車輛齒輪油

車輛齒輪油（vehicle gear oil）通常把用於汽車手動變速器、後橋主減速器及差速器的潤滑油稱為齒輪油。齒輪油的重要作用就是在齒輪的齒齒接觸面上形成油膜或牢固的吸附膜和化學反應膜，以保證正常的潤滑並防止齒面間膠合。隨着咬合方式不同，齒輪上潤滑油膜的形式有顯著差異。正、斜和螺旋傘等齒輪齒面上容易形成潤滑油膜，雙曲線齒輪體積較小，傳遞的動力大，齒面相對滑動速度大，齒面上難以形成潤滑油膜，是最難潤滑的摩擦副之一。 ^[1] 

以往中國的普通汽車齒輪油如26號齒輪油，從外觀看，色黑而稠，是由渣油和添加劑組成，使用性能較差。20世紀80年代後中國廢止了舊的齒輪油規格，淘汰了渣油型齒輪油和舊規格的雙曲線齒輪油，出台了新的車輛齒輪油標準。

新的齒輪油分類是按用途分為普通車輛齒輪油（GL-3）、中負荷車輛齒輪油（GL-4）、重負荷車輛齒輪油（GL-5）。GL-3、GL-4、GL-5是美國石油學會（API）按使用條件對車輛齒輪油進行的分類，是世界上公認並採用的車輛齒輪油分類。GL-3、GL-4、GL-5都是以深度精製礦物油或合成油、或深度精製礦物油與合成油的混合油為基礎油，加入硫、磷型極壓抗磨、抗氧、抗泡、防腐防鏽等添加劑而成。

正、斜和螺旋傘等齒輪工作條件較為緩和，可以使用GL-3普通車輛齒輪油；雙曲線齒輪工作條件苛刻必須採用G L-4級別以上的齒輪油。

傳動齒輪間的接觸面小而負荷大，因此要求齒輪油具有適宜的粘度，有良好的潤滑性和極壓抗磨性，以便形成強韌的油膜。齒輪間接觸面的負荷越大，要求齒輪油的極壓抗磨性越好。車輛齒輪油還要有較好的低温流動性。齒輪油的低温流動性用傾點或成溝點和表觀粘度表示。其傾點必須低於環境温度4～8℃，否則即使粘度適當，但因低温流動性差而不利於汽車低温啓動。齒輪油分為70W、75W、75W-90、80W-90、85W-90、80W-140、85W-140、90、140等多個粘度級別，75w-90粘度級別的齒輪油在中國大部分地區可以四季通用，並具有節能和長效的特點，但價格較高，推廣應用較為困難。

在如此苛刻的工況下，齒輪油必須滿足如下性能要求：

1、良好的極壓性，即在摩擦面接觸壓力非常高、油膜容易破裂的潤滑條件下，能夠防止燒結、熔焊等摩擦面損傷。極壓性的改善必須依靠極壓添加劑，它是一種分子中含有氯、硫、磷等元素的化合物，這些化合物在摩擦表面的温度達到足夠高時，便與齒輪金屬表面發生化學反應，生成氯化鐵、硫化鐵、磷酸鐵薄膜，此固態膜的臨界剪切強度低於基本金屬，摩擦副滑動時的剪切運動就在固態膜中進行，從而防止金屬表面出現膠合或擦傷。

2、適當的粘度。車輛齒輪在正常運轉條件下，齒面經常處於彈性流體動力潤滑狀態，此時，齒輪油的粘度對承載能力有重要影響。油的粘度高，彈性流體動力潤滑油膜厚度厚，齒輪油的承載能力高，有利於齒面保護，但是粘度不是越高越好。因為，齒輪工作時攪動齒輪油，液體內摩擦產生摩擦熱，會使油温升高。油温升高，齒輪整體温度和齒面温度隨之升高，油膜容易被破壞。所以齒輪油的粘度不可太大。因此要求齒輪油的粘度要適當，具體説應滿足如下要求，在最低工作温度下的最大粘度須能保證汽車不經預熱可以順利起步；在一般運行工況下齒輪油內摩擦消耗不應使所傳遞的功率明顯下降；在最高工作温度時的粘度須保證齒輪的可靠潤滑。

3、良好的粘温性能。即隨着工作温度的變化，粘度變化要儘可能小，以保證在低温時具有足夠的流動性，在齒輪轉動時有足夠量的油帶到齒面及軸承，防止出現損傷。在高温時粘度不致降低太多，要能形成足夠厚的潤滑油膜。

車輛齒輪油除以上性能要求外，還應具有良好的熱氧化安定性、抗泡性，對金屬腐蝕性要小，儲存安全性要好等。

1.根據齒輪類型和工作條件確定油品質量等級

2.根據最低使用環境温度和齒輪傳動裝置的運行最高温度來確定粘度級別（牌號）。

要考慮多種因素的影響，如季節和氣温的影響；齒輪運轉速度、工作温度的影響等

一般齒輪油傾點應低於使用環境最低温度3～5℃，運轉速度越高的齒輪要求粘度越低。

工作時油温越高要求潤滑油粘度越大，以保證油膜有一定厚度不易破裂，但粘度過高會使齒輪咬合部位難以得到必要的潤滑油量，因此選擇粘度要適當。

汽車齒輪油粘度應滿足：

在最低工作温度下的最大粘度能保證汽車不經預熱可以順利起步；

在運行的一般工況下齒輪油內摩擦消耗的功率不應使傳動機構的有效功率明顯下降；

在最高工作温度下須保證齒輪正常潤滑和允許的油耗。