GL-5是齿轮润滑油的规格标准,早在20世纪60年代就已经公布了GL-5标准,但是一直到今天,GL-5标准的油品不仅仍然是齿轮油中的主力,而且在未来几年还将长期得到使用。为什么已经使用了这么多年的GL-5标准还在使用?齿轮油标准究竟是如何发展的?
齿轮油可以分为工业用油和车辆用油,工业用油可分为工业闭式齿轮油和开始齿轮油,而车辆齿轮油则可以分为驱动桥齿轮油和手动变速箱齿轮油,是两种完全不同的油品。齿轮装置作为传动系统中的重要组成部分,在很久以前就已经被发明出来了,虽然在润滑油本身这短短的一百多年历史中,齿轮油的发展算是比较晚的,但是齿轮油标准从发布到确定,以及一直沿用至今的发展历程却是相当短暂的。
和汽机油、柴机油标准一样,齿轮油的标准也多采用API标准。早在1966年第一版的API1560规范中,API就根据齿轮油的用途和工作条件,将齿轮油分为:GL-1、GL-2、GL-3、GL-4、GL-5、GL-6这六大类(GL代表Gear Lubricants)。GL-1是纯矿物油,在20世纪初,随着人们越来越重视齿轮的运转状况,就将石油馏分作为润滑油来保护齿轮;GL-2才是真正意义上的齿轮润滑油标准;从GL-3开始则使根据齿轮的不同类型来制定相应的标准,例如GL-3用于手动变速箱和螺旋伞齿轮驱动桥;GL-4用于重负荷螺旋伞齿轮和双曲线齿轮;GL-5用于重负荷双曲线齿轮;GL-6用于高偏置双曲线齿轮等。其中,在最新一版(1995年发布)的API标准中,除GL-4和GL-5还在使用之外,其他的均已停用。不过在2010年的投票中,GL-4也已经被废除。
虽然API是最广泛应用的标准,但实际上还有另一个重要的标准影响着齿轮油的发展:美国国防部制定的MIL-L-2105多用齿轮润滑油性能规范。美军于1950年开始发布了第一版MIL-L-2105标准,并在随后的1958年、1962年、1976年、1987年和1997年进行了从MIL-L-2105A到E版本的更新,目前使用的是1997年最后发布的MIL-L-2105E标准。从20世纪90年代开始,API针对驱动桥齿轮油标准进行了升级,并命名为PG-2,性能上高于GL-5,也称之为GL-5+标准,不过GL-5仍然是最受欢迎的标准。
齿轮油标准
在国标中,普通车辆齿轮油(CLC)对应的是API的GL-3,中负荷车辆齿轮油(CLD)对应GL-4,重负荷车辆齿轮油(CLE)对应GL-5。虽然命名规则变了,但实际上标准的内容并没有太大的区别,更适合中国的自主标准依然还在研发当中。
在粘度方面,齿轮油根据其在150Pa·s环境下低温表观粘度所能达到的最高温度和在100℃环境下低温表观粘度所能达到的最小运动粘度可分为四个粘度等级:70W、75W、80W、85W,在70W等级时,油品的表观粘度可以达到-55℃;而根据油品在100℃下高温表观粘度所能达到的运动粘度范围又可以分为七个等级:80、85、90、110、140、190和250。所以,驱动桥齿轮油共有11个牌号,而最受欢迎的齿轮油为多级油:75W-90、85W-140。
虽然随着技术和工业的发展,车辆对齿轮油的要求也越来越严苛,但是由于齿轮的几何尺寸、结构和运转环境几乎没有太大的变化,齿轮油标准更新的要求并不是非常强烈;再加上新一代齿轮油标准在剥落实验上仍然存在争议,导致新的标准处于难产状态,所以诞生于20世纪80年代的GL-5标准依然还在广泛使用。