A new test for the qualitative and quantitative discrimination between automotive transmission and axle oils

In this work, the authors analyse the possibility of using a new test method, called the method for the determination of the limiting pressure of seizure poz, to differentiate between the API GL performance levels of automotive transmission and axle oils from the point of view of their EP properties. The new test is performed under conditions of the scuffing of the four-ball tribosystem, initiated by the linearly increasing load, until seizure occurs. In numerous publications, it has been shown that the new test has many pros in comparison with standardised tests used for the assessment of extreme-pressure (EP) properties of lubricants. It exhibits a better resolution and is quicker, cheaper, and its precision is comparable to the precision of the standardised tests of EP properties of lubricants. A representative group of the automotive gear oils of the API GL-1 to GL-5(LS) performance level was tested using a four-ball tribotester with the sliding tribosystem. It has been shown that the method for the determination of the limiting pressure of seizure poz makes it possible to differentiate between most of the API performance levels of the automotive gear oils – both qualitatively (i.e. by the analysis of the friction torque curves) and quantitatively (on the basis of poz values); although, the qualitative way is more effective (better resolution) than the quantitative one. Because the new test method reduces the cost (simple, inexpensive test specimens) and the duration of the testing, it can be applied in R&D industrial labs to verify the quality of automotive gear oils.

Dokonano oceny możliwości zastosowania własnej metody, nazwanej metodą wyznaczania granicznego nacisku zatarcia poz, do różnicowania samochodowych olejów przekładniowych pod względem klas jakościowych API z punktu widzenia właściwości przeciwzatarciowych. Badania tą metodą wykonywane są w warunkach zacierania czterokulowego węzła tarcia, zainicjowanego liniowo rosnącym obciążeniem, aż do wystąpienia zatarcia. W licznych publikacjach dowiedziono, że nowa metoda badawcza wykazuje wiele zalet w porównaniu ze znormalizowanymi metodami badań właściwości przeciwzatarciowych środków smarowych – badania nową metodą pozwalają uzyskać lepszą zdolność rozdzielczą, a do tego są szybsze, tańsze i ich precyzja jest porównywalna z precyzją znormalizowanych badań właściwości przeciwzatarciowych środków smarowych. Zbadano reprezentatywną grupę samochodowych olejów przekładniowych klasy jakościowej od API GL-1 do GL-5(LS), wykorzystując aparat czterokulowy ze ślizgowym węzłem tarcia. Wykazano, że metoda wyznaczania granicznego nacisku zatarcia poz pozwala, w sposób jakościowy (na podstawie analizy przebiegu momentu tarcia) i ilościowy (na podstawie uzyskanych wartości wskaźnika poz), różnicować samochodowe oleje przekładniowe pod względem klas jakościowych API, chociaż sposób jakościowy jest bardziej efektywny (lepsza zdolność rozdzielcza) w porównaniu ze sposobem ilościowym. Ponieważ nowa metoda badawcza pozwala na redukcję kosztów badań (wykorzystuje się tu proste, tanie próbki testowe) oraz ich czasochłonności, może być efektywnie wykorzystana w przemysłowych laboratoriach badawczo-rozwojowych w celu weryfikacji jakości samochodowych olejów przekładniowych.