квокова. Очевидно, что использование масла, созданного для одной системы, в другой решает только часть задач, поэтому как срок службы как механизма, так и ресурс самого масла будут, естественно, меньше, чем при использовании специализированного масла. Сейчас требования к технике, узлам и агрегатам настолько жесткие, что универсальный продукт использовать нельзя.
Температуры сгорания стали выше, и, естественно, требования к смазке двигателя ужесточились. По этой причине в двигателе надо применять только те масла, которые для этого предназначены, считают эксперты.
Тем не менее, по наблюдениям представителей службы сервиса компании «Ростсельмаш», несколько раз в год происходят случаи, когда аграрии, получив возможность приобрести такие масла или уже имея на складах запас, заправляют «супертракторными» маслами и двигатель, и трансмиссионные системы. Зачастую это делается наобум и без размышлений.
Если такое универсальное масло все же осталось на складах, то его лучше заливать в трансмиссию и/или гидравлику, но не в двигатель, советует Павел Коломиец.
На некоторых машинах гидравлическая система отделена от трансмиссии. Например, в тракторах CLAAS, а также в машинах концерна CNH и AGCO почти вся современная линейка техники выпускается с раздельными контурами масла. Стало быть, это помогает избежать попадания загрязнений из прицепного оборудования и увеличивает срок службы трансмиссии. Однако и здесь важно знать определенные нюансы.
Еще жестче
Как объясняет Андрей Кудимов, современные трансмиссии с целью улучшения эффективности работы, особенно в свете повышения топливной экономичности, имеют короткое время срабатывания, то есть короткое время переключения передачи. Так, для переключения скорости в коробке передач у современных тракторов John Deere требуется несколько тысячных долей секунды. А это приводит к высокой нагрузке на смазочный материал.
Но чем температура работы трансмиссии выше, тем смазывающая пленка тоньше, и тем более стойким к высоким температурам должен быть пакет присадок, подчеркивает специалист «Shell». Однако обычный смазочный материал далеко не всегда может с этим справиться, поэтому требуется очень эффективная работа системы охлаждения трансмиссионного масла.
К смазочным маслам предъявляются все более жесткие требования, в том числе к вязкости продукта с целью повышения защиты от износа, поскольку нагрузки на агрегаты растут и смазочные материалы, соответственно, работают в более жестких условиях, подтверждает Ольга Квокова. К тому же конструкции коробок передач усложняются, а стандарты становятся еще более высокими, добавляет она.
На это же обращает внимание и Андрей Кудимов. «Если взять один и тот же тип масла — марку, которая без нареканий работала с техникой выпуска 2000 года, — то с модификацией 2015 года это же масло может работать не так эффективно, поскольку новая техника имеет другую трансмиссию», — объясняет он. Поэтому производители сельхозтехники советуют очень внимательно отнестись к выбору масла.
Оригинальные масла
Как объясняет Ольга Квокова, выбирать масло необходимо в строгом соответствии с рекомендациями производителя техники. Проще всего покупать рекомендуемые производителем оригиналы. Например, специализированные оригинальные масла предлагают компании John Deere, CLAAS, CNH, DEUTZ-FAHR и др.
Поскольку для гидравлических и трансмиссионных масел вообще отсутствуют какие-либо общеотраслевые стандарты, специалисты John Deere разработали минимальные требования к маслам, которые включают 25 различных испытаний (стандарт JDM J20), и повышенные требования для фирменного масла, включающие более 60 различных тестов (стандарты JDM J20С и RES 10060), рассказывает Ольга Квокова.
Стандарт JDM J20C RES 10060 является более современным (появился несколько лет назад) и еще более жестким: гидравлические и трансмиссионные масла John Deere, в свою очередь, значительно превосходят тестовые спецификации John Deere JDM J20C RES 10060.
Конечно, цена на них выше, но нужно понимать, что масло с высокими эксплуатационными свойствами дешевым быть не может, поддерживает Александр Королев. Использование масла низкого качества приведет к увеличению количества ремонтов и простоев техники. А ведь каждый день простоя, например, комбайна в период уборки урожая, по разным оценкам, стоит от 200 тыс. до 1 млн руб., подсчитывает специалист. Да и в целом затраты на смазочные материалы за жизненный цикл машины ничтожно малы по сравнению со стоимостью владения техникой за весь период ее эксплуатации.
Однако это не значит, что не существует достойной альтернативы оригинальным маслам, говорит Павел Коломиец. Более того, погоня за оригиналами иногда чревата не только дополнительным расходом денежных средств, но и закупкой «оригинальных» масел, произведенных где-нибудь в подвале. Ярким примером специалист называет случай, когда в декабре 2015 года в ходе проведенного ГлавСледУправ МВД РФ мероприятия в Подмосковье была пресечена деятельность завода, занимающегося изготовлением и реализацией контрафактных импортных масел, откуда фурами отправлялась в пункты реализации поддельная продукция компаний Shell, Mobil, Castrol, Elf, Total, в том числе «оригинальные» масла, например, компании John Deere. Эта продукция, как вспоминает Коломиец, «отметилась» массовым «падежом» сельхозтехники по всей стране.
В наш «век контрафактной продукции» даже выбор соответствующего масла не гарантирует 100% надежности, поэтому правильным шагом будет приобретать масло у проверенных поставщиков (официальных дилеров), советует Ольга Квокова.
Альтернативный путь
Впрочем, найти достойную замену оригинальным маслам вполне можно, главное, подойти к этому разумно, продолжает Павел Коломиец. Для этого нужно внимательно читать «Руководство по эксплуатации» техники: именно в нем указывается не только ряд рекомендованных производителей масел, но и параметры требуемого масла, а именно его уровень эксплуатационных свойств и класс вязкости. Например, та же компания John Deere в «Руководстве по эксплуатации» пишет, что другие марки масел применять можно, если они соответствуют одной или нескольким из перечисленных спецификаций. Для John Deere это стандарт JDM J20С. Таким образом, если масло соответствует стандарту спецификаций, то его можно лить в трансмиссию и гидравлику, подчеркивает Павел Коломиец.
Основная ошибка — это выбор масла, которое по эксплуатационным свойствам не соответствует требуемым спецификациям. Чтобы этого не произошло, Павел Коломиец рекомендует более тесно работать с официальными дилерами — поставщиками смазочных материалов — и требовать от них предоставления документов, подтверждающих что масло соответствует стандартам, установленным производителями. Например, таким как JDM J20C или New Holland 410 B.
Ольга Квокова обращает внимание, что документально подтвердить наличие у смазочного материала официального одобрения, то есть соответствие смазочного материала требованиям спецификации, возможно только у производителя техники. «Некоторые производители пользуются нашими стандартами для сертификации своих масел, но, как правило, проходят соответствие только минимальным требованиям (JDM J20), а многие вообще не сертифицируют», — говорит она.
Однако, как замечает Павел Коломиец, получить официальное одобрение от производителей техники John Deere, New Holland, CLAAS и др. имеющих оригинальные масла невозможно, т.к. в таких компаниях в принципе отсутствует сам механизм выдачи одобрения. Однако те же производители в «Руководстве по эксплуатации» указывают параметры (международные стандарты и классы вязкости) которым должно соответствовать масло, разрешенное компанией-производителем к применению в первую очередь в технике, находящейся на гарантийном обслуживании.
Вопрос использования альтернативных масел сейчас довольно актуален, не отрицает директор по техническому обслуживанию компании DEUTZ-FAHR в России Александр Евдокимов. «Мы заинтересованы в том, чтобы масла известных отечественных производителей, имеющих разветвленную сбытовую сеть, доступные в любой точке РФ, соответствовали нашим стандартам, — говорит специалист, — поэтому у нас уже три месяца ведутся ресурсные испытания продукции отечественных трансмиссионных и гидротрансмиссионных масел на коммунальном тракторе Агролюкс 4.80, результаты которых будут обработаны независимыми лабораториями.
Использование масел, соответствующих стандарту производителя или имеющих разрешительные документы (одобрение) на применение в технике, находящейся на гарантийном обслуживании, позволяет грамотно без потери качества высвободить значительное количество денежных средств конечного пользователя, ведь он не переплачивает за бренд, уверен Павел Коломиец.
Плотно работать с дилером
Безусловно, приобретать такое масло выгодно, однако имиджевые риски могут быть высокими, предостерегает Александр Евдокимов.
Конечному потребителю полезно иногда привлекать официального дилера — поставщика смазочных материалов — к отбору проб и проведению анализов масел в независимой лаборатории и по полученным результатам оценить работу тех или иных узлов и агрегатов своей техники, настаивает Павел Коломиец.
«Официальные сервисные службы компаний-производителей с/х техники не в праве лишать технику гарантийного обслуживания, если она работает на неоригинальном масле, которое при этом отвечает всем предъявляемым требованиям, — говорит он. — Гарантийные обязательства на расходные материалы (фильтры, охлаждающие жидкости, смазочные материалы и т.д) не распространяются: они могут быть только на «железо», а ваше право на использование неоригинальных масел, но соответствующих спецификациям или имеющих одобрения от производителей техники, должно быть подтверждено документами, которые официальный дилер обязан предоставить».
Минеральное и синтетическое
Сейчас на рынке появились синтетические и минеральные трансмиссионные масла. Как объясняет Андрей Кудимов, применение синтетических базовых масел позволяет получить продукт более стойкий к повышенным температурам, в системе будет образовываться меньше лаковых отложений. Также синтетические базовые масла расширяют вязкостные характеристики готового продукта. Благодаря этому можно добиться более широкого диапазона рабочих температур или, например, получить дополнительную экономию топлива.
Одно из новых направлений, по его словам, — улучшение эргономики оператора. Благодаря новым комбинациям пакетов присадок и базовых масел можно добиться более плавной работы агрегатов трансмиссии, снижения вибрации и повышения комфорта для оператора. Все это приводит к снижению утомляемости и повышению производительности не только единицы техники, но и человека.
Синтетические масла продлевают срок службы агрегата благодаря тому, что, за счет более высокой температуры сгорания, нежели у минерального масла, значительно позже стареют, рассказывает директор департамента маркетинга «Ростсельмаш» Прохор Дармов. Соответственно, они дольше сохраняют свои свойства и берегут механизмы. Более того, в некоторых комбайнах их применение позволяет увеличить интервал замены масла (касается больше трансмиссионных масел), подчеркивает специалист, добавляя, что они рекомендуют применять синтетические масла серии 150, в частности, в приводах роторов новых машин семейства TORUM.
Также Прохор Дармов обращает внимание, что в мостах тракторов «Ростсельмаш» используется трансмиссионное, а не гидротрансмиссионое масло, потому что мосты смазываются не под давлением, а разбрызгиванием.
Тракторы, которые работают при температурах ниже 0 ºС, должны иметь в мостах масло низкой вязкости 80W90, а при работе машины в весенне-летний период, когда температура стабильно выше нуля, вязкость масла надо увеличивать до 85W140, советуют специалисты. Если этого не сделать, вероятность перегрева масла повышается. Прежде всего от этого пострадают уплотнительные элементы и сальники, стоимость которых не так велика, но трудоемкость их замены сильно осложняет жизнь инженерной службе агрофирмы.
Вовремя и без грязи
По данным технических специалистов, 60-70% выхода из строя гидроагрегатов связаны с загрязнением. Чаще всего это происходит из-за несоблюдения сроков проведения ТО. В страду сельхозпроизводитель не всегда готов высвободить единицу техники для замены масла. В результате срок проведения планового ТО растягивается на несколько недель.
Как объясняют технические специалисты, при работе узлов и механизмов, а особенно после обкатки, когда происходит притирка узлов до оптимальных размеров, продукты износа попадают в масло. Из-за этого начинается гидроабразивное изнашивание, когда частички грязи вместе с потоком масла попадают не только в узлы гидравлики, но и (при наличии общей масляной ванны) угрожают трансмиссии. Кроме того, со временем масло теряет свои химические свойства, не так хорошо смывает продукты износа, отводит тепло. Меняются его кислотность, вязкость, слой защитной пленки.
Более того, постоянный нагрев днем и охлаждение в ночные часы совместно с попадающим через сапуны небольшим количеством воздуха конденсируют влагу в масле, что, соответственно, приводит к его разжижению, а это также отрицательно сказывается на свойствах смазывающего материала.
Кроме того, если в хозяйстве используется старое агрегатное оборудование, которое работало с машинами советского периода, то зачастую в масло гидравлики попадает грязь. И помимо смеси масел по общей системе распространяется мусор, предупреждает Дармов. В этом случае велика вероятность, что грязь будет попадать в зазоры управляющих элементов гидрораспределителя, соленоидов, клапанов, шин клапанов и далее под резиновые уплотнители муфт, вызывая тем самым утечки. А утечки, в свою очередь, приводят к пробуксовке муфт, их перегреву и даже возгоранию во время нагрузки.
Старые, плохие или контрафактные фильтры не могут выполнять свою работу хорошо и сепарировать грязь, которая накопилась в системе. Все это попадает в общую ванну, из которой — в трансмиссию. Мы часто сталкиваемся с применением неоригинальных фильтров, внутри которых даже нет фильтрующих элементов, приводит пример специалист «Ростсельмаша».
Павел Коломиец добавляет, что зачастую слабым звеном, из-за которого случается попадание грязи в систему гидравлики, является отсутствие технологических заглушек после проведения процедуры опрессовки (обжима) рукавов высокого давления. Таким образом, покупая расходники, сельхозпроизводитель уже заносит (из кузова, пыльного хранилища
В «Ростсельмаше» уточняют, что для гидросистемы подобные попадания менее критичны — шланги и отдельные секции, как правило, находятся снаружи и доступны для замены в случае невозможности выполнить безопасную очистку системы.
Однако если грязное масло попадет в трансмиссию, то все становится гораздо сложнее. Ремонт этого агрегата в классических тракторах очень трудоемок: только на один демонтаж нужно затратить около 30-40 часов, предупреждают эксперты. И, как правило, это сопряжено с привлечением специальных приспособлений, что увеличивает трудоемкость ремонта.
Основная причина всех этих неполадок — обычная лень или крайняя спешка, считает Александр Евдокимов. А ведь объем масла в прицепном оборудовании не такой большой, чтобы экономить на нем.
Избежать или максимально снизить вероятность таких экономико-трудовых затрат можно, слив старое масло и опустошив гидросистему орудия перед подключением к трактору. И, конечно, прокачать все магистрали и систему в целом (перед агрегатированием) новым чистым маслом, соответствующим данному трактору.
Использование качественного масла и соблюдение всех регламентов технического обслуживания приведет к отдалению капитального ремонта двигателя, резюмируют эксперты John Deere. То есть за весь срок службы, например, трактора нужно будет сделать не три капремонта, а два, при этом стоимость первого капремонта может быть снижена на стоимость нового коленчатого или распределительного вала, цена которых составляет не одну сотню тысяч рублей.
Вообще же, использование качественного масла и соблюдение всех регламентов технического обслуживания приведет к отдалению капитального ремонта двигателя, резюмируют эксперты John Deere. То есть за весь срок службы, например, трактора нужно будет сделать не три капремонта, а два, при этом стоимость первого капремонта может быть снижена на стоимость нового коленчатого или распределительного вала, цена которых составляет не одну сотню тысяч рублей.
