车辆齿轮油

齿轮传动机构所用的润滑油

车辆齿轮油主要理化性能检测项目除同发动机油基本相同外，还有表观粘度、成沟点、机械杂喷、贮存安定性、热氧化稳定性等。车辆齿轮油的模拟试验主要是齿轮机试验。车辆齿轮油的台架试验主要是ASTM的L-42抗擦伤试验、L-37承载能力试验、L-33锈蚀试验、L-60高温氧化试验等。

用途

车辆齿轮油（vehicle gear oil）通常把用于汽车手动变速器、后桥主减速器及差速器的润滑油称为齿轮油。齿轮油的重要作用就是在齿轮的齿齿接触面上形成油膜或牢固的吸附膜和化学反应膜，以保证正常的润滑并防止齿面间胶合。随着咬合方式不同，齿轮上润滑油膜的形式有显著差异。正、斜和螺旋伞等齿轮齿面上容易形成润滑油膜，双曲线齿轮体积较小，传递的动力大，齿面相对滑动速度大，齿面上难以形成润滑油膜，是最难润滑的摩擦副之一。

分类

以往中国的普通汽车齿轮油如26号齿轮油，从外观看，色黑而稠，是由渣油和添加剂组成，使用性能较差。20世纪80年代后中国废止了旧的齿轮油规格，淘汰了渣油型齿轮油和旧规格的双曲线齿轮油，出台了新的车辆齿轮油标准。

新的齿轮油分类是按用途分为普通车辆齿轮油（GL-3）、中负荷车辆齿轮油（GL-4）、重负荷车辆齿轮油（GL-5）。GL-3、GL-4、GL-5是美国石油学会（API）按使用条件对车辆齿轮油进行的分类，是世界上公认并采用的车辆齿轮油分类。GL-3、GL-4、GL-5都是以深度精制矿物油或合成油、或深度精制矿物油与合成油的混合油为基础油，加入硫、磷型极压抗磨、抗氧、抗泡、防腐防锈等添加剂而成。

正、斜和螺旋伞等齿轮工作条件较为缓和，可以使用GL-3普通车辆齿轮油；双曲线齿轮工作条件苛刻必须采用G L-4级别以上的齿轮油。

传动齿轮间的接触面小而负荷大，因此要求齿轮油具有适宜的粘度，有良好的润滑性和极压抗磨性，以便形成强韧的油膜。齿轮间接触面的负荷越大，要求齿轮油的极压抗磨性越好。车辆齿轮油还要有较好的低温流动性。齿轮油的低温流动性用倾点或成沟点和表观粘度表示。其倾点必须低于环境温度4～8℃，否则即使粘度适当，但因低温流动性差而不利于汽车低温启动。齿轮油分为70W、75W、75W-90、80W-90、85W-90、80W-140、85W-140、90、140等多个粘度级别，75w-90粘度级别的齿轮油在中国大部分地区可以四季通用，并具有节能和长效的特点，但价格较高，推广应用较为困难。

性能要求

在如此苛刻的工况下，齿轮油必须满足如下性能要求：

1、良好的极压性，即在摩擦面接触压力非常高、油膜容易破裂的润滑条件下，能够防止烧结、熔焊等摩擦面损伤。极压性的改善必须依靠极压添加剂，它是一种分子中含有氯、硫、磷等元素的化合物，这些化合物在摩擦表面的温度达到足够高时，便与齿轮金属表面发生化学反应，生成氯化铁、硫化铁、磷酸铁薄膜，此固态膜的临界剪切强度低于基本金属，摩擦副滑动时的剪切运动就在固态膜中进行，从而防止金属表面出现胶合或擦伤。

2、适当的粘度。车辆齿轮在正常运转条件下，齿面经常处于弹性流体动力润滑状态，此时，齿轮油的粘度对承载能力有重要影响。油的粘度高，弹性流体动力润滑油膜厚度厚，齿轮油的承载能力高，有利于齿面保护，但是粘度不是越高越好。因为，齿轮工作时搅动齿轮油，液体内摩擦产生摩擦热，会使油温升高。油温升高，齿轮整体温度和齿面温度随之升高，油膜容易被破坏。所以齿轮油的粘度不可太大。因此要求齿轮油的粘度要适当，具体说应满足如下要求，在最低工作温度下的最大粘度须能保证汽车不经预热可以顺利起步；在一般运行工况下齿轮油内摩擦消耗不应使所传递的功率明显下降；在最高工作温度时的粘度须保证齿轮的可靠润滑。

3、良好的粘温性能。即随着工作温度的变化，粘度变化要尽可能小，以保证在低温时具有足够的流动性，在齿轮转动时有足够量的油带到齿面及轴承，防止出现损伤。在高温时粘度不致降低太多，要能形成足够厚的润滑油膜。

车辆齿轮油除以上性能要求外，还应具有良好的热氧化安定性、抗泡性，对金属腐蚀性要小，储存安全性要好等。

车辆齿轮油的选用

选用的基础原则

1.根据齿轮类型和工作条件确定油品质量等级

2.根据最低使用环境温度和齿轮传动装置的运行最高温度来确定粘度级别（牌号）。

性能等级的选择

粘度级别的选择

要考虑多种因素的影响，如季节和气温的影响；齿轮运转速度、工作温度的影响等

一般齿轮油倾点应低于使用环境最低温度3～5℃，运转速度越高的齿轮要求粘度越低。

工作时油温越高要求润滑油粘度越大，以保证油膜有一定厚度不易破裂，但粘度过高会使齿轮咬合部位难以得到必要的润滑油量，因此选择粘度要适当。

汽车齿轮油粘度应满足：