汽车自动传动液的配方是各种性能的高度平衡。需要加入十几种添加剂和合适的品种及加入量才能达到这种平衡。就目前的认知程度而言,汽车自动传动液是各类油品中性能要求最全面、最严格、研制最困难的油品。国外只有少数几家公司拥有自己的配方(如Lubrizol、Afton等),大多数供应商是用复合剂进行调配。国内情况也是一样,目前只有中石油大连研究院和中石化石科院有自己的配方技术,复合剂技术也只有石科院才掌握,国产的复合添加剂,目前正在推广应用。
具体来说,汽车自动传动液的性能要求,主要有六个方面的内容:①粘度特性,包括高、低温粘度,粘度指数,剪切安定性;②低温特性,包括倾点,低温表观粘度;③稳定性,包括氧化安定性,热安定性,铜片腐蚀,防锈性,抗泡沫性,清净分散性;④摩擦特性,包括动静摩擦系数之比,抗磨性,摩擦耐久性;⑤密封性,即橡胶适应性;⑥换挡特性,即换挡感觉。
首先,ATF要求有适宜的高温粘度。
按使用要求 | 100℃运动粘度/mm2/s | |
小轿车和轻型卡车 重负荷功率转换器 拖拉机液压、齿轮、传动三用油 | 7.0-8.5 3.8-16.3(按SAE J300分类) 8-12 | |
按规格要求 | ||
Dexron Mercon Allison C-3
Allison C-4 Caterpillar TO-4 | THCT周期台架试验后100℃运动粘度大于5.5 mm2/s 100℃运动粘度大于6.8 mm2/s SAE 10W 100℃运动粘度大于5.6mm2/s SAE 30 100℃运动粘度大于9.3mm2/s 按SAE J300和Mil-L-2104E 按SAE 5W/10、20、30、50 | |
ATF 的使用温度范围一般为-25 - +170℃,因此要求具有适宜的高温粘度和较低的倾点。在高温粘度方面,作为能量传递介质,必须要求粘度低,而作为润滑介质又要求粘度高。当然,一些要求也是与时俱进的,比如新一代的汽车自动传动液为了改善低温粘度,适当的放宽了高温粘度的要求,通用汽车公司Dexron规格的100℃运动粘度只要求大于4.0mm2/s即可。
低温粘度是自动传动液的重要性能指标之一。在考虑自动变速器低温启动性和泵送效率外,还应考虑离合器片烧伤的危险。
较早期的规格,都要求-40℃的表观布氏粘度不超过50000mPa﹒s。近些年来,大多数汽车制造商倾向于延长汽车保修期,减小汽车的体积和改进汽车的传动性能,减少换挡时间,尤其在冬季寒冷地区,减少或者排除换挡时的停滞现象,改进燃料经济性,减小启动负荷,缩小启动装置体积,以及采用电子控制系统等措施,都要求改进ATF的低温粘度。
高、低温粘度的大体要求,见下表:
项目 | Dexron | Mercon | |||
ⅡE | Ⅲ | Ⅳ | New Mercon | Mercon Ⅴ | |
100℃运动粘度/mm2/s, 氧化与周期试验后,不低于 |
5.0 |
5.0 |
4.0 |
6.8 |
6.8 |
闪点/℃,不低于 | 160 | 170 | 177 | 180 | |
布氏粘度/ mPa﹒s,不高于 -20℃ -30℃ -40℃ |
1500 5000 20000 |
1500 5000 20000 |
- - 5000 |
1500 - 20000 |
1500 - 9000±4000 |