Мировое признание и широкое распространение получила система классификации вязкости трансмиссионных масел, разработанная Американским Обществом Инженеров (SAE). Эта система описывается стандартом SAE J306, известным как «Классификация вязкости трансмиссионных масел для ведущих мостов и механических коробок передач» (Axle and Manual Transmission Lubricant Viscosity Classification). В рамках этой системы, вязкость масла измеряется в условных единицах — степенях вязкости по SAE.

Производители автомобильных трансмиссий применяют спецификацию SAE J306 для определения и рекомендации трансмиссионных масел, которые подходят для использования в ведущих мостах и механических коробках передач. Кроме того, производители масел используют эту спецификацию при разработке новых составов, производстве и маркировке готовых продуктов.

В руководстве по обслуживанию автомобиля содержится информация о рекомендуемых вязкостях автомобильных масел. Исходя из этой информации, пользователь выбирает подходящий продукт из ассортимента смазочных материалов.

При выборе вязкости трансмиссионного масла необходимо учитывать наибольшую и наименьшую температуры окружающей среды, при которых автомобиль будет эксплуатироваться. С учётом этих факторов классификация SAE J306 основана на показателях низкотемпературной и высокотемпературной вязкости.

Для оценки показателя низкотемпературной вязкости производится измерение температуры, при которой вязкость масла достигает значения 150 000 сР по методу Брукфильда. Этот метод описан в стандарте ASTM D2983-87 (1993) «Стандартный метод определения низкотемпературной вязкости автомобильных масел путем измерения на вискозиметре Брукфильда» (Standart Test Method for Low-Temperature Viscosity of Automotive Fluid Lubricants Measured by Brookfield Viscometer).

Выбор значения вязкости 150 000 cР для оценки низкотемпературных свойств трансмиссионных масел основан на результатах реальных испытаний, проведенных на мостах различных конструкций. В ходе этих испытаний было выяснено, что при вязкости трансмиссионных масел более 150 000 cР возникают разрушения подшипников вала-шестерни. Однако стоит отметить, что подобные разрушения могут происходить и при более низких вязкостях, в зависимости от конструкции мостов. Поэтому крайне важно строго соблюдать рекомендации производителей автомобиля или трансмиссии относительно низкотемпературных пределов использования, которые указаны в руководстве пользователя.

Требования к низкотемпературной вязкости масла, чтобы обеспечить безпроблемное переключение передач в механических КПП, являются значительно более строгими. В предыдущей версии стандарта J306, выпущенной в октябре 1991 года и действовавшей до середины 1998 года, содержались данные, указывающие, что большинство механических КПП требуют, чтобы вязкость масла не превышала 20 000 cР для надлежащей работы.

В стандарте J306 JUL98 было предложено дополнительное тестирование трансмиссионных масел, предназначенных для использования в легко нагруженных синхронизированных механических коробках передач, таких как легковые автомобили и микроавтобусы. Для этого теста рекомендуется применять метод ASTM D5293-99a, известный как «Стандартный метод определения кажущейся вязкости моторных масел с использованием имитатора холодного пуска в интервале от -5 до -35°C». При этом рекомендуется устанавливать предельное значение вязкости в 5000 cР при температуре -30°C. Практически это может означать рекомендацию использовать синтетические, полусинтетические или гидрокрекинговые трансмиссионные масла SAE 75W-XX для регионов с зимними температурами до -30°C.

Высокотемпературная вязкость определяется путем измерения кинематической вязкости масла при температуре 100°C. Для этого используется метод ASTM D445-97, известный как «Стандартный метод определения кинематической вязкости прозрачных и непрозрачных жидкостей» (Standart Test Method for Kinematic Viscosity of Transparent and Opaque Liquids). 

Значение кинематической вязкости при высокой температуре предоставляет информацию о способности масляной пленки выдерживать нагрузки и обеспечивать надлежащую защиту передач в условиях высоких температур и нагрузок. Это позволяет оценить эффективность и надежность защитного слоя масла.

До последней редакции стандарта, степени вязкости SAE использовались как условные обозначения для классификации трансмиссионных масел только на основе их вязкостных значений. Однако, с июля 1998 года в стандарте J308 было введено новое требование, касающееся стабильности высокотемпературных вязкостных характеристик (см. Приложение (с) к таблице 1.2). Это требование заключается в том, чтобы минимальное значение кинематической вязкости при 100°C не снижалось ниже указанного предела даже после 20-часового воздействия деформации сдвига. Для проведения испытания на стабильность вязкости трансмиссионных масел и напряжение сдвига используется методика CEC L-45-T-93. Это требование позволяет выявить трансмиссионные масла, производители которых приближаются к граничным лимитам вязкости или используют загустители, недостаточно стабильные при напряжениях сдвига.

Требования маркировки по вязкости

Так же, как и при классификации моторных масел, степени вязкости трансмиссионных масел можно разделить на определенные ряды.

• зимний ряд: SAE 70W, 75W, 80W, 85W 
• летний ряд: SAE 80, 85, 90, 140, 250 

Причина условного деления степеней вязкости объясняется особенностями конструкции трансмиссий от разных производителей. В зависимости от температур эксплуатации и нагрузок, существуют трансмиссии (например, механические коробки передач легковых автомобилей), для которых масла с зимними степенями вязкости обеспечивают достаточную защиту в широком диапазоне температур. Нередко рекомендуется использовать всесезонные масла с зимними степенями вязкости.

В последней редакции стандарта SAE J306 был введен раздел, определяющий требования к маркировке трансмиссионных масел. Согласно этим требованиям, масла должны быть помечены с учетом следующих принципов:

• одна степень зимнего ряда W (например, SAE 75W), или 
• одна степень летнего ряда (например, SAE 85), или 
• комбинация из двух степеней, зимнего W и летнего ряда (SAE 75W-85) 
  

Маркировка с двумя зимними степенями больше не допускается (например, ранее использовались обозначения SAE 75W-80W, SAE 75W-85W, SAE 80W-85W и т.д.). Введение степеней вязкости SAE 80 и SAE 85 является новым и впервые было включено в классификацию.

Введение дополнительных степеней вязкости и новых требований по маркировке приводит к необходимости более точного определения уровня вязкостных свойств для поставщиков смазочных материалов. В то же время, производители трансмиссий получают возможность более ясно сформулировать свои рекомендации. Например:

• SAE 80W (для эксплуатации в зимнее время) 
• SAE 80 (для эксплуатации в летнее время) 
• SAE80W-80 (для всесезонной эксплуатации) 

В результате выхода новой редакции стандарта, некоторым поставщикам смазочных масел приходится пересматривать свою практику маркировки и, возможно, формулы составов масел, чтобы соответствовать новым требованиям, предусмотренным отредактированной спецификацией SAE.

Для предотвращения возможных ошибок при выборе масла на основе вязкости, значения степеней вязкости трансмиссионных масел были выбраны из диапазона от 70 до 250, учитывая широкий диапазон условных значений, используемых для обозначения вязкости моторных масел (от 0 до 60). Это гарантирует, что моторные и трансмиссионные масла с одинаковым значением вязкости будут иметь значительно различающиеся обозначения по стандарту SAE.