汽車燃油潤滑油合理選用課程教案

汽車燃油潤滑油合理選用課程教案教學(xué)目的和要求：熟悉汽車燃料、潤滑油的基本性能和相關(guān)主要指標(biāo)，掌握如何通過正確選用汽車燃料、潤滑油、潤滑脂實現(xiàn)節(jié)能的有關(guān)原則和理論。本章重點：合理選擇燃油、潤滑油節(jié)能的原理、如何正確選用燃油、如何正確選用潤滑油。本章難點：各級潤滑油的適用范圍及其合理選擇。教學(xué)時數(shù)：4學(xué)時教學(xué)內(nèi)容要點：第一節(jié)發(fā)動機燃油的合理選用一、車用汽油的選用

(一)車用汽油的性能指標(biāo)汽油的抗爆性：汽油的抗爆性是指汽油在發(fā)動機氣缸中燃燒時，避免產(chǎn)生爆燃的能力，也就是抗自燃的能力。汽油蒸發(fā)性：汽油蒸發(fā)性指汽油從液體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w狀態(tài)的性質(zhì)。汽油的蒸發(fā)性用餾程和蒸汽壓表示。熱值：熱值指1kg汽油完全燃燒后所產(chǎn)生的熱量。氧化安定性：氧化安定性指汽油在常溫和液態(tài)下的抗氧化能力，也可稱為化學(xué)安定性。腐蝕性：汽油中引起腐蝕的物質(zhì)主要是硫分、硫化物、有機酸、水溶性酸和堿等。汽油清凈性：汽油清凈性用汽油含機械雜質(zhì)和水分的多少表示。汽油的化學(xué)組分：汽油的化學(xué)組分主要指烯烴、芳香烴和飽和烴的含量。(二)車用汽油的國家標(biāo)準(zhǔn)我國現(xiàn)行的汽油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為GB17930-2006《車用汽油》。目前，國外的車用汽油具有以下一些發(fā)展趨勢：盡可能低的苯含量，較低的蒸氣壓，盡可能低的硫含量，較少的芳烴，較少的烯烴，較低的終餾點，添加含氧化合物，足夠量的汽油清凈劑。(三)車用汽油的合理使用根據(jù)汽車使用說明書的要求選擇。選擇時注意說明書上要求的辛烷值是研究法辛烷值（RON）還是馬達(dá)法辛烷值（MON）?？贡赃x擇。當(dāng)使用的汽油辛烷值與發(fā)動機壓縮比不符時，可通過調(diào)整點火提前角等措施來彌補。蒸發(fā)性選擇。即確定汽油的餾程（10％餾出溫度）和飽和蒸汽壓。根據(jù)使用條件選擇。高原地區(qū)大氣壓力小，空氣稀薄，汽油機工作時爆燃傾向減小，可以適當(dāng)降低汽油的辛烷值。根據(jù)使用時間調(diào)整汽油牌號。長期貯存的汽油，其辛烷值會有所降低，在使用中應(yīng)適當(dāng)減小點火提前角，避免發(fā)生爆燃，必要時可以用高辛烷值汽油摻合使用。汽車使用者應(yīng)重視汽油的質(zhì)量。二、車用柴油的選用

(一)車用柴油的性能指標(biāo)

對柴油使用性能影響最大的是柴油的低溫流動性和燃燒性。

1.柴油的低溫流動性?凝點：凝點表示柴油遇冷及開始凝固而失去流動性的最高溫度。車用柴油的牌號是以凝點來區(qū)分的，它意味著該柴油可以在什么樣的氣溫下使用。?粘度：柴油的粘度決定了柴油的流動性。2.柴油的燃燒性?柴油的蒸發(fā)性：蒸發(fā)性對可燃混合氣的形成與燃燒有一定的影響，常由燃料的蒸餾試驗決定?柴油的發(fā)火性：發(fā)火性是指柴油的自燃能力。柴油的發(fā)火性可用“十六烷值”表示?！笆橹怠庇?，柴油的發(fā)火性愈好。汽車柴油機所用柴油的十六烷值不應(yīng)低于40～45。?腐蝕性：車用柴油的腐蝕性用硫含量、酸度、鋼片腐蝕等級等指標(biāo)表示。?安定性：柴油的安定性用實際膠質(zhì)和10％蒸余物殘?zhí)康瓤刂啤?灰分：灰分指燃料燃燒后的殘余礦物質(zhì)數(shù)量。?水分(二)車用柴油的國家標(biāo)準(zhǔn)目前我國現(xiàn)有的柴油標(biāo)準(zhǔn)有GB252-2000《輕柴油》強制性國家標(biāo)準(zhǔn)和GB/T19147-2003《車用柴油》推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)。GB252-2000《輕柴油》的實施時間為2002年1月1日，GB/T19147-2003《車用柴油》的實施時間為2003年10月1日。(三)車用柴油的合理使用?級別選擇:柴油的級別選擇應(yīng)根據(jù)柴油機的工作特性進行,級別選擇主要是含硫量的選擇。柴油中含硫量高，腐蝕增加，沉積物也增多，潤滑油容易變質(zhì)，使得零件早期磨損。因此，使用高含硫柴油，必須使用相應(yīng)的潤滑油，如ECD級柴油機油。?牌號選擇:柴油的牌號選擇主要考慮柴油機的使用環(huán)境。一般要求所選柴油的凝點必須比環(huán)境溫度低5℃以上。第二節(jié)發(fā)動機潤滑油的合理選用汽車潤滑油主要包括發(fā)動機潤滑油（發(fā)動機機油）、汽車齒輪油和汽車用潤滑脂等。使用潤滑油的主要目的是降低摩擦、減緩磨損，以保證發(fā)動機有效和長期地工作。其次是將燃料燃燒和摩擦產(chǎn)生的熱量帶走，以起到冷卻作用，使發(fā)動機不會過熱，保證正常工作。此外，潤滑油還有密封、清洗、減振、防銹等作用。一、發(fā)動機潤滑油的性能指標(biāo)2粘度。液體受到外力作用移動時，液體分子間產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力的性質(zhì)，稱為粘度。粘度是發(fā)動機潤滑油的重要性能指標(biāo)，它是潤滑油分類的依據(jù)，也是選用潤滑油的主要依據(jù)。粘度一般分為絕對粘度和條件粘度（相對粘度）。絕對粘度又包括動力粘度和運動粘度。2粘溫性能。潤滑油的粘度隨溫度變化而變化，當(dāng)溫度下降時粘度增大，這種關(guān)系及其變化程度就是潤滑油的粘溫性。2腐蝕性。發(fā)動機潤滑油腐蝕性表示潤滑油長期使用后對發(fā)動機機件的腐蝕程度。造成潤滑油老化的原因主要是潤滑油氧化后產(chǎn)生無機酸，無機酸盡管屬弱酸，但在高溫、高壓和有水的環(huán)境下也會對一些金屬構(gòu)成腐蝕。2清凈分散性。清凈分散性主要是指發(fā)動機潤滑油能將老化后生成的膠狀物、積炭等氧化產(chǎn)物懸浮在油中，使其不易沉積在機件上的能力，在一定程度上表示潤滑油能將已沉積在機件上的膠狀物、積炭等氧化產(chǎn)物清洗下來的能力。2傾點和凝點。傾點是油料在一定試驗條件下冷卻，當(dāng)冷卻到試管傾斜lmin，試管內(nèi)油面仍能流動的最低溫度。凝點是試管內(nèi)油面開始靜止不動的最高溫度。2酸值。酸值是表明潤滑油中含有酸性物質(zhì)的指標(biāo)。油品級別越高，酸值就越?。环粗?，則越大。2閃點。在規(guī)定條件下，將油品加熱，油蒸氣的濃度隨油溫的升高而隨之增加，當(dāng)油溫升高到某一溫度時，油蒸氣在混合氣中濃度達(dá)到可燃濃度時，用火焰接近混合氣產(chǎn)生閃光，我們稱產(chǎn)生這種閃光現(xiàn)象的最低溫度為油品的閃點。2灰分。油品在規(guī)定條件下灼燒后，所剩的不燃物質(zhì)，稱為灰分。2殘?zhí)?。油品的殘?zhí)渴菍⒂途Х湃胍粋€容器中，在不通入空氣的試驗條件下，加熱使其蒸發(fā)和分解，排出燃燒氣體后，所剩余的焦黑色殘留物，稱為殘?zhí)俊?水分和機械雜質(zhì)。2抗氧化安定性。潤滑油在發(fā)動機機件上形成油膜，油膜在高溫和氧化作用下，抵抗漆膜產(chǎn)生的能力，稱為潤滑油的熱氧化安定性。二、發(fā)動機潤滑油的分類發(fā)動機潤滑油按用途主要分為汽油機潤滑油、柴油機潤滑油和兩沖程汽油機潤滑油三大類。我國發(fā)動機潤滑油的質(zhì)量等級采用美國石油學(xué)會(API)的使用條件分類法和美國汽車工程師學(xué)會(SAE)的粘度分類法。根據(jù)國標(biāo)GB/T11121-2006《汽油機油》和GB/T11122-2006《柴油機油》，發(fā)動機潤滑油根據(jù)其特性、使用場合和使用對象分為：汽油機潤滑油：SE、SF、SG、SH、GF-1、SJ、GF-2、SL、GF-3；柴油機潤滑油：CC、CD、CF、CF-4、CH-4、CI-4；二沖程發(fā)動機潤滑油：RA、RB、RC、RD。各類潤滑油中，后一級比前一級好。我國內(nèi)燃機潤滑油粘度等級等效采用SAEJ300APR84標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)將冬季用潤滑油按-30℃、-25℃、-20℃、-15℃、-10℃、-5℃時的最高動力粘度、邊界泵送溫度和最高傾點三項低溫性能指標(biāo)分為0W、5W、10W、15W、20W及25W等六個等級（W表示冬用），其低溫粘度、邊界泵送溫度和最高傾點一級比一級高。按100℃時的運動粘度把春秋和夏季用潤滑油分為20、30、40、50四個等級，其粘度也依次遞增。如果一種內(nèi)燃機潤滑油的低溫性能各項指標(biāo)和100℃運動粘度僅滿足冬用潤滑油或夏用潤滑油粘度分級之一者，稱為單級油；如果一種潤滑油，它的低溫性能各項指標(biāo)和100℃運動粘度能同時滿足冬夏兩種粘度分級要求的，稱為多級油。如5W/20。粘度是潤滑油的重要質(zhì)量指標(biāo)，潤滑及密封作用要求機油應(yīng)有適宜的粘度，使機油能在摩擦表面上形成足夠厚度的油膜；而冷卻及清洗作用則要求用低粘度潤滑油。所以，應(yīng)在綜合考慮的基礎(chǔ)上，正確地選擇機油粘度。粘度太大，流動性不好，起動時輸送機油慢，油壓雖高，但流量小，而使冷起動困難。此時，機件最容易出現(xiàn)短暫的干摩擦或半液體摩擦，這是造成發(fā)動機運動件磨損的最主要原因。粘度太大，機件摩擦表面間的摩擦力也就增大，它不僅會增大機件磨損，而且摩擦功增大，致使有效功率降低，燃油消耗增加。粘度太大，由于機油的循環(huán)速度變慢，使冷卻散熱作用的效果變差。粘度大的機油與粘度小的機油相比，殘?zhí)亢枯^多，酸值和凝點較高，熱氧化安定性和粘溫性能都要差些，從而影響使用效果。機油粘度太低，油膜容易被破壞。在高溫摩擦表面上，不易形成足夠厚的油膜，機件得不到正常潤滑，會增大磨損。同時，密封作用差，不僅使氣缸有效壓力降低，機油受稀釋和污染，而且易使機油竄入燃燒室，致使機油消耗量增加，燃燒不完全，排氣冒黑煙。三、發(fā)動機潤滑油的選擇及使用（一）汽油機潤滑油的選用汽油機潤滑油的選擇主要依據(jù)發(fā)動機的結(jié)構(gòu)特點、使用條件、氣候條件等選擇潤滑油的質(zhì)量等級和粘度級別。根據(jù)發(fā)動機的結(jié)構(gòu)性能和使用條件選擇相應(yīng)的潤滑油質(zhì)量等級，再根據(jù)使用地區(qū)的氣溫選擇潤滑油粘度級別。有汽車使用說明書的用戶，依據(jù)說明書要求選取，無使用說明書時，汽油車可以按照發(fā)動機設(shè)計年代、發(fā)動機的壓縮比、曲軸箱是否安裝正壓通風(fēng)裝置（PCV）、是否安裝廢氣循環(huán)裝置（EGR）和催化轉(zhuǎn)化器等因素選取潤滑油。（二）柴油機潤滑油的選用主要依據(jù)汽車使用說明書。在沒有使用說明書時，可根據(jù)柴油機的強化系數(shù)確定柴油潤滑油的質(zhì)量等級，然后根據(jù)汽車使用地區(qū)的氣候確定潤滑油的粘度級別。CC級柴油機潤滑油具有防止高低溫沉積物、防銹和抗腐蝕的性能。適用于中等負(fù)荷條件下工作的低增壓柴油機和工作條件苛刻（或熱負(fù)荷高）的非增壓的高速柴油機。CD級用于需要高效控制磨損和沉積物或使用包括高硫燃料非增壓、低增壓和增壓式柴油機以及國外要求使用APICD級油的柴油機。具有控制軸承腐蝕和高溫沉積物的性能，并可代替CC級油。CF-4級用于高速四沖程柴油機以及要求使用APICF-4級油的柴油機。該級油品特別適用于高速公路行駛的重負(fù)荷貨車，它具有更好的高溫清潔性、抗氧化性、抗腐蝕性和抗磨性。可用于各種大型高級客車、各種進口及國產(chǎn)高級大型載貨汽車、高級轎車等。第三節(jié)汽車齒輪油的合理選用汽車齒輪油主要用于潤滑各種車輛的后橋傳動齒輪和手動變速箱。它與發(fā)動機潤滑油的主要區(qū)別是油膜所能承受的單位壓力更大，因而要求具有良好的油性、粘溫特性和極壓抗磨性。一、汽車用齒輪油應(yīng)具備的性能?極壓抗磨性：齒輪油要求在較高的負(fù)荷下還能保持足夠的油膜厚度。齒輪油的粘度增加有利于承載能力的提高，但粘度過大會增加摩擦損失，所以汽車齒輪油中一般都加有極壓抗磨添加劑。?熱氧化安定性：齒輪油使油的粘度增加，生成油泥，影響油的流動；產(chǎn)生腐蝕性物質(zhì)，加速金屬的腐蝕和銹蝕；生成的極性沉淀物會吸附極性添加劑；沉淀會使橡膠密封件老化變硬，也會覆蓋在零件表面，影響散熱。?抗腐蝕性能：汽車齒輪油中含有的極性添加劑會與零件表面金屬反應(yīng)生成有機膜，以防止在重負(fù)荷時油膜破裂引起擦傷，增加極壓性能。但極性添加劑又會造成銅或銅合金的腐蝕。所以要求汽車齒輪油有兼顧極壓性和抗腐蝕性的能力。二、汽車齒輪油的分類1.粘度分級齒輪油一般按粘度分為75W、80W、85W、90、140、250等牌號。2.質(zhì)量分級我國汽車齒輪油質(zhì)量按其承載能力劃分為三級：普通汽車齒輪油CLC、中負(fù)荷汽車齒輪油CLD和重負(fù)荷汽車齒輪油CLE。通常后兩種又稱為雙曲線齒輪油。三、汽車齒輪油的選用齒輪油的選用原則是：1、普通齒輪油不能取代中、重負(fù)荷車輛齒輪油，也不可用于雙曲線齒輪。2、齒輪油不可混合使用，否則，會加劇齒輪的損壞。3、要根據(jù)環(huán)境溫度，選擇適當(dāng)粘度的齒輪油，以滿足高、低溫條件下的潤滑要求。第四節(jié)汽車潤滑脂的合理選用潤滑脂是石油產(chǎn)品中的一大類，它是一種稠化了的潤滑油。一、潤滑脂的主要性能指標(biāo)?滴點：是潤滑脂在規(guī)定條件下加熱，達(dá)到一定流動性時的溫度。滴點基本上決定潤滑脂可以使用的溫度上限。?錐入度：指在規(guī)定的溫度和負(fù)荷下，錐體在5s內(nèi)從潤滑脂面垂直刺入油脂中的深度。潤滑脂分為0、1、2、3、4、5等規(guī)格，是決定選擇使用的關(guān)鍵指標(biāo)。?膠體安定性（析油性）：在外力作用下，潤滑脂能在其稠化劑的骨架中保存油的能力，用析油量來判定。?氧化安定性?機械安定性?抗水性?蒸發(fā)損失二、汽車潤滑脂的選用引起潤滑脂失效的原因主要有：機械剪切力、離心力、工作溫度和氧化環(huán)境狀況等。在離心力的作用下，潤滑脂被甩出摩擦界面或者使?jié)櫥a(chǎn)生分油，使?jié)櫥头譁p少，錐入度減小而硬化，到一定程度后就會導(dǎo)致潤滑脂完全失效。潤滑脂在機械剪切力作用下，結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，引起軟化，相對粘度下降，稠度下降，析油增加等，最終導(dǎo)致失效。潤滑脂在高溫環(huán)境和摩擦熱的作用下，會發(fā)生蒸發(fā)損失，使?jié)櫥托詼p少、變硬、粘度增加。潤滑脂與空氣中