各润滑油基础知识培训教材

1、 1 各润滑油基础知识各润滑油基础知识 2014-9 2 构成篇构成篇功能篇功能篇 标准篇标准篇特性篇特性篇 附属产品附属产品 3 第一节第一节 发动机润滑油的基础构成发动机润滑油的基础构成 构成篇构成篇 4 5 任何减少运动表面间摩擦的手段。 任何可以减少摩擦的材料。 润滑剂的主要功能是分离两个运动表 面并使它们之间的相互运动更容易。 润滑油用作润滑剂可以将运动表面间 硬碰硬的高摩擦力转化为润滑油的流体 摩擦。 6 润滑油的组成 润滑油的组成：基础油+ 添加剂 基础油 (70-95%) 添加剂 (5-30%) 润滑油 7 基础油化学基础油化学 组成组成 溶解性溶解性挥发性挥发性 油品表面油品

2、表面 活性活性 粘度粘度 加强基础油的性能; 减缓油品发生我们所不希望变化的速度。 11 一种润滑油可能含有多种添加剂一种润滑油可能含有多种添加剂 粘度指数改进剂 清净剂分散剂 抗磨剂 抗氧化剂 防锈剂 消泡剂 摩擦改进剂 降凝剂 分散 燃料燃烧生成物 使发动机内部 保持清洁 防止 生锈 控制泡沫 保护 基础油 减少 发动机磨损 减少 燃油消耗 提高 低温流动性 减少 高温时油变稀 12 平衡的添加剂配方平衡的添加剂配方 抗氧化/抗磨添加剂 u防止轴承的腐蚀 u缓和油变质/变稠 u防止气阀机构的磨损 清净剂 u中和燃烧所产生的酸 u减少活塞的沉积物 u提供总碱值 粘度指数改进剂 u容易起动 u

3、更快供应油到运行的部位 u低温抗磨 u增加高温粘度 分散剂 u控制油泥及清洁 u分散炭粉从而降低 油的稠化 润滑油配方： 是经过广泛实验室试验及发动机台架试验后制定出来的. 13 14 机器的血液 发动机油 15 第二节第二节 发动机润滑油的重要功能发动机润滑油的重要功能 功能篇功能篇 16 发动机润滑系统发动机润滑系统 在内燃机内循环的机油可以帮助散掉部分燃烧 热，但其主要功能还是减少运动部件之间的摩 擦。在内燃机中，润滑油储存在曲轴箱下的 “机油盘”，或称为“油底壳”中。机油从油 底壳中泵出经过过滤器进入主油道，通向“主 轴承”（支承曲轴的轴承）和缸盖中的“摇臂” （操纵气门用）。机油从主

4、轴承处经过曲轴中 的斜油孔进入连杆轴承（连杆与曲轴连接处）。 其他供油通路将机油供给凸轮轴轴承。对于涡 论增压发动机，还有专门的油道将经过过滤的 机油通入涡轮增压器中，以润滑和冷却涡轮增 压器高速旋转的轴。 在大多数小型和中型发动机中，活塞环和气缸 壁是靠曲轴旋转带动机油飞溅润滑的。许多较 大的发动机有分装的气缸润滑器，专门为气缸 中往复运动的活塞供油。 最后所有机油都流回油底壳，在那里机油可再 循环。 17 润滑剂 润滑润滑 冷却冷却 防止腐蚀防止腐蚀 保持清洁保持清洁 发动机润滑油剂的五大功能发动机润滑油剂的五大功能 密封密封 18 发动机各部件磨损比较发动机各部件磨损比较 发动机油的功能

5、发动机油的功能：润滑与减磨：润滑与减磨 润滑润滑 - 即使是最高效润滑的发动机也要损失其约20 的输出功率来克服摩擦。 因此，发动机润滑剂的最重要功能就是将所 有发动机运动部件之间的摩擦减至绝对小。 润滑剂必须能够在活塞环与缸套之间、配气 机构中各运动表面之间、所有的连杆和曲轴 轴承中的运动表面之间以及，如果装有涡轮 增压器时，也向其轴承提供一层有效的油膜。 19 发动机油的功能发动机油的功能二：冷却二：冷却 冷却冷却 - 内燃机产生的大多数热，都随尾气排出，许多剩余热被传递到冷却系统。但是 由燃油燃烧产生的总热能的约5-10被传递到发动机润滑剂，因此润滑剂也必 须是一种高效冷却剂。 一般发动

6、机仅有40%的能量转变成机械能，其余转变成热能或通过废气排出： 冷却系统带走热量的60%- (气缸盖、气缸套和配气系统) 润滑油系统带走热量的40%-(主轴承、连杆轴承、摇臂及其轴承和活塞) 20 发动机油的功能发动机油的功能三：保持清洁三：保持清洁 R 250-500C积炭积炭 175-260C 漆膜漆膜 90C 油泥油泥 清清 净净 剂剂 无无 灰灰 分分 散散 剂剂 机器部位污染物 o 活塞顶 - 硬碳沉积物 o 活塞环槽- 碳性淤泥 o 活塞环 - 漆及沉积物 o 气缸套 - 沉积物 o 曲轴箱 - 黑淤泥 o 阀门 - 黑淤泥 燃料的不完全燃烧可导致发动机中烟炱和其它 沉积物积累；

7、磨粒磨损和腐蚀也产生磨损颗粒； 发动机油必须清洁零件，带走污染物并使燃烧 污染物和不溶沉积物悬浮于油中； 去除活塞环沉积物对维持良好密封至关重要 21 发动机油的功能发动机油的功能四：密封燃烧室四：密封燃烧室 柴油发动机可形成高达柴油发动机可形成高达180 bar 的气缸压力，的气缸压力，180 倍于大气压；倍于大气压； 为维持动力和经济性能，润滑油必须在活塞和气缸壁之间提供有效密为维持动力和经济性能，润滑油必须在活塞和气缸壁之间提供有效密 封以防止窜气；封以防止窜气； 为达此目的，必须保持环槽和槽岸清洁无阻碍，使得它们随气缸轮廓为达此目的，必须保持环槽和槽岸清洁无阻碍，使得它们随气缸轮廓 变

8、化能有效调节。变化能有效调节。 选择合理粘度及质量的润滑油有助于形成良好的选择合理粘度及质量的润滑油有助于形成良好的 密封密封 22 发动机油的功能发动机油的功能五：防锈与抗腐蚀五：防锈与抗腐蚀 润滑油必须能防止发动机腐蚀；润滑油必须能防止发动机腐蚀； 腐蚀磨损是由硫酸对活塞环和缸套壁的侵蚀造成的。含硫的燃料燃烧时将腐蚀磨损是由硫酸对活塞环和缸套壁的侵蚀造成的。含硫的燃料燃烧时将 产生硫酸；产生硫酸； 轴承常常由软金属制造，使之易受酸侵害，即使是循环于其中由润滑油氧轴承常常由软金属制造，使之易受酸侵害，即使是循环于其中由润滑油氧 化形成的弱酸和污染物亦然；化形成的弱酸和污染物亦然； 防锈防腐蚀

9、添加剂在金属表面形成致密的吸附膜，阻止水和有机酸对金属防锈防腐蚀添加剂在金属表面形成致密的吸附膜，阻止水和有机酸对金属 的侵蚀；的侵蚀； 过碱性的添加剂中和燃料燃烧产生的硫酸，防止强酸对金属的腐蚀。过碱性的添加剂中和燃料燃烧产生的硫酸，防止强酸对金属的腐蚀。 23 发动机油的其他功能发动机油的其他功能 减少燃烧室沉积物减少燃烧室沉积物 - 燃油燃烧物可加速磨损，并导致腐蚀，因此应尽 量减少这些沉积物。 使启动更顺畅使启动更顺畅 - 当发动机为冷态时，润滑油粘度会升高，但不应高至 阻碍发动机正常功能。 现代发动机润滑油都是复合物质。它们主要是高度精炼的矿物油， 为增强性能，它们可能含有多达20的

10、添加剂。 24 为什么要定期更换润滑油 机油在运行过程中会逐渐变质，引起机油变质的主要原因机油变质的主要原因: 燃烧副产物燃烧副产物, , 如水分如水分, , 酸性物质酸性物质, , 烟炱和积炭以及其它沉积物烟炱和积炭以及其它沉积物 燃料稀释作用燃料稀释作用 机油本身的高温氧化变质机油本身的高温氧化变质 1.1.灰尘灰尘, , 沙土及金属颗粒沙土及金属颗粒 所以必须定期更换机油，以排出机油中的污染物，同时保持所以必须定期更换机油，以排出机油中的污染物，同时保持 机油中的成分在合理水平。机油中的成分在合理水平。 25 第三节第三节 发动机润滑油的相关评定标准发动机润滑油的相关评定标准 标准篇标准

11、篇 26 发动机润滑油性能评定标准发动机润滑油性能评定标准 如何选择机油？ 润滑油质量润滑油粘度级别 + SAE-美国汽车工程师协会美国汽车工程师协会API-美国石油协会美国石油协会 27 润滑油的粘度级别润滑油的粘度级别 高温状态高温状态 适适 合合 的的 温温 度度 更更 高高 60 50 40 30 20 低温状态低温状态 适适 合合 的的 温温 度度 更更 低低 20W 15W 10W 5W 0W 28 W W代表冬季粘度油品代表冬季粘度油品 它衡量了机油的低温流动性它衡量了机油的低温流动性 该数字越低，低温粘度也就越低该数字越低，低温粘度也就越低 15W 15W 是最常用的油品之一，

12、是最常用的油品之一， 它表明该机油可低至它表明该机油可低至-20C-20C的环境温度下的环境温度下 SAE 15W-40SAE 15W-40 美国汽车工程师美国汽车工程师 协会粘度等级协会粘度等级 代表机油在代表机油在100C100C时的粘度，数字约时的粘度，数字约 高，粘度越高高，粘度越高. . 多级粘度润滑油可适用于更宽的温度范围多级粘度润滑油可适用于更宽的温度范围 29 想一想，哪一种机油最好？想一想，哪一种机油最好？ SAE 10W SAE 30 10W-30 温度温度 粘度粘度 - 20oC100oC100oC 30 “国际” 标准 一般在描述汽车发动机油的性能质量方面主要依据两大体

13、系分类： API（美国石油学会） ACEA（欧洲汽车/卡车制造商协会）。 这些标准旨在为选择适于发动机条件的润滑剂提供一个参照。实现这 些系统中对适用油品的最低要求的规定很重要。同一分类中的两种油 可能在质量上大相径庭。 API 汽机油汽机油 SA SM 柴机油柴机油 CA CI-4 from to ACEA 汽机油汽机油 A1 A5 柴机油柴机油 B1 B5 from to + Individual OEM requirements 润滑油的质量标准润滑油的质量标准 31 最新最苛刻的标准最新最苛刻的标准 = SM 最旧和最新的标准最旧和最新的标准 API “汽油机油” 标准 SA SB S

14、C SD SE SF SG SH SJ SL SM Overview 美国石油学会（API）已建立了一个定期修改和更新的 体系，该体系根据发动机油在某些规定测试中的性能 对其进行分级。它提供了一个以油的性能鉴别使用要 求的手段。 共有两大类：共有两大类： 一类用于汽车汽油发动机（一类用于汽车汽油发动机（”S - spark ingnition”: 汽油机油）；汽油机油）； 另一类用于商用柴油发动机（另一类用于商用柴油发动机（“C - combustion”:商商 用车机油）。用车机油）。 润滑油可以有一个以上的级别，汽油和柴油发动机技 术要求有时是组合在一起的（比如API SL/CF）。 对于

15、汽油发动机来说，最新的发动机油级别可以涵盖 各较早分类的油品级别，即如果规定是SH或SJ油，则 API SL油将能提供全保护。 对于柴油发动机来说，最新的分类一般，但不都是， 涵盖了较早级别的机油性能。 32 ACEA欧洲汽车/卡车制造商协会 在欧洲有三个字母系统; ACEA A1-5: PCMO gasoline, ACEA B1-5: PCMO diesel ACEA E1-5: HDDEO，最新E6和E7已经发布。 33 OEM 标准 BMW Ferrari Ford Daimler-Benz Porsche PSA Renault Rover VW 首先应根据车辆制造商推荐的质量级 别

16、选择 一般来说，车辆制造商在确定机油质量级别之前 要进行许多的台架实验，所订的质量级别在大多 数情况下可满足车辆使用要求。所选油品质量至 少应满足该级别。 如何选择机油质量级别 34 505.00 5/10/15/20W-30/40/50/60 欧美欧美OEM OEM 汽油机油标准的发展趋势汽油机油标准的发展趋势 DC 229.1 229.3 5W-30/40 229.5 5W-30 FF 0/5W-X SF API SL SH ILSAC GF-2GF-1 ACEA A1/B1 0W-20/30 5w-30 A3/B3 5W/10W-40 A5/B5 911-A1 Long Life M-5

17、2 0/5/10W-30/40 A2/B2 GF-3 B4 904-A 501.01 5/10/15/20W-30/40/50/60 502.00 0/5/10W-X VW-Audi 503.00/506.01 0W-30 HT/HS 3.4 max 505.01 5W-40 HT/HS 3.5 min 503.01 0/5/10W-30/40 503.00/506.00 0W-30 BMW Long Life M-54 0/5W-30 Porsche 5/10W-40/50 Obsolete 910-A1/A2 GF-4 500.00 5/10W-30/40 9986125 2Y30K 0W

18、-30 Gasoline GF-3 2Y30K 5W-40 Diesel 1Y30K GM PSA 95D/E 97D/E 99D/E 01D/E Renault 912-A1 5W-30 GF-2 Motrio 20W-50 SJ, A2/B2 5W-30 FE oil HT/HS 3.4 max 5W-30 HT/HS 3.5 min 20W-50 SJ, A2/B2 A5/B5 Next Generation Opel/Fiat 227.0 SJ SM 911-A1 Ford 913-A /B 920-A1 917 (VW 505.01) 921-A 915-A(US) 914-A (U

19、S) (153-H) GF 4 5W-20 35 全球轿车机油市场概况(由Oronite提供数据) 36 第四节第四节 发动机润滑油的重要特性发动机润滑油的重要特性 特性篇特性篇 37 发动机油需要具备哪些重要特性? 良好的粘温特性良好的粘温特性，适应发动机从冬季冷启动到全负 荷运转时几百度的高温； 良好的抗氧化性能良好的抗氧化性能，以在整个换油期内保持润滑和 抗腐蚀能力，有效延长换油期； 良好的清净分散性能良好的清净分散性能，将燃油燃烧附着在零部件上 的胶状物和积碳清洗下来，并使其分散在机油中，避 免聚集； 良好的抗磨损性能良好的抗磨损性能，防止高温运转的活塞环、缸壁 和配气系统等零部件磨损

20、和擦伤； 对绝大多数发动机来说，只能用一种润滑油，所以对油的要求极高对绝大多数发动机来说，只能用一种润滑油，所以对油的要求极高 38 第五节第五节 同汽车相关的还有哪些润滑附属产品同汽车相关的还有哪些润滑附属产品 附属产品附属产品 39 车用齿轮油车用齿轮油/ /润滑脂润滑脂/ /防冻液防冻液/ / 制动液制动液 Freeze Guard DOT 3/DOT 4 40 l降低摩擦，减少磨损降低摩擦，减少磨损 l控制离合器的摩擦和同步器的性能控制离合器的摩擦和同步器的性能 l承载承载( (低速大扭矩低速大扭矩, , 振动负荷振动负荷) ) l散热散热 l减少振动和噪音减少振动和噪音 l清除齿啮合

21、处的污染物清除齿啮合处的污染物- - 清洗功能清洗功能 l防止腐蚀防止腐蚀 l防止点蚀和表面金属撕脱防止点蚀和表面金属撕脱 l隔绝金属表面，防止金属本体直接接触隔绝金属表面，防止金属本体直接接触 齿轮油和桥油的主要功能齿轮油和桥油的主要功能 41 齿轮油的种类和性能特点 润滑油类型润滑油类型执行标准执行标准EP/EP/抗磨抗磨 损性能损性能 摩擦特性摩擦特性 ATFATF自动变速自动变速 器油器油 Dexron III 好好离合器滑动离合器滑动 工程机械用油工程机械用油 CAT TO-4 很好很好较不宜滑动较不宜滑动 发动机油发动机油 API CD 很好很好不相关不相关 拖拉机变速器拖拉机变速

22、器 油油 多种多种很好很好对油浸制动系对油浸制动系 统滑动性好统滑动性好 齿轮箱齿轮箱/ /手动手动 变速器变速器 GL-4 很好很好专为同步器设专为同步器设 计计 桥油桥油 GL-5 极佳极佳无需无需 不同的齿轮箱需要专门研制的润滑油 且通常不能互换 含含ZDTPZDTP 抗磨损添加抗磨损添加 剂剂 含硫含硫/ /磷型磷型 极压添加剂极压添加剂 42 自动变速器油- ATF 自动变速箱是一个复杂的系统，它包括许多部件，每个部件都有自动变速箱是一个复杂的系统，它包括许多部件，每个部件都有 特殊的功用。主要零部件如下：特殊的功用。主要零部件如下： 变矩器变矩器- - 变矩器包括变矩器包括3 3

23、个主要部分：联接着发动机的转子，联接着齿轮的个主要部分：联接着发动机的转子，联接着齿轮的 涡轮和定子。传动液被转子推向涡轮，推动涡轮转动并通过定子再回到转子。涡轮和定子。传动液被转子推向涡轮，推动涡轮转动并通过定子再回到转子。 通过转子和涡轮的转速比可测定出扭矩变化的比例。通过转子和涡轮的转速比可测定出扭矩变化的比例。 变矩齿轮变矩齿轮- - 齿轮包括太阳轮，行星齿轮和支架。固定其中的一个部件，对另一齿轮包括太阳轮，行星齿轮和支架。固定其中的一个部件，对另一 个部件通过液压离合器或制动器施加扭矩，就可以传递扭矩。个部件通过液压离合器或制动器施加扭矩，就可以传递扭矩。 液压系统液压系统- - 与

24、节气门位置传感器和行驶速度相关的信号通过传递给液压系统与节气门位置传感器和行驶速度相关的信号通过传递给液压系统 ，驱动了离合器和制动器。，驱动了离合器和制动器。 离合器或含制动器离合器或含制动器- - 离合器根据车速选择合适传动比的齿轮。离合器根据车速选择合适传动比的齿轮。 43 自动变速器油自动变速器油(ATF)(ATF)的功能的功能 传递功率，改变扭矩； 起到液压油的作用(液压控制)； 润滑齿轮和轴套； 传递热量。 自动变速器油自动变速器油(ATF)(ATF)的性能特点的性能特点 保持各种弹性密封件的密封性能； 抗氧化； 极宽的温度应用范围，从-40 摄氏度到+175 摄氏度； 为离合系统

25、元件提供了良好的摩擦性能；较大的动摩擦系数，较小的静 摩擦系数，从而具有良好的换档感觉； 对传动系统零件不产生腐蚀； 抗泡性。 自动变速器油的摩擦特性 摩 擦 系 数 增 加 滑动速度增加 含有摩擦改进剂，符合Dexron 11D 的自动变速器油，如：动力施TA 无摩擦改进剂的自动变速器 油，如：动力施TF 自动变速器油- ATF 44 润滑脂的组成成分复杂 半固体状- 含皂基纤维，润滑油和添加 剂 基础油 (80 - 85%) 添加剂 (5 - 10%) 稠化剂 (10 - 15%) 复杂的制造工艺 车用润滑脂车用润滑脂 稠化剂如同海绵，将油吸附在内，令润滑脂 具有机械稳定性，以使其粘附在机

26、件表面 45 稠度稠度 度量了润滑脂稀稠的程度 滴点滴点 润滑油从脂中析出的温度为该润滑脂的滴点 机械稳定性机械稳定性 润滑脂在使用过程中抵御稠度变化的能力。该性能强的润滑脂粘附性好，可有效避 免渗漏。 抗水性抗水性 润滑脂防止水冲击引起机械性能变化和乳化的能力 抗腐蚀性抗腐蚀性 润滑脂在潮湿环境下，甚至有水甚至盐水情况下对金属表面提供防腐蚀保护的能力 油分离性油分离性 润滑脂需要具有一定的油分离性，否则润滑脂不能提供充分的润滑(因为润滑主要是 依靠润滑脂中润滑油成分的) 氧化稳定性氧化稳定性 润滑脂氧化后，颜色会变深，且会因稠化剂性能降低而变软。 车用润滑脂的性能指标 46 车轮轴承车轮轴承

27、 车轮轴承承载全车重量，其润滑非常重要，运转温度高= 存在润滑脂渗漏到制动 鼓/盘的危险(这会造成制动失效) 传动系统联接处传动系统联接处 易受水冲击较易接触灰尘- 通常每15,000 公里上脂，许多润滑脂易变得过稠或 过稀 底盘底盘 车辆经常行走于泥泞环境中，因此需要润滑脂有良好的抗水冲洗性能 集中供脂中央润滑系统集中供脂中央润滑系统 少数车辆有该系统，需要润滑脂有良好的流动性 其他：如稳定杆销和减振系统及其他连接点也需脂润滑 润滑脂在汽车上的主要用途 47 散热器散热器 水泵水泵 节温器节温器储液罐储液罐 风扇风扇 散热器放水堵散热器放水堵 缸体放水堵缸体放水堵 发动机冷却系统和防冻液发动

28、机冷却系统和防冻液 48 防冻液使用注意事项 不要向防冻液液中添加水，因为少量水的混入即可使冰点上升，同 时，造成防冻液防锈效能变差，使油箱易于锈蚀； 一定要将车辆旧的防冻液彻底放掉；如缸体上有防水堵，一定要将 其拧开以完全放掉旧防冻液； 如果放出的旧防冻液中含有明显铁锈，则需对缸体内水套和散热器 进行冲洗，以防止铁锈影响发动机散热引起的发动机过热； 建议用户不要向储油罐中添加水； 汽车防冻液有剧毒，应集中处理，不要倒入下水道和土壤中；(HSE) 如车辆使用手册中无特别说明，防冻液一般每2年更换。 49 储液罐 r 液压管路 制动嵌 制动盘 活塞 制动踏板 制动液 橡胶密封件 主油缸(制动总泵

29、) 汽车制动系统和制动液汽车制动系统和制动液 50 国际标准国际标准 美国汽车工程师协会 SAE J1703 SAE J1704 (新) 美国联邦机动车安全法规FMVSS 116 DOT 3 FMVSS 116 DOT 4 FMVSS 116 DOT 5.1 (不含硅树脂) 国际标准化组织ISO 4925 国内标准GB 12981-91(与FMVSS 116相同) GB 10830-1998 (相当于DOT标准) OEM 设备制造商标准: (International/National + Extra) 汽车制动液标准-DOT3 和DOT 4 很少使用 动力施动力施B B 动力施动力施YBYB

30、 制动系统涉及人身安全 - 选择值得信赖的高品质制动液至关重要 51 为什麽制动液要定期更换? DOT 3 和DOT 4 和DOT 5.1 制动液是聚乙二醇型，该产品会随着使用时间的增加而吸收更 多的水份。水的污染使制动液沸点降低，这将会造成制动系统使用过程中的气阻现象和制动 衰退。制动液进水的最大可能途径是通过制动橡胶软管的渗透进入。这就是为什麽制动嵌处 的制动液比储液罐中浑浊的原因，也由此解释了在没有很好保养的制动系统中，制动嵌比制 动总泵更造锈蚀的原因。定期更换制动液的目的就是为去除污染了的制动液以保持正常的沸 点和抗腐蚀性。 此外，DOT4 型制动液比DOT3型吸水更快，但DOT3型制动液吸水后沸点降低更多。在正常情 况下，对于DOT4型制动液沸点在12 个月以内降低50 到70摄氏度以下；DOT 3型为80-100 摄氏度以下。 制动液多长时间需要换一次? 在一辆新车运行了12 个月时，它的制动液可能吸入了大约2% 的水。18 个月时，水含量达 到3%, 这些水足以使沸点降低25%。几年以后，制动液中的含水量将可能达到7-8%。 因此，应遵循车辆制造商对制动液更换的建议。如果车辆制造商未提供建议，壳牌建议每2 年或40,000 公里更换一次制动液。 制动液的使用常识制动液的使用常识 52 燃油燃油 折旧折旧/ /税费税费 轮胎轮胎/ /维护费维护费 / / 维修费维修