润滑油常识_教学用幻灯片

1、润滑油常识 什么是润滑？是在相对运动的两个接触表面之间加入润滑剂，从而使两摩擦面之间形成润滑膜，将直接接触的表面分隔开来，变干摩擦为润滑剂分子间的内摩擦，达到减少摩擦，降低磨损，延长机械设备使用寿命的目的，即谓之润滑 。 润滑剂的分类：润滑剂按其物理状态可分为液体润滑剂、半固体润滑剂、固体润滑剂和气体润滑剂四种，每类各有其性能特点和适用范围。润滑油是润滑剂的一种。 （2）润滑油(lubricating oil)：是指不挥发的油状润滑剂。按其来源分动、植物油，石油润滑油和合成润滑油三大类。石油润滑油的用量占总用量97以上，因此润滑油常指石油润滑油。主要用于减少运动部件表面间的摩擦，同时对机器设备

2、具有冷却、密封、防腐、防锈、绝缘、功率传送、清洗杂质等作用。主要以来自原油蒸馏装置的润滑油馏分和渣油馏分为原料，通过溶剂脱沥青、溶剂脱蜡、溶剂精制、加氢精制或酸碱精制、白土精制等工艺，除去或降低形成游离碳的物质、低粘度指数的物质、氧化安定性差的物质、石蜡以及影响成品油颜色的化学物质等组分，得到合格的润滑油基础油，经过调合并加入添加剂后即成为润滑油产品。润滑油最主要的性能是粘度、氧化安定性和润滑性，它们与润滑油馏分的组成密切相关。粘度是反映润滑油流动性的重要质量指标。不同的使用条件具有不同的粘度要求。重负荷和低速度的机械要选用高粘度润滑油。氧化安定性表示油品在使用环境中，由于温度、空气中氧以及金

3、属催化作用所表现的抗氧化能力。油品氧化后，根据使用条件会生成细小的沥青质为主的碳状物质，呈粘滞的漆状物质或漆膜，或粘性的含水物质，从而降低或丧失其使用性能。润滑性表示润滑油的减磨性能。 （3） 摩擦力、摩擦：当物体与另一物体沿接触面的切线方向运动或有相对运动的趋势时，在两物体的接触面之间有阻碍它们相对运动的作用力，这种力叫摩擦力。接触面之间的这种现象或特性叫“摩擦”。两个相对的接触面叫摩擦副。 摩擦的种类很多，有外摩擦、内摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦、干摩擦、边界摩擦、流体润滑摩擦、混合润滑摩擦等。摩擦带来的表观现象如高温、高压、噪音、磨损等，其中危害最大的是磨损。磨损有粘度磨损、磨料磨损、腐蚀磨

4、损、表面疲劳磨损等类型。它直接影响机械设备的正常运转甚至失效 （4） 传统润滑剂的作用主要是在摩擦副之间形成一层油膜作保护，膜的厚度与强度与油的粘度相关。现代润滑油的润滑理论是指润滑作用依靠添加剂在摩擦副之间形成吸附膜起保护作用，润滑剂的基础油本身仅起到添加剂载体和摩擦副之间的密封作用。油膜的润滑作用已退到次要地位 。 （5） 润滑油作用润滑油作用 1 减摩抗磨，降低摩擦阻力以节约能源，减少磨损以延长机械寿命，提高经济效益； 2 冷却，要求随时将摩擦热排出机外； 3 密封，要求防泄漏、防尘、防串气； 4 抗腐蚀防锈，要求保护摩擦表面不受油变质或外来侵蚀； 5 清净冲洗，要求把摩擦面积垢清洗排除

5、； 6 应力分散缓冲，分散负荷和缓和冲击及减震； 7 动能传递，液压系统和遥控马达及摩擦无级变速等。 (6) 润滑油的组成：基础油和功能性添加剂润滑油的组成：基础油和功能性添加剂 基础油： I类基础油通常是由传统的“老三套”工艺生产制得 I类基础油的生产过程基本以物理过程为主，不改变烃类结构，生产的基础油质量取决于原料中理想组分的含量和性质。II类基础油是通过组合工艺（溶剂工艺和加氢工艺结合）制得，工艺主要以化学过程为主，不受原料限制，可以改变原来的烃类结构。因而II类基础油杂质少（芳烃含量小于10），饱和烃含量高，热安定性和抗氧性好，低温和烟炱分散性能均优于I类基础油。III类基础油是用全加

6、氢工艺制得，与II类基础油相比，属高黏度指数的加氢基础油，又称作非常规基础油（UCBO）。III类基础油在性能上远远超过I类基础油和II类基础油，尤其是具有很高的黏度指数和很低的挥发性。某些III类油的性能可与聚-烯烃（PAO）相媲美，其价格却比合成油便宜得多。 (7) IV类基础油指的是聚-烯烃（PAO）合成油。常用的生产方法有石蜡分解法和乙烯聚合法。PAO依聚合度不同可分为低聚合度、中聚合度、高聚合度，分别用来调制不同的油品。这类基础油与矿物油相比，无S、P和金属，由于不含蜡，所以倾点极低，通常在40以下，黏度指数一般超过140。但PAO边界润滑性差。另外，由于它本身的极性小，溶解极性添加

7、剂的能力差，且对橡胶密封有一定的收缩性，但这些问题都可通过添加一定量的酯类得以克服。 除IIV类基础油之外的其他合成油（合成烃类、酯类、硅油等）、植物油、再生基础油等统称V类基础油。 添加剂：1 清净分散剂：吸附氧化产物，将其分散在油中。由浮游性组分抗氧化、抗腐蚀、组合、合成。2抗氧抗腐剂：提高油品氧化安全性防止金属氧化、催化陈旧延缓油品氧化速度隔绝酸性物与金属接触生成保护膜具有抗磨性.（8） 3 抗磨剂：在摩擦面的高温部分能与金属反应生成融点低的物质，节省油耗和振动噪音。4 油性剂：都是带有极性分子的活性物质，能在金属表面形成牢固的吸附膜，在边界润滑的条件下，可以防止金属摩擦面的直接接触。5

8、 增粘剂：又称增稠剂，主要是聚合型有极高分子化合物，增粘剂不仅可以增加油品的粘度，并可改善油品的粘温性能。6 防锈剂：是一些极性化合物，对金属有很强的吸附力，能在金属和油的界面上形成紧密的吸附膜以隔绝水分、潮气和酸性物质的侵蚀；防锈剂还能阻止氧化、防止酸性氧化物的生成，从而起到防锈的作用。7 抗泡剂：使气泡能迅速地溢出油面，失去稳定性并易于破裂，从而缩短了气泡存在的时间。8极压剂：大部分都是硫化物、氯化物、磷化物，在高温下能与金属反应生成润滑性的物质，在苛刻条件下提供润滑。 （9） 润滑油的分类 ： 工业润滑油和车用润滑油两大类 汽车用润滑油种类 发动机油：主要用于发动机曲轴、连杆、活塞环与缸

9、套、凸轮与挺杆 齿轮油：主要用于汽车后桥、齿轮变速箱 刹车液：用于汽车的刹车系统 自动传动液：用于汽车自动变速装置 防冻液：用于发动机的冷却系统 润滑脂：用于车辆各轴承的润滑与密封 清洁剂：用于挡风玻璃的清洁 （10） SAE、API英文标志代表的意义是什么 SAE: 美国汽车工程师学会的英文缩写。SAE等级代表油品的粘度等级。 单级：20、30、40、50 多级：5W-30、10W-40、15W-40、20W-50 API：美国石油学会的英文缩写。 API等级代表油品的质量分类，API发动机油分类体系又分为二类： “S”系列代表汽油发动机油 SF、SG、SJ、SL、SM “C”系列代表柴油发

10、动机油 CD、CF、CF-4、CG-4、CJ-4 同时拥有S和C，则表示是汽柴或柴汽通用的发动机油。 SG/CD、SJ/CF、CF-4/SG、CJ-4/SL（11） ILSAC ILSAC是国际润滑剂标准化及认证委员会（International Lubricant Standardization and Approval Committee）的缩写，是美国汽车制造商协会（AAMA）和日本汽车制造商协会（JAMA）联合成立，对润滑油产品规格进行认证的机构，其认证委托美国石油学会发布。该机构目前已经制订了汽油机油的GF-1、GF-2、GF-3和GF-4规格。“GF-X”规格要求在达到API相应质

11、量等级的基础上，对产品的节能环保性能提出了更为严格的要求，例如 GF-4认证要求产品在达到API SM质量级别的基础上通过EC节能认证。GF-5规格。 （12） ACEA欧洲汽车制造商协会（Association des Constructeurs Europeens JASO日本汽车标准组织(Japan Automobile Standards Organization)，简称 工业润滑油分类：锭子油 Spindle oil、 液压油 Hydraulic oil、食品级液压油l for the food industry、涡轮油Turbine oil、循环油Circulation oil、传

12、动油Transmission oil、食品级传动油Transmission oil压缩机油 Compressor oil、冰箱压缩机油Refrigeration compressor oil、碳氢气体压缩机油Hydrocarbon compressor oil、变压器油Transformer oil、白油White oil传热油Heat transfer oil、成型油Form oil、防锈油Rust preventive oil、气动工具油Air tool oil、导轨油Way oil主轴油Cylinder oil、链条油Chain oi等等（13） 润滑油的技术指标： 1 外观(色度)油品

13、的颜色，往往可以反映其精制程度和稳定性。对于基础油来说，一般精制程度越高，其烃的氧化物和硫化物脱除的越干净，颜色也就越浅。但是，即使精制的条件相同，不同油源和基属的原油所生产的基础油，其颜色和透明度也可能是不相同的。对于新的成品润滑油，由于添加剂的使用，颜色作为判断基础油精制程度高低的指标已失去了它原来的意义。 2 密度：密度是润滑油最简单、最常用的物理性能指标。润滑油的密度随其组成中含碳、氧、硫的数量的增加而增大，因而在同样粘度或同样相对分子质量的情况下，含芳烃多的，含胶质和沥青质多的润滑油密度最大，含环烷烃多的居中，含烷烃多的最小。 3 粘度：粘度反映油品的内摩擦力，是表示油品油性和流动性

14、的一项指标。在未加任何功能添加剂的前提下，粘度越大，油膜强度越高，流动性越差。 （14） 4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，表示油品粘度受温度的影响越小，其粘温性能越好，反之越差。 5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。反之，油品的馏分越重，蒸发性越小，其闪点也越高。同时，闪点又是表示石油产品着火危险性的指标。油品的危险等级是根据闪点划分的，闪点在45以下为易燃品，45以上为可燃品，在油品的储运过程中严禁将油品加热到它的闪点温度。在粘度相同的情况下，闪点越高越好。因此，用户在选用润滑油时应根据使用温度和润滑油的工作条件进

15、行选择。一般认为，闪点比使用温度高2030，即可安全使用。 （15） 6 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。油品并没有明确的凝固温度，所谓“凝固”只是作为整体来看失去了流动性，并不是所有的组分都变成了固体。润滑油的凝点是表示润滑油低温流动性的一个重要质量指标。对于生产、运输和使用都有重要意义。凝点高的润滑油不能在低温下使用。在气温较高的地区则没有必要使用凝点低的润滑油。因为润滑油的凝点越低，其生产成本越高，造成不必要的浪费。一般说来，润滑油的凝点应比使用环境的最低温度低57。但是特别还要提及的是，在选用低温的润滑油时，应结合油

16、品的凝点、低温粘度及粘温特性全面考虑。因为低凝点的油品，其低温粘度和粘温特性亦有可能不符合要求。凝点和倾点都是油品低温流动性的指标，两者无原则的差别，只是测定方法稍有不同。同一油品的凝点和倾点并不完全相等，一般倾点都高于凝点23，但也有例外。 （16） 7 酸值、碱值和中和值：酸值是表示润滑油中含有酸性物质的指标，单位是mgKOH/g。酸值分强酸值和弱酸值两种，两者合并即为总酸值(简称TAN)。我们通常所说的“酸值”，实际上是指“总酸值(TAN)”。碱值是表示润滑油中碱性物质含量的指标，单位是mgKOH/g。碱值亦分强碱值和弱碱值两种，两者合并即为总碱值(简称TBN)。我们通常所说的“碱值”实

17、际上是指“总碱值(TBN)”。中和值实际上包括了总酸值和总碱值。但是，除了另有注明，一般所说的“中和值”，实际上仅是指“总酸值”，其单位mgKOH/g。 8)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。总之，润滑油中水分越少越好。 （17） 9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。这些杂质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。通常，润滑油基础油的机械杂质都控制在0.005%以下(机杂在0.

18、005%以下被认为是无)。 10灰分和硫酸灰分：灰分是指在规定条件下，灼烧后剩下的不燃烧物质。灰分的组成一般认为是一些金属元素及其盐类。灰分对不同的油品具有不同的概念，对基础油或不加添加剂的油品来说，灰分可用于判断油品的精制深度。对于加有金属盐类添加剂的油品(新油)，灰分就成为定量控制添加剂加入量的手段。国外采用硫酸灰分代替灰分。其方法是：在油样燃烧后灼烧灰化之前加入少量浓硫酸，使添加剂的金属元素转化为硫酸盐。 （18） 11残炭：油品在规定的实验条件下，受热蒸发和燃烧后形成的焦黑色残留物称为残炭。残炭是润滑油基础油的重要质量指标，是为判断润滑油的性质和精制深度而规定的项目。润滑油基础油中，残

19、炭的多少，不仅与其化学组成有关，而且也与油品的精制深度有关，润滑油中形成残炭的主要物质是：油中的胶质、沥青质及多环芳烃。这些物质在空气不足的条件下，受强热分解、缩合而形成残炭。油品的精制深度越深，其残炭值越小。一般讲，空白基础油的残炭值越小越好。现在，许多油品都含有金属、硫、磷、氮元素的添加剂，它们的残炭值很高，因此含添加剂油的残炭已失去残炭测定的本来意义。机械杂质、水分、灰分和残炭都是反映油品纯洁性的质量指标，反映了润滑基础油精制的程度。（19） 12抗乳化度：抗乳化性差，油、水难以分离，（油液中混入机械杂质会降低其抗乳化性）因此要求润滑油品均应有较好的抗乳化度。 13无卡咬负荷： 此值越高

20、，说明油品承载负荷性能强，反之则差。若油品在使用中运动副产生“爬行”现象，则说明该油品的无卡咬负荷值低于运动副要求值，应立即换高值油。在实际使用中，无卡咬负荷值小的油品用于高压、冲挤、剪切等重负荷运动副中，则油膜就易破裂造成干摩擦或边界摩擦，使运动副剧烈磨损。因此在重负荷条件下，应选用适宜的润滑油品。 润滑油的选用 在选择润滑油时，应主要考虑运动副的工作温度、载荷、运动速度、环境温度、介质腐蚀性，以及特殊环境的真空度、受辐射强度等因素。（20） 14腐蚀试验： 是用以检验润滑油中酸或硫化物对金属的腐蚀情况。若油品中含有过量的低分子有机酸或无机酸，它会使铜、铅、锡及其合金产生强烈腐蚀，增加磨损和

21、油泥，腐蚀性硫化物会使发动机润滑油加速变质，产生大量积炭和油泥，因此针对铜、铅、锡及其合金材料的运动副应重视腐蚀试验指标。 15水溶性酸或碱：油品在使用过程中若呈现水溶性酸或碱，主要是由于氧化变质所造成，说明该油品抗氧化性能差。其存在会严重腐蚀金属机件，含水的油品会加重腐蚀，在油品种一般不允许其存在。它也是保证机件不受腐蚀的一个指标（注：含有碱性添加剂的油品测定时允许呈碱性，应区别对待，如汽油，柴、机油。）。因此，当油品呈酸或碱性时，就应立即更换新油。 （21） 16抗氧化安定性 此值是决定油品寿命的重要指数。氧化安定性值越大的油品在储运使用中易氧化变质，降低润滑性能，腐蚀机件，阻塞油路，缩短

22、使用寿命。压缩机油若抗氧化安定性差，油在气缸中极易受热分解，生成油气、胶质、酸类，当含量和温度达到一定程度时，可能自燃，引起气缸爆炸。 不同的润滑油针对不同的工况及设备还有特定的其他指标。比如内燃机润滑油的使用性能指标，需做相对应的台架和模拟试验。金属加工油品需做相对应的细菌、防锈等试验。 大至润滑油的使用性能分为：低温流动性、剪切安定性、挤压抗磨性、抗腐蚀性、抗乳化性、抗泡性、储存安定性、热安定性、水解安定性、相溶性 （22） 润滑油调和工艺 润滑油调和大部分为液-液相互相溶解的均相混合;个别情况下也有不互溶的液-液相系,混合后形成液-液分散体；当润滑油添加剂是固体时,则为液-固相系的非均相

23、混合或溶解.固态的添加剂为数并不多,而且最终互溶,形成均相。一般认为液-液相系均相混合是以3种扩散机理的综合作用。 第一，分子扩散。由分子的相对运动引起的物质传替。这种扩散是在分子尺度的空间内进行的。第二，涡流扩散。当机械能传递给液体物料时，在高速流体和低速流体界面上的流体，受到强烈地剪切作用，形成大量的涡旋，由涡旋分裂运动所引起的物质传递。这种混合过程是在涡旋尺度的空间进行的。 第三，主体对流扩散。包括一切不属于分子运动或涡旋运动的而使大范围的全部液体循环流动所引起的物质传递，如搅拌槽内对流循环所引起的传质过程。这种混合过程是在大尺度空间内进行的调和工艺（23） 一、间隙调和1、机械搅拌调和

24、 被调和物料是在搅拌器的作用下，形成主体对流和涡流扩散传质、分子扩散传质，使全部物料性质达到均一。 2、泵循环搅拌调和 用泵不断地将罐内物料从罐底部抽出，再返回调和罐，在泵的作用下形成主体对流扩散和涡流扩散，使油品调和均匀。 泵循环喷嘴搅拌调和静态混合器调和二、连续调和连续调和连续调和是把被调和的润滑油的各组分，包括所需要的各种基础油和添加剂，按产品开发时确定的比例，同时送入调和总管和混合器，经过均匀混合的油品从另一端出来，其理化指标和使用性能即可达到预定要求，油品直接灌装或进入成品油罐储存 （24） 影响调和质量的因素 影响润滑油调和质量的因素很多，调和设备的调和效率、调和组分的质量等都直接

25、影响调和后的油品质量。这里主要分析工艺的和操作的因素对调和后油品质量的影响。 1、组分的精确计量2、组分中的水含量3、组分中的空气4、调和组分的温度5、添加剂的稀释6、调和系统的清洁度（25） 润滑油的储运要求： (1)润滑油(液)在储运过程中要防水，防尘，密封保存。在仓库长期存放时，要在室内避光存放，避免曝晒引起变质。 (2)大包装产品在开启使用后，剩余的油液应注意密封存放，并尽快在短期内用完，开启后存放最好不要超过三个月。 (3)润滑油(液)产品要分批分类存放，并在各批各类上有明显的标记，以免错取错用。因为不少品牌的产品包装外观颜色统一，仅靠外部贴纸不同而区分；有的品牌产品甚至外包装纸箱是

26、一样的，仅靠一张贴纸表明不同级别，因此储存及使用时要看清楚，避免误用造成事故。 (4)200L大桶包装产品最好横放，堆放高度不要超过四层。 因条件所限在室外放置时，要向桶口处倾斜一定角度，以免外界水分股积在桶口渗入油中。（26） (5)16L、18L、50L等中桶包装产品在堆放时，码放高度不要超过四层。如果外包装物为铁桶，更应注意轻取轻放，以免引起碰撞变形。 (6)6L、4L、3.5L、lL等小包装产品在堆放时，码放高度不要超过六层，长期存放时地面要铺上油毡纸或用木架隔开地板，以免地板水气上升，潮湿纸箱。 (7)在门面摆放的样品避免长期日光曝晒引起变质，在一定时间内(一般一个月内)要更换样品。

27、 (8)润滑油液在将要开启使用前，一定要将桶口周围的灰尘、杂质擦干净，以免在使用时将这些东西混入油液中。应保持加注工具的清洁，防止水分、灰沙、铁锈等通过容器或加注工具进入油中。 (9)发动机油、齿轮油及ATF类产品如果出现浑浊、有明显悬浮物、罐底有沉淀时，不可使用。 (10)刹车油类产品如果出现浑浊，发臭，外包装变形时，不可使用。 （27） (11)防冻液类产品出现浑浊，发臭，有沉淀，或pH值偏中性而不是呈碱性时，不可使用。 (12)要特别注意润滑脂产品的储存和使用，因为润滑脂是一种胶体，在储存和使用中结构将会受到各种外界因素的影响而变化。 在库房内存储时，温度不宜高于35C，也不宜低于一15

28、C，以免引起脂体高温析油或低温硬化。 包装容器应密封，不能漏入水分及外来杂质，使用设备加脂后应有外盖，以免水分及杂质?昆入，因为脂不似油液，难以通过过滤手段将杂质等除去。 当开桶取样或取部分产品使用后，不要在包装桶内留下孔洞，取样后应将脂表面抹平，防止出现凹坑，否则基础油将被自然重力压挤而渗入取样留下的凹坑内，出现分油现象而影响产品的质量。 如果润滑脂出现表面明显变化，有龟裂，或因混入水分而乳化变白，变浅，或稠度明显变小，或表面有明显析袖，或有明显酸败昧等，都说明脂体变质，不可使用。（28） (13)发动机清洗剂，油路清洗剂或燃油添加剂类产品以及摩托车2T油为易燃品，存放及使用时一定要注意避开火源。 (14)不同性质的油品不能相棍，否则会使油品质量下降，严重时会使油品变质。特别是各种中高档润滑油，含有多种特殊作用的添加剂，当加有不同体系的添加剂的油品相混时，就会影响它的使用性能，甚至会使添加剂沉淀变质。 (15)收发散装黏稠油品，为便于流动需要加热时，油本身的温度不得超过70摄氏度，以防止油品质量下降。 (16)发放油品应遵循“存新发旧”的原则。 (17)废润滑油由于氧化变质，其毒性高于新油，应将废油收集起来统一处理，不要随便抛弃