润滑油基础知识

1、润滑油基础知识 2 内容 n润滑油脂基本功能 n润滑油脂类型 n粘度分类 n质量分类 n润滑油脂组成 n润滑油脂理化性能 n选择润滑油脂的基本原则 n润滑油脂状态监控 n润滑油脂储存与安全 n常见简称释义 3 润滑油脂基本功能 n控制摩擦、降低磨损 n冷却功能 n密封作用 n防锈或防腐蚀 4 控制摩擦、降低磨损 5 润滑的原理 摩擦与磨损的产生来源于摩擦副表面的微观不平产生的接触，油 膜能起到有效隔离作用 聚醚：滑动摩擦系数、FZG试验级数 6 冷却作用 n摩擦磨损是不可避免的 n摩擦磨损会产生大量的热量 想想钻木取火 n热量会导致摩擦副之间的配合发生变化，偏离比较理想的 设计状态 n金属加工

2、液 7 密封作用 n压缩机活塞 n轴承中的润滑脂 n油井套管 n 8 清洁 n保持摩擦表面及润滑油道清洁，避免发生 磨粒磨损 n含水乳液、溶液、碱性、清洗能力强 n液压油的污染 9 防锈与防腐蚀 n摩擦副是采用金属部件加工 n润滑系统全部或大部分为金属组成 n矿油的性能好、防护技术成熟 10 润滑剂类型 n润滑剂的类型一般 按照应用来分 n根据ISO 6743，润 滑剂为L组，按照应 用分为18类 n表示：如抗磨液压 油为 L-HM46。 A全损耗系统N电器绝缘 B脱模P风动工具 C齿轮Q热传导 D压缩机(包括冷冻机和真空泵)R暂时保护防腐蚀 E内燃机T汽轮机 F主轴、轴承和离合器U热处理 G

3、导轨X用润滑脂的场合 H液压系统Y其他应用场合 M金属加工Z蒸汽气缸 11 润滑剂类型 n对每类润滑油，规定油的粘度及质量级别，可唯 一确定一个润滑油 n不同的粘度分类为特殊用途的润滑油 n粘度分类有四种： 工业油：ISO工业油粘度分类 车辆齿轮油：SAE 车辆齿轮油粘度分类 内燃机油：SAE 内燃机油粘度分类 润滑脂：NLGI润滑脂稠度分类 12 ISO粘度 粘度等级 粘度中间值运动粘度40厘斯 40厘斯不低于不高于 ISO VG2 2.21.982.42 ISO VG3 3.22.883.52 ISO VG5 4.64.145.06 ISO VG7 6.86.127.48 ISO VG10

4、 109.0011.0 ISO VG15 1513.516.5 ISO VG22 2219.824.2 ISO VG32 3228.835.2 ISO VG46 4641.450.6 ISO VG68 6861.274.8 ISO VG100 10090.0110 ISO VG150 150135165 ISO VG220 220198242 ISO VG320 320288352 ISO VG460 460414506 ISO VG680 680612748 ISO VG1000 10009001100 ISO VG1500 150013501650 工业油一般ISO 粘度分类，即按照 油品

5、的40粘度进 行分类。 13 例一：220号重负荷工业齿轮油 n220 运动粘度40 mm2/s 或 cSt 或厘斯 198242 14 SAE内燃机油粘度分类(2000) SAE 粘度级别 低温起动性粘度(厘泊) 在温度 最大值 泵送临界温度 30000厘泊 最大值 100粘度 厘池 最小 最大 高温高剪切粘度 150和106/秒 最小 0W6200在-35-403.8- 5W6600在-30-353.8- 10W7000在-25-304.1- 15W7000在-20-255.6- 20W9500在-15-205.6- 25W13000在-10-159.3- 205.69.32.6 309.

6、312.52.6 4012.516.32.9 4012.516.33.7 5016.321.93.7 6021.926.93.7 15 例二：CD 15w/40 SAE低温动力粘度边界泵送温度 100运动粘度 厘斯 高温高剪切粘度 粘度等级mPas不低于 不高于mPas(150,106s-1) 不大于不高于不低于 15W3500(-15)-25 5.6 40 12.5 16.3 2.9 16 SAE车辆齿轮油粘度分类 SAE 粘度等级 粘度达150,000(mPas） 时的温度， 不高于 成沟点 不高于 100粘度 不低于不高于 70W-55-4.1 75W-40-454. 1 80W-26-

7、357.0 85W-12-2011. 0 90-1813.524.0 14024. 041.0 25041.0 17 例三： 85W/90 GL-5 SAE 粘度等级 粘度达150,000(mPas） 时的温度， 不高于 成沟点 不高于 100粘度 不低于不高于 85W-12-2011. 0 90-1813.524.0 18 NLGI润滑脂稠度分类 级数 工作锥入度 (于25操作60次后) 1/4锥入度性状 NLGI编号000445475112120半流体 NLGI编号00400430100108半流体 NLGI编号03553858896非常软 NLGI编 NLGI编

8、号22652956472中软 NLGI编号32202505260中硬 NLGI编号41752054048硬 NLGI编号51301602836非常硬 NLGI编号6851151624块状脂(砖头) 19 例四：7408(000)、3号通用锂基脂 级数 工作锥入度 (于25操作60次后) 1/4锥入度性状 NLGI编号000445475112120半流体 NLGI编号32202505260中硬 20 质量分类 n润滑油的质量评定比较复杂 n一般采用和实际使用相似的设备来评定 内燃机油采用标准的发动机来评定 车辆齿轮油采用实际车辆的齿轮试验来评定 液压油采用液压泵来评定 n采用不同的方法、设备评定

9、油品不同方面的性能 抗磨损、寿命等 21 汽油机油分类 nSC 1964年机型 具有低温抗油泥和防锈能力。 nSD 1968年机型 防止高温及低温沉积和磨损。 nSE 1972年机型 更好地防止高温氧化、低温锈蚀和高温沉积。 nSF 1980年机型 氧化稳定性较SE为佳，同时改进了抗磨性。 nSG 1989年机型 抑制发动机沉积、机油氧化，减少发动机磨损，降低低温油泥生成。 nSH 1993年机型 测试通过程序较SG严格，防挥发性及过滤性更佳。 nSJ 1996年机型 在SH的基础上增加台架测试和模拟试验，并改善挥发性。 nSL 2001年机型 提高油品的燃油经济性，保护尾气净化系统，防止催化

10、转换器的催 化剂中毒对发动机更好保护，提供更长的换油周期。 22 柴油机油分类 nCB中负荷1949机型与质量较差的燃料一并使用，具有防腐、 减少沉积物功能。 nCC中负荷1961机型轻负荷的涡轮增压柴油机，防止高或低温沉积，防止锈蚀和腐蚀。 nCD重负荷1955机型重负荷的涡轮增压柴油机，有效减小磨损及防止沉积物生成。 nCD-II 重负荷(二冲程)1985机型 二冲程发动机，有效控制磨损和沉积物。 nCE重负荷1983机型高速、高负荷的涡轮增压发动机。 nCF1994机型各类发动机，尤其是间接喷油柴油发动机。 nCF2重负荷(二冲程)1994机型 重负荷二冲程发动机。有效防止磨损、粘环及沉

11、积物生成。 nCF41990机型公路重型卡车发动机和工程机械发动机，有效降低油耗及沉积物的 生成。 nCG41994机型重负荷公路卡车发动机及工地设备发动机(仅用于低硫柴油）。 nCI-41999机型满足美国1998年排放要求，并兼顾高低硫燃料的使用。 23 四冲程摩托车油 n(摩擦特性) 特性指数MAMB试验方法 静摩擦特性指数1.151.15 JASOT904-98 动摩擦特性指数1.451.45 制动时间指数1.551.55 24 二冲程摩托车油质量分类 JASO日本标准ISO 国际标准我国标准分类 FAERA FBEGBERB FCEGCERC EGDERD 25 润滑脂质量分类-国际

12、标准分类 代号用途 使用要求 操作温度范围 水污染代号字母 负荷EP代号字母 稠度号 最低温度 字母代号 最高温度 代号字母 X用润滑 脂的场 合 0 -20 -30 -40 180 A B C D E F G 在水污染 的条件下， 润滑脂的 润滑性、 抗水性和 防锈性 A B C D E F G H I 低负荷脂 极压脂 A B 000 0 1 2 3 4 5 6 26 润滑脂质量分类-习惯分类 碱或碱土金属的脂肪酸皂钙皂、钠皂、钙-钠皂、锂皂、铅皂 复合皂基复合钙、复合锂、复合铝 有机稠化剂对苯二酰胺盐类 聚脲(双脲、四脲等） 染料、颜料(阴丹士林，酞菁铜） 聚合物(PTFE等） 无机稠化

13、剂活化膨润土、改质硅胶、MoS2、碳黑 烃类稠化剂地蜡、石蜡、石油脂 27 稠化剂的基本性能 稠化剂类型滴点最高适用温度抗水性机械安定性 钙皂 复合钙皂 85105 260300 7080 120150 优 优 好 优 钠皂 酰钠 150180 260300 120150 150175 乳化 优 良 优 铝皂 复合铝皂 90110 240270 7080 110135 好 好 良差 好优 羟基酸锂皂 复合锂皂 175200 260300 120140 150175 良 良 优 优 聚脲(芳基脲）240260150175优良优 活化膨润土260140175良好优 地蜡608050160优差 28

14、 润滑油质量分类 n润滑油不同的质量分类由实际应用决定 n由标准试验设备来评定润滑油的质量 n不同的组成、工艺是润滑油质量不同的原因 n品种特别多 29 润滑油脂的组成 n润滑油主要由两部分组成 基础油 添加剂 n典型的润滑油组成 基础油：75%99% 添加剂：25%1% 30 基础油类型 n矿物油： 通过物理蒸馏方法从石油中提炼出的基础油称为矿物油，加工流程一般 为溶剂精制、酮苯脱蜡、白土补充精制。 n加氢油： 采用加氢化学反应处理润滑油原料的加氢工艺：加氢处理、加氢裂化、 加氢异构化、加氢精制、催化脱蜡，其特点是改变基础油化学组成。 n合成油： 合成型基础油来自乙烯、丙烯或化工原料经聚合、

15、催化等化学反应得到 的基础油。其特点是品质较好，抗劣化能力强。 31 合成油发展 n上世纪2040年代 n德国、美国 n德国 合成烃 综合性能研究 添加剂 酯类油 n加氢油 32 添加剂 n机械工业的发展，对润滑油的要求也愈来 愈高 n润滑油中加入各种添加剂来提高油品的质 量，经济、比较有效(例外，闪点) n润滑油添加剂按作用 抗磨剂、清净剂、分散剂、抗氧剂、抗腐 防锈剂、减摩剂、粘度指数改进剂、降凝剂、 抗泡剂等类型 33 抗磨剂 n目的：减少摩擦和磨损 n典型化合物：含硫、磷、绿、铅等的化合物。如硫化烯烃、氯化石 蜡、ZDDP(二烷基二硫代磷酸盐）、硼酸盐等，它们在摩擦表面形 成吸附膜或反

16、应膜，从而保护摩擦表面。 吸附膜 反应膜 34 清净剂 n目的：保持摩擦表面 清净，中和润滑油劣 化产生的酸性物质 n典型化合物：磺酸盐、 烷基酚盐、硫化聚异 丁烯钡盐、烷基水扬 酸盐等 35 分散剂 n目的：使油中不溶物保持悬浮不沉积在油道或摩擦副中， 防止进一步凝聚 n典型化合物：具有长链的酯型化合物 36 抗氧剂 n目的：防止润滑油的氧化 n典型化合物：氧洛、二烷基二硫代磷酸盐、 胺盐等，一般都是通过牺牲自己从而保护 润滑油 37 抗腐防锈剂 n目的：使有色金属免遭到腐蚀和防止黑色金属锈蚀 n典型化合物：带有极性的油容性化合物。一般通过吸附在 金属表面从而起到保护作用 38 粘度指数改进

17、剂 n目的：改进润滑油的粘度温度性能，获得所需的粘度特 性 n典型化合物：高分子化合物或聚合物 39 降凝剂 n目的：降低润滑油的凝点 n典型化合物：一般是带有极性基团的高分子化合物如聚甲 基丙烯酸酯、烷基萘等化合物 40 抗泡剂 n目的：减少润滑油在使用中产生的泡沫或 及时消除泡沫 n典型化合物：一般为甲基硅油或聚丙烯酸 酯类化合物 改变油气界面张力的特殊的添加剂 促使油品表面气泡迅速破裂 41 润滑油配方 n并不是简单地将添加剂加入油中就可以得到相应 地产品 n不同添加剂之间可能发生未知的作用 n添加剂也不是越多越好，也有一个适当地量 n润滑油质量的好坏不仅仅取决于添加剂的配方是 否合适

18、n基础油的性能对成品润滑油的性能至关重要 42 润滑油脂基本性能的表征润滑油脂基本性能的表征 n每一类润滑油脂都有其一般理化性能，以 表明该产品的内在质量： n润滑油理化性能指标：外观、粘度、粘度 指数、倾点、闪点、水分、机械杂质、硫 酸盐灰分 n润滑脂理化性能指标：外观、针入度、滴 点 43 润滑油类 n外观(色度） 对于新的成品润滑油，由于添加剂的使用，颜色一般不能判断润滑油质量好坏 一般说来，好的润滑油颜色相对较浅，透明 n粘度 粘度反映油品油性和流动性的一项指标 一般而言，粘度越大，油膜强度越高，但流动性越差 n粘度指数 粘度指数表示油品粘度随温度变化的程度 粘度指数越高，表示油品粘度

19、受温度的影响越小，其粘温性能越好，反之越差 44 润滑油类 n凝点和倾点 凝点是指在规定的冷却条件下油品停止流动的最高温度 油品的凝固和纯化合物的凝固有很大的不同 润滑油的凝点和倾点都是表示润滑油低温流动性的重要质量指标，只是测定方法稍有不同 对于生产、运输和使用都有重要意义 一般要求润滑油的凝点应比使用环境的最低温度低57 n闪点 闪点是表示油品蒸发性的一项指标 油品的馏分越轻，蒸发性越大，其闪点也越低 也是石油产品着火危险性的指标，一般认为，闪点比使用温度高2030 45 润滑油类 n水分 水分是指润滑油中含水量的百分数，通常是重量百分数 润滑油中水分的存在，会破坏润滑油形成的油膜，使润滑

20、效果变差 加速有机酸对金属的腐蚀作用，锈蚀设备，使油品容易产生沉渣 n机械杂质 机械杂质是指存在于润滑油中不溶于汽油、乙醇和苯等溶剂的沉淀物或胶状悬浮物 大部分是砂石和铁屑之类，以及由添加剂带来的一些难溶于溶剂的有机金属盐 润滑油基础油的机械杂质都控制在0.005%以下(机杂在0.005%以下被认为是无） n灰分和硫酸灰分 在规定条件下，灼烧后剩下的不燃烧物质 一般认为是一些金属元素及其盐类 n对不同的油品具有不同的概念 46 润滑脂类 n润滑脂的外观 通过目测和感观来检查润滑脂质量的一种方法 主要包括润滑脂的颜色、光泽、透明度、纤维结构、稠度、杂质、析油、均匀性等 n润滑脂的滴点 润滑脂的滴点是指润滑脂受热融化，开始滴落时的最低温度 表征润滑脂的耐温性能。润滑脂的滴点越高，其耐温性能越好，使用温度也就越高 润滑脂滴点的高低可以确定润滑脂使用的最高温度，润滑脂的使用温度应低于滴点2030 n锥入度 润滑脂的锥人度是表征润滑脂稠度或软硬度的指标 锥人度在一定程度上可表示润滑脂能承受负荷的大小，锥人度小的润滑脂可承受的负荷较大 润滑脂的锥人度过大，易流失，过小，则流动性差 47 选择润滑油的基本原则 n一般首先应按设备制造商推荐选适当的润滑油 n自主选择润滑油应考虑的主要因素有