液力元件传动介质及其应用

液力元件内部循环流动的传动介质，并非单纯承担如前所述传递动力和能量的功能。以液力自动变速器为例，变矩器、变速机构和液压控制系统具有不同的工作需求，应当采用不同的工作液体，但为防止其相互掺混需要采取严格的密封措施并不现实，因此液力传动装置中采用一种传动介质来兼顾如下其他功能：传动介质还承担着为轴承、齿轮变速机构和摩擦副等提供强制润滑，为传动液压操纵机构提供动力，冷却循环圆内流动的工作液体，清洁运动部件以及密封的作用。

目前液力传动介质大多是石油制品，也有少量水介质的应用；另外，历史上还曾采用过鲸油作为液力元件传动介质。液力传动工作介质的物理特性与液压传动工作介质类似，可参见1.5.2节的相关内容。

传动介质主要作为液力元件工作介质时，可采用专用液力传动油，而与其他齿轮传动以及操纵系统共用油源时，则采用自动传动油作为传动介质。

具体而言，从液力元件角度，要求介质具有尽量大的密度保障传动性能，满足密封前提要求下尽量小的黏度以减小摩擦损失，适宜的黏温特性以保证传动平稳性，较大的剪切稳定性保证黏度的稳定，良好的低温性能以保证冷起动平稳，良好的抗/消泡沫性能以保证传动平稳；从齿轮变速机构角度，要求介质具有足够大的黏度以保证齿轮副的流体润滑，良好的摩擦特性以保证离合器平稳工作，良好的低温性能以保证离合器冷起动平稳，良好氧化性能防止油泥生成以防止影响离合器，良好的抗磨性以防止齿轮点蚀；从液压控制系统角度，需要介质具有良好的抗磨性以保持液压泵长期工作，良好的抗/消泡沫性能以保证阀芯工作正常，以及良好的氧化性能以防止油泥生成堵塞控制阀芯。另外，从安全角度还要求具有适宜的闪点和凝点，从长期使用角度还要求具有对密封材料的适应性以及防腐蚀和防锈蚀的性能。

目前，国外种类繁多的可供选择的液力传动油品，一般由石油、汽车和工程机械等行业的企业开发。在ISO 6743/4分类标准中，将液力元件传动介质分为两大类，一类是液力耦合器和液力变矩器等液力元件用油（HN油），另一类是自动传动装置用油（HA油），而美国材料试验学会（ASTM）和美国石油学会（API）将液力元件传动介质分为PTF-1、PTF-2、PTF-3三类。其中，PTF-1面向轿车和轻型载货汽车，具有良好的低温起动性能，对低温黏度和黏温特性要求较高，代表油品有美孚的ATF200、壳牌（Shell）的ATF Dex Yon、通用（GM）的Dexron系列、福特（Ford）的Mercon系列等；PTF-2面向重载液力传动系统，要求在重负荷下工作时，对极压抗磨性有较高要求，代表油品有美孚的ATF220、阿里逊的C系列等；PTF-3面向农机和野外作业的工程机械和齿轮箱，能满足更重负荷下工作，并具有更高的极压抗磨性要求，代表油品有John Deer的J系列、福特的M2C41A等。(https://www.xing528.com)

国内常用的液力传动用油种类较少，目前主要有两种，并根据100℃下运动黏度，将液力传动油分为6号和8号，分别相当于阿里逊C系列和通用的Dexron系列，性能规格如表12.7.1所示。

表12.7.1　国产液力传动油和自动传动油的性能（20℃）

①-50℃适用于长城以北地区，-25℃适用于长城以南地区。