第7章汽车润滑剂的合理使用

1、 潘存云教授研制 轴瓦失效实例轴瓦失效实例: 潘存云教授研制 疲劳点蚀疲劳点蚀 潘存云教授研制 表面划伤表面划伤 潘存云教授研制 轴瓦磨损轴瓦磨损 闭式曲轴箱强制通风装置闭式曲轴箱强制通风装置(PCV阀阀) 按照两表面的润滑状况，摩擦分为：按照两表面的润滑状况，摩擦分为： 1）干摩擦）干摩擦-无润滑状态无润滑状态 2）边界摩擦）边界摩擦边界润滑状态边界润滑状态 3）流体摩擦）流体摩擦流体润滑状态流体润滑状态 4）混合摩擦）混合摩擦混合润滑状态混合润滑状态 5）薄膜摩擦）薄膜摩擦-薄膜润滑状态薄膜润滑状态 一、干摩擦一、干摩擦 不加润滑剂时，相对运动的零件表面直接接触，这样不加润滑剂时，相对运动

2、的零件表面直接接触，这样 产生的摩擦称为干摩擦产生的摩擦称为干摩擦 (如真空中如真空中)。 当两摩擦表面被流体（液体或气体）完全隔开时，当两摩擦表面被流体（液体或气体）完全隔开时， 摩擦表面不会产生金属间的直接摩擦，流体分子摩擦表面不会产生金属间的直接摩擦，流体分子 层间的粘剪阻力就是摩擦力，这种摩擦称为流体层间的粘剪阻力就是摩擦力，这种摩擦称为流体 摩擦。摩擦。 三、边界摩擦三、边界摩擦 两表面加入润滑油后，在金属两表面加入润滑油后，在金属 表面会形成一层边界膜，它可表面会形成一层边界膜，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 学反应膜。学反应膜。 不满足流体动压形成条件

3、，或不满足流体动压形成条件，或 虽有动压力，但压力较低，油虽有动压力，但压力较低，油 膜较薄时，在载荷的作用下，膜较薄时，在载荷的作用下， 边界膜互相接触，横向剪切力边界膜互相接触，横向剪切力 比较弱，这种摩擦状态称为边比较弱，这种摩擦状态称为边 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 抗磨损抗磨损/极压极压 添加剂防止金属表面的接触添加剂防止金属表面的接触 五、混合摩擦五、混合摩擦 当动压润滑条件不具备，且边界膜遭破坏时，就当动压润滑条件不具备，且边界膜遭破坏时，就 会出现流体摩擦、边界摩擦和干摩擦同

4、时存在的会出现流体摩擦、边界摩擦和干摩擦同时存在的 现象，这种摩擦状态称为混合摩擦。现象，这种摩擦状态称为混合摩擦。 二、良好的低温操作性 v 从发动机油方面保证发动机在低温条件下容易起动和可 靠供油的性能，叫做发动机油的低温操作性。 v发动机油黏度随气温降低而 增加，因此，使发动机低温起 动时转动曲轴的阻力矩增加， 曲轴转速下降(图7-1)，从而 造成发动机起动困难。 发动 机油黏度增加后，流动困难， 供油不足，造成磨损严重。 v发动机油的低温操作性包括 有利于低温起动和降低起动磨 损两方面。 润滑油的黏度润滑油的黏度 润滑油的黏度反映了润滑油在外力作用下抵抗剪切润滑油的黏度反映了润滑油在外

5、力作用下抵抗剪切 变形的能力，也是内摩擦力大小的标志变形的能力，也是内摩擦力大小的标志。 倾点测定实验指导 倾点测定器见图7-2。方 法概要是，试样经预热 后，在规定速度下冷却， 每间隔3检查一次试样 的流动性。记录观察到 试样能流动的最低温度 做为倾点 vVI黏度指数； vL黏度指数为0的低标准油在40时的运动黏度 (该种油在100时的运动黏度与试油相同)； vU试油在40时的运动黏度； v H黏度指数为100的高标准油在40时的运动黏 度(该种油在100时的运动黏度与与试油相同)。 v黏度指数可根据GBT 995-1988石油产品黏度指 数计算法或GBT 2541-1981石油产品黏度指

6、数计算表计算。 %100 HL UL VI 潘存云教授研制 潘存云教授研制 点蚀点蚀 API质量水平 SA用于运行条件非常缓和的老式汽油机和柴油机，不含添加剂 SB用于中等运行条件下的老式汽油机。加少量的抗氧剂，具有轻微的抗氧性和抗磨性 SC用于1964-1967年生产的汽油机。具有清净性和防蚀性 SD用于1968-1971年生产的汽油机。具有比SC级更好的清净性和防蚀性 SE用于1972-1979年生产的汽油机。有比SD级更好的清净和防蚀性并具有高温抗氧化性 SF用于1980-1988年生产的汽油机。有比SE级更好的抗磨、防蚀、清净性和高温抗氧化性 SG用于1989-1993年生产的汽油机。

7、具有比SF级更好的抗磨、防蚀和清净件 SH用于1994年后生产的汽油机。具有比SG级更好的抗磨、清净性和高温抗氧化性 SJ用于1997年后生产的汽油机。具有比SH级更好的滑净性和高温抗氧化性，并具有更长的 S系列(SERVICE STATlON CLASSlFICATlON即供应分类 v现行的API柴油机油分类见表7-2 C系列(COMMERCIAL Classification 工商业分类 2发动机油的黏度分类 目前执行的是SAEJ300-1987发动机油黏度分类(表73) 美国汽车工程师协会按机油粘度等级分类法将机油质量分类， 第一类为单级粘度型，又分为高温环境用型和低温环境用型。 高温环

8、境用型机油标号有：SAE30、SAE40、SAE50，SAE 后标注的数字表示在100摄氏度下机油的粘度，数字越大表 明机油粘度越大。由于这种机油的粘度相对较大所以比较适 合夏季高温下使用，气温越高的地方应选择标号数字较大的 产品。 低温环境用型机油标号有：SAE0W、SAE15W、SAE20W， SAE后的W表示冬季，而数字也表示粘度，数字越小表示粘 度越小。由于此类型的机油用于冬季低温，粘度低，所以对 于温度越低的地区应选用数字越小标号的机油。机油粘度越 低，发动机的启动转速越大；同时机油的倾点越低，机油就 越容易被泵送，可以更快捷的到达润滑部位，缩短发动机经 受干摩擦的时间。 第二类为多

9、级粘度全天候用型：机油标号有：SAE5W-30、 SAE15W-40、SAE20W-50。 这种标号横杠前半部分表示该标号机油所符合的冬季低温 粘度性能，横杠后半部分表示符合的夏季高温粘度性能。 W前的数字越小，表示润滑油在低温时的流动性越好，汽 车启动越容易。 而W后边的数字越大，则表明该机油在高温环境的粘稠性 越好，生成的油膜强度更强，这种机油基本可以通用四季。 二、发动机油的规格 v表7-4为我国SF级汽油机油规格 表7-5 部分汽油车发动机主要技术特性 和要求的汽油机油使用性能级别 一、定期换油 v定期换油是按行驶里程或使用时间对发动机油使用性能变化的 影响规律来确定的。换油期与发动机

10、油使用性能级别、发动机 技术状况和运行条件有关。 表7-9 部分汽车发动机油的参考换油里程 二、按质换油 两个换油指标所规定的检验项目有关概念大部分在前面已讲述过，对未 提到的几个概念说明如下： v1、100运动黏度变化率 v2、不溶物 用溶剂使悬浮杂质分离、凝聚，随后用离心法可测定出不溶物含量。 v3、碱值 在规定的试验条件下用标准滴定溶液滴定1g试油所用的高氯酸量， 换算为当量的碱量以mgKOH/g来表示，叫做碱值。 v 4、开口闪点 发动机油、车辆齿轮油在其规格中规定了开口闪点。石油产品用开口 杯在规定条件下加热到它的蒸气与空气的混合气接触火焰发生闪火时的 最低温度，叫做开口闪点。 10

11、0运动黏度变化率 v100运动黏度变化率用下式表示 v式中 1使用中油的100 运动黏度实测值，mm2/s v 2新油的100 运动黏度实测值， mm2/s 表7-10 汽油机油换油指标 表7-11 柴油机油换油指标 注：适用于固定式柴油机 技技 术术 指指 标标 数据显示范围：0， 99.9A 重复性误差：3 环境温度：-20 +70 整机功耗：5W 输入电压：220V 整机重量：4.5Kg 尺寸(mm)： 285220115 THY-20CJ油液质量检测仪 表表 7-12 车辆齿轮油车辆齿轮油API使用性能分类使用性能分类 3 3、交错轴的齿轮机构 蜗轮蜗杆传动蜗轮蜗杆传动 两轴相交错的斜

12、齿两轴相交错的斜齿 圆柱齿轮机构圆柱齿轮机构 交错轴齿 轮传动 蜗轮传动 外啮合直齿轮外啮合直齿轮内啮合直齿轮内啮合直齿轮 1 1、两轴线平行的圆柱齿轮机构 直齿轮的啮合 内齿轮啮合 斜齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮 人字齿圆柱齿轮人字齿圆柱齿轮 斜齿轮的啮合 人字齿轮啮合2 齿轮齿条传动齿轮齿条传动 齿轮齿条啮合 直齿圆锥齿轮传动直齿圆锥齿轮传动 2 2、相交轴齿轮传动 圆锥齿轮机构 二、车辆齿轮油的规格 表表 7-14 重负荷车辆齿轮油重负荷车辆齿轮油 接表 表表7-15 部分汽车要求的车辆齿轮使用性部分汽车要求的车辆齿轮使用性 能级别能级别 7.3 7.3 汽车润滑脂汽车润滑脂 v7.3.1 汽

13、车润滑脂的使用性能 v组成：润滑脂由基础油、稠化剂和添加物(添加剂和 填料)组成； v结构：润滑脂的结构是指润滑脂的稠化剂和基础油 组分颗粒的物理排列。润滑脂是具有结构骨架的两 相胶体结构的分散体系，基础油是这种分散体系中 的分散介质，稠化剂粒子或纤维构成骨架，即分散 相，将基础油保持在骨架中。 v作用：润滑脂的主要作用是润滑、保护和密封，绝 大多数润滑脂用于润滑，称为减摩润滑脂。 汽车润滑脂的使用性能 考虑润滑脂的结构特件和用脂部位的工作条件， 汽车润滑脂应具有以下使用性能。 v适当的稠度 v良好的低温性 v良好的高温性 v良好的抗水性 v良好的防蚀性 v良好的机械安定性 v适当的胶体安定性

14、 v良好的氧化安定性 锥入度是润滑脂普遍采用的一项质量指标、具 有下列意义： 以锥入度划分润滑脂稠度级号(表7-16)。 选用润滑脂须考虑适宜的稠度。 可用锥入度表示润滑脂的其他性能（如润滑脂机械安定性）。 7.3.2 汽车润滑脂的分类和规格 一、汽车润滑脂的分类和产品标记 表7-17 润滑脂按操作条件的分类 润滑脂代号的构成和标记的实例如下 L-X C C H A 2 其中 L类别(润滑剂)； X组别(润滑脂)； C最低温度(-30)； C最高温度(120 )； H水污染(经受水洗、淡水能防锈)； A极压性(非极压型脂)； 2数字(稠废等级，2号) 二、汽车润滑脂的规格 表7-18 汽车通用锂基润滑脂 7.3.3 汽车润滑脂的选择 v 润滑脂规格的选择包括润滑脂品种(即使用性能)和稠度级号 的选择。考虑的主要因素有工作温度、转速、负荷、工作环 境和供脂方式等。 v 汽车润滑脂品种的选择见表7-19。 表7-19 汽车润滑脂的选择 需要注意的是，钙基润滑脂具有良好的抗水性，适 于潮湿和与水