第7章汽車潤滑劑的合理使用

1、潘存云教授研制軸瓦失效實例軸瓦失效實例:潘存云教授研制疲勞點蝕疲勞點蝕 潘存云教授研制表面劃傷表面劃傷 潘存云教授研制軸瓦磨損軸瓦磨損閉式曲軸箱強制通風(fēng)裝置閉式曲軸箱強制通風(fēng)裝置(PCV閥閥) 按照兩表面的潤滑狀況，摩擦分為：按照兩表面的潤滑狀況，摩擦分為： 1）干摩擦）干摩擦-無潤滑狀態(tài)無潤滑狀態(tài) 2）邊界摩擦）邊界摩擦邊界潤滑狀態(tài)邊界潤滑狀態(tài) 3）流體摩擦）流體摩擦流體潤滑狀態(tài)流體潤滑狀態(tài) 4）混合摩擦）混合摩擦混合潤滑狀態(tài)混合潤滑狀態(tài) 5）薄膜摩擦）薄膜摩擦-薄膜潤滑狀態(tài)薄膜潤滑狀態(tài) 一、干摩擦一、干摩擦 不加潤滑劑時，相對運動的零件表面直接接觸，這樣不加潤滑劑時，相對運動的零件表面直接

2、接觸，這樣產(chǎn)生的摩擦稱為干摩擦產(chǎn)生的摩擦稱為干摩擦 (如真空中如真空中)。 當(dāng)兩摩擦表面被流體（液體或氣體）完全隔開時，當(dāng)兩摩擦表面被流體（液體或氣體）完全隔開時，摩擦表面不會產(chǎn)生金屬間的直接摩擦，流體分子摩擦表面不會產(chǎn)生金屬間的直接摩擦，流體分子層間的粘剪阻力就是摩擦力，這種摩擦稱為流體層間的粘剪阻力就是摩擦力，這種摩擦稱為流體摩擦。摩擦。三、邊界摩擦三、邊界摩擦兩表面加入潤滑油后，在金屬兩表面加入潤滑油后，在金屬表面會形成一層邊界膜，它可表面會形成一層邊界膜，它可能是物理吸附膜，也可能是化能是物理吸附膜，也可能是化學(xué)反應(yīng)膜。學(xué)反應(yīng)膜。不滿足流體動壓形成條件，或不滿足流體動壓形成條件，或雖有

3、動壓力，但壓力較低，油雖有動壓力，但壓力較低，油膜較薄時，在載荷的作用下，膜較薄時，在載荷的作用下，邊界膜互相接觸，橫向剪切力邊界膜互相接觸，橫向剪切力比較弱，這種摩擦狀態(tài)稱為邊比較弱，這種摩擦狀態(tài)稱為邊界摩擦。界摩擦。油性分子吸附在表面油性分子吸附在表面AW/EP Additives Prevent Metal Contact抗磨損抗磨損/極壓極壓 添加劑防止金屬表面的接觸添加劑防止金屬表面的接觸五、混合摩擦五、混合摩擦當(dāng)動壓潤滑條件不具備，且邊界膜遭破壞時，就當(dāng)動壓潤滑條件不具備，且邊界膜遭破壞時，就會出現(xiàn)流體摩擦、邊界摩擦和干摩擦同時存在的會出現(xiàn)流體摩擦、邊界摩擦和干摩擦同時存在的現(xiàn)象，

4、這種摩擦狀態(tài)稱為混合摩擦?，F(xiàn)象，這種摩擦狀態(tài)稱為混合摩擦。二、良好的低溫操作性v 從發(fā)動機油方面保證發(fā)動機在低溫條件下容易起動和可靠供油的性能，叫做發(fā)動機油的低溫操作性。v發(fā)動機油黏度隨氣溫降低而增加，因此，使發(fā)動機低溫起動時轉(zhuǎn)動曲軸的阻力矩增加，曲軸轉(zhuǎn)速下降(圖7-1)，從而造成發(fā)動機起動困難。 發(fā)動機油黏度增加后，流動困難，供油不足，造成磨損嚴(yán)重。v發(fā)動機油的低溫操作性包括有利于低溫起動和降低起動磨損兩方面。潤滑油的黏度潤滑油的黏度潤滑油的黏度反映了潤滑油在外力作用下抵抗剪切潤滑油的黏度反映了潤滑油在外力作用下抵抗剪切變形的能力，也是內(nèi)摩擦力大小的標(biāo)志變形的能力，也是內(nèi)摩擦力大小的標(biāo)志。傾

5、點測定實驗指導(dǎo)傾點測定器見圖7-2。方法概要是，試樣經(jīng)預(yù)熱后，在規(guī)定速度下冷卻，每間隔3檢查一次試樣的流動性。記錄觀察到試樣能流動的最低溫度做為傾點vVI黏度指數(shù)；vL黏度指數(shù)為0的低標(biāo)準(zhǔn)油在40時的運動黏度(該種油在100時的運動黏度與試油相同)；vU試油在40時的運動黏度；v H黏度指數(shù)為100的高標(biāo)準(zhǔn)油在40時的運動黏度(該種油在100時的運動黏度與與試油相同)。v黏度指數(shù)可根據(jù)GBT 995-1988石油產(chǎn)品黏度指數(shù)計算法或GBT 2541-1981石油產(chǎn)品黏度指數(shù)計算表計算。%100HLULVI潘存云教授研制潘存云教授研制點蝕點蝕 API質(zhì)量水平SA用于運行條件非常緩和的老式汽油機和

6、柴油機，不含添加劑SB用于中等運行條件下的老式汽油機。加少量的抗氧劑，具有輕微的抗氧性和抗磨性SC用于1964-1967年生產(chǎn)的汽油機。具有清凈性和防蝕性SD用于1968-1971年生產(chǎn)的汽油機。具有比SC級更好的清凈性和防蝕性SE用于1972-1979年生產(chǎn)的汽油機。有比SD級更好的清凈和防蝕性并具有高溫抗氧化性SF用于1980-1988年生產(chǎn)的汽油機。有比SE級更好的抗磨、防蝕、清凈性和高溫抗氧化性SG用于1989-1993年生產(chǎn)的汽油機。具有比SF級更好的抗磨、防蝕和清凈件SH用于1994年后生產(chǎn)的汽油機。具有比SG級更好的抗磨、清凈性和高溫抗氧化性SJ用于1997年后生產(chǎn)的汽油機。具有

7、比SH級更好的滑凈性和高溫抗氧化性，并具有更長的S系列(SERVICE STATlON CLASSlFICATlON即供應(yīng)分類v現(xiàn)行的API柴油機油分類見表7-2C系列(COMMERCIAL Classification 工商業(yè)分類 2發(fā)動機油的黏度分類 目前執(zhí)行的是SAEJ300-1987發(fā)動機油黏度分類(表73)美國汽車工程師協(xié)會按機油粘度等級分類法將機油質(zhì)量分類，第一類為單級粘度型，又分為高溫環(huán)境用型和低溫環(huán)境用型。高溫環(huán)境用型機油標(biāo)號有：SAE30、SAE40、SAE50，SAE后標(biāo)注的數(shù)字表示在100攝氏度下機油的粘度，數(shù)字越大表明機油粘度越大。由于這種機油的粘度相對較大所以比較適合

8、夏季高溫下使用，氣溫越高的地方應(yīng)選擇標(biāo)號數(shù)字較大的產(chǎn)品。低溫環(huán)境用型機油標(biāo)號有：SAE0W、SAE15W、SAE20W，SAE后的W表示冬季，而數(shù)字也表示粘度，數(shù)字越小表示粘度越小。由于此類型的機油用于冬季低溫，粘度低，所以對于溫度越低的地區(qū)應(yīng)選用數(shù)字越小標(biāo)號的機油。機油粘度越低，發(fā)動機的啟動轉(zhuǎn)速越大；同時機油的傾點越低，機油就越容易被泵送，可以更快捷的到達(dá)潤滑部位，縮短發(fā)動機經(jīng)受干摩擦的時間。第二類為多級粘度全天候用型：機油標(biāo)號有：SAE5W-30、SAE15W-40、SAE20W-50。這種標(biāo)號橫杠前半部分表示該標(biāo)號機油所符合的冬季低溫粘度性能，橫杠后半部分表示符合的夏季高溫粘度性能。W前

9、的數(shù)字越小，表示潤滑油在低溫時的流動性越好，汽車啟動越容易。而W后邊的數(shù)字越大，則表明該機油在高溫環(huán)境的粘稠性越好，生成的油膜強度更強，這種機油基本可以通用四季。二、發(fā)動機油的規(guī)格v表7-4為我國SF級汽油機油規(guī)格表7-5 部分汽油車發(fā)動機主要技術(shù)特性 和要求的汽油機油使用性能級別一、定期換油v定期換油是按行駛里程或使用時間對發(fā)動機油使用性能變化的影響規(guī)律來確定的。換油期與發(fā)動機油使用性能級別、發(fā)動機技術(shù)狀況和運行條件有關(guān)。表7-9 部分汽車發(fā)動機油的參考換油里程二、按質(zhì)換油 兩個換油指標(biāo)所規(guī)定的檢驗項目有關(guān)概念大部分在前面已講述過，對未提到的幾個概念說明如下：v1、100運動黏度變化率v2、

10、不溶物 用溶劑使懸浮雜質(zhì)分離、凝聚，隨后用離心法可測定出不溶物含量。v3、堿值 在規(guī)定的試驗條件下用標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定1g試油所用的高氯酸量，換算為當(dāng)量的堿量以mgKOH/g來表示，叫做堿值。 v 4、開口閃點 發(fā)動機油、車輛齒輪油在其規(guī)格中規(guī)定了開口閃點。石油產(chǎn)品用開口杯在規(guī)定條件下加熱到它的蒸氣與空氣的混合氣接觸火焰發(fā)生閃火時的最低溫度，叫做開口閃點。100運動黏度變化率v100運動黏度變化率用下式表示v式中 1使用中油的100 運動黏度實測值，mm2/sv 2新油的100 運動黏度實測值， mm2/s表7-10 汽油機油換油指標(biāo)表7-11 柴油機油換油指標(biāo)注：適用于固定式柴油機技技 術(shù)術(shù)

11、指指 標(biāo)標(biāo) 數(shù)據(jù)顯示范圍：0，99.9A重復(fù)性誤差：3環(huán)境溫度：-20 +70整機功耗：5W輸入電壓：220V整機重量：4.5Kg尺寸(mm)：285220115THY-20CJ油液質(zhì)量檢測儀表表 7-12 車輛齒輪油車輛齒輪油API使用性能分類使用性能分類3 3、交錯軸的齒輪機構(gòu)蝸輪蝸桿傳動蝸輪蝸桿傳動兩軸相交錯的斜齒兩軸相交錯的斜齒 圓柱齒輪機構(gòu)圓柱齒輪機構(gòu)交錯軸齒輪傳動蝸輪傳動外嚙合直齒輪外嚙合直齒輪內(nèi)嚙合直齒輪內(nèi)嚙合直齒輪1 1、兩軸線平行的圓柱齒輪機構(gòu)直齒輪的嚙合內(nèi)齒輪嚙合斜齒圓柱齒輪斜齒圓柱齒輪人字齒圓柱齒輪人字齒圓柱齒輪斜齒輪的嚙合人字齒輪嚙合2齒輪齒條傳動齒輪齒條傳動齒輪齒條嚙

12、合直齒圓錐齒輪傳動直齒圓錐齒輪傳動2 2、相交軸齒輪傳動圓錐齒輪機構(gòu)二、車輛齒輪油的規(guī)格表表 7-14 重負(fù)荷車輛齒輪油重負(fù)荷車輛齒輪油接表表表7-15 部分汽車要求的車輛齒輪使用性部分汽車要求的車輛齒輪使用性能級別能級別7.3 7.3 汽車潤滑脂汽車潤滑脂v7.3.1 汽車潤滑脂的使用性能v組成：潤滑脂由基礎(chǔ)油、稠化劑和添加物(添加劑和填料)組成；v結(jié)構(gòu)：潤滑脂的結(jié)構(gòu)是指潤滑脂的稠化劑和基礎(chǔ)油組分顆粒的物理排列。潤滑脂是具有結(jié)構(gòu)骨架的兩相膠體結(jié)構(gòu)的分散體系，基礎(chǔ)油是這種分散體系中的分散介質(zhì)，稠化劑粒子或纖維構(gòu)成骨架，即分散相，將基礎(chǔ)油保持在骨架中。v作用：潤滑脂的主要作用是潤滑、保護和密封，

13、絕大多數(shù)潤滑脂用于潤滑，稱為減摩潤滑脂。汽車潤滑脂的使用性能 考慮潤滑脂的結(jié)構(gòu)特件和用脂部位的工作條件，汽車潤滑脂應(yīng)具有以下使用性能。v適當(dāng)?shù)某矶葀良好的低溫性v良好的高溫性v良好的抗水性v良好的防蝕性v良好的機械安定性v適當(dāng)?shù)哪z體安定性v良好的氧化安定性 錐入度是潤滑脂普遍采用的一項質(zhì)量指標(biāo)、具有下列意義： 以錐入度劃分潤滑脂稠度級號(表7-16)。 選用潤滑脂須考慮適宜的稠度。 可用錐入度表示潤滑脂的其他性能（如潤滑脂機械安定性）。7.3.2 汽車潤滑脂的分類和規(guī)格一、汽車潤滑脂的分類和產(chǎn)品標(biāo)記表7-17 潤滑脂按操作條件的分類 潤滑脂代號的構(gòu)成和標(biāo)記的實例如下 L-X C C H A 2 其中 L類別(潤滑劑)； X組別(潤滑脂)； C最低溫度(-30)； C最高溫度(120 )； H水污染(經(jīng)受水洗、淡水能防銹)； A極壓性(非極壓型脂)； 2數(shù)字(稠廢等級，2號)二、汽車潤滑脂的規(guī)格表7-18 汽車通用鋰基潤滑脂7.3.3 汽車潤滑脂的選擇v 潤滑脂規(guī)格的選擇包括潤滑脂品種(即使用性能)和稠度級號的選擇?？紤]的主要因素有工作溫度、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、工作環(huán)境和供脂方式等。v 汽車潤滑脂品種的選擇見表7-19。表7-19 汽車潤滑脂的選擇需要注意的是，鈣基潤滑脂具有良好的抗水性，適于潮濕和與水