汽车润滑油相关知识

1、目前汽车使用的发动机主要是往复式内燃机。根据每一工作循环所需活塞行程数可分为二冲程发动机和四冲程发动机两类，根据所用燃料不同主要分为汽油发动机和柴油发动机两种。汽油机和柴油机工作原理上的主要区别在于以下两个方面。1.混合气的形成不同：柴油混合气的形成是在气缸内部进行的，而汽油机的混合气是在化油器内准备完毕，然后被吸入气缸的。2.混合气的着火方式不同：柴油机混合气靠压缩自燃，所以叫压燃式发动机；汽油机混合气则是由电火花强制点火，因此称为点燃式发动机。柴油机于汽油机各有自己的特点。汽油机具有转速高（目前轿车用汽油发动机转速可达5000人r/min，货车用的达4000r/min）、轻便、工作时噪音小

2、、起动容易等优点；不足之处是燃料消耗较高，经济性差。而柴油机压缩比可高达1:20,热量利用称度较高，燃料消耗率比汽油机平均少30%，经济性好；柴油机坚固耐用，没有点火装置，所以故障较少，保养容易，工作可靠。不足之处在于气缸内压力比较高，对机件的刚度和强度要求较高，体积和重量较大，制造成本比较高，运转时噪音较大，而且转速比汽油机低（一般转速最高为25003000r/min）、制造和维修费用也较高。柴油机多用于载重汽车等重负荷汽车上，而汽油发动机多用于轿车、客车、轻型载重汽车等结构轻巧的汽车上。活塞式内燃机发动机需要经常加以润滑的部件为气缸壁，活塞与活塞环、主轴承、连杆轴承、凸轮轴承、活塞销以及其

3、他活动机构。现在广泛采用的是激溅与油泵压力同时供油的复式润滑装置。激溅式润滑是利用发动机工作时运动零件飞溅的油滴来润滑摩擦表面，通常用于负荷较小的运动表面，如气缸壁、凸轮轴上的轮和气门挺杆等。压力润滑是以一定压力把润滑油强制输送到运动部件的表面，形成一定厚度的薄膜，减少摩擦，通常用于负荷大、运动速度高的运动部件表面，如曲轴主轴承，连杆轴承，气门摇臂等。对发动机润滑油的要求汽车内燃机油的作用与一般内燃机油相似，要起到润滑、冷却、洗涤、密封、防锈、消除冲击负荷等多种作用。由于汽车内燃机与一般内燃机又有不同之处，因此对汽车发动机润滑油提出了更高的要求，主要有以下几个方面： 具有良好的热氧化安定性 适

4、宜的粘度和良好的粘温性能 清净分散性好 良好的润滑性 良好的酸中和性能 良好的抗泡沫性1.具有良好的热氧化安定性汽车发动机润滑油在循环工作过程中，经常不断地与各种合金部件接触，这些金属对润滑油的氧化起着催化的作用。发动机工作时润滑油的温度是很高的，汽油发动机燃烧室在开始压缩时的温度在310400，而燃烧终了时达到25002800，气缸壁的平均温度约为200250，活塞各部位的温度在120420之间。这些部位的润滑油处于高温，并经常呈薄膜状态，所以容易被燃烧或发生热裂化、氧化变质。轴承曲轴箱中的润滑油虽然温度较低，但与空气广泛接触也容易氧化变质。润滑油发生氧化会在发动机内生成含炭沉积物。含炭沉积

5、物根据发动机中各区域的温度和工作条件的不同分为积炭、漆膜、油泥三类。积炭是热的不良导体，厚度有时可达几毫米，当燃烧室壁和活塞顶被积炭充满时，燃烧产生的热不能及时导出，导致部件温度升高，会造成燃油的早燃、爆燃而破坏发动机的正常工作。平时应加强对润滑系统的保养维护，提高过滤器的作用性能，及时除去这些作为乳状液稳定剂的物质或杂质，减少它们对润滑油的氧化催化作用。为提高汽车发动机润滑油的氧化安定性，加入抗氧化添加剂是必不可少的。2.适宜的粘度和良好的粘温性能如果汽车内燃机润滑油的粘度过低，就不能形成良好的油膜来保证润滑，而且密封性也差，会造成磨损加大和功率下降。但粘度过大则流动性能差，进入机件摩擦面所

6、需时间长，会使机件磨损加大，清洗和冷却效果变差。因此应根据工作温度及负荷选择合适粘度的润滑油。由于汽车内燃机油要在很宽的温度范围（40300）内工作，并有足够的粘度保证润滑，因此要求润滑油有良好的粘温特性，而对通用型多级润滑油的粘温性能要求更高，一般都是在低粘度矿物油中加入粘度指数改进剂来改善润滑油的粘温特性的。为保证正常起动和运转，汽车内燃机油的倾点一般要求低于使用环境最低温度5以上。3.清净分散性好由燃烧室漏出的气体中，未燃烧的燃油、有机酸、烟、水分、含硫活氮的氧化物都会进入曲轴箱并混到润滑油中。而润滑油在高温条件下也会产生各种氧化物，这些产物与零件磨损产生的金属粉末混在一起形成油泥沉淀物

7、，其量少时会在油中悬浮，量大时会从油中析出。油泥不仅会使滤清器和油空被堵塞，也使油耗增加、发动机功率下降。为此要在润滑油中加入清净分散剂以防止油泥在活塞环槽中沉积，并稳定悬浮分散在油中。柴油发动机由于燃烧温度高导致在活塞环槽中形成漆膜严重，油中应多使用清净性能好的金属型清净剂，而汽油发动机中，因水分乳化在油中形成油泥使主要的，为防止油泥引起的润滑油路堵塞，汽油机油中应多使用无灰型分散剂。4.良好的润滑性汽车内燃机的滑动轴承承受着很大的负荷，如汽油机的主轴承负荷达510MPa，柴油机轴承负荷达1020MPa，因此在高负荷和极压条件下，汽车内燃机油必须有良好的油性和极压性，才能保证正常使用。5.良

8、好的酸中和性能润滑油氧化和燃料的不完全燃烧产生的有机酸对金属部件有腐蚀作用，特别蚀重型载重汽车柴油机使用的燃料中含硫量高，硫燃烧后形成的硫酸对金属的腐蚀性更强，为中和酸性物质，要加入碱性的清净分散剂以抑制腐蚀。6.良好的抗泡沫性由于在油底壳中曲轴的强烈搅动和进行飞溅润滑的结果，汽车发动机润滑油很容易产生泡沫，而汽车发动机润滑油中使用的添加剂大多数蚀极性物质，它们也使油容易产生泡沫，为此，汽车发动机润滑油中要加入抗泡剂。汽车底盘用润滑油汽车底盘各部位使用的润滑油主要使齿轮油和液压油。车用齿轮油主要用于润滑汽车的传动机构如变速箱差速器、前后桥齿轮转向器等。利用液体压力作液体传动所用的油称为液压传动

9、油（简称液压油），而把利用液体动能作为液力传动所用的油称为液力传动油。这两类油在汽车上都有广泛的应用。此外还有一些特殊的静压液压系统使用的液压油，如汽车液压刹车液减震器用的减震器油等也属于汽车润滑油。下面分别对这些润滑油的性能加以介绍。一、车用齿轮油1.汽车的传动机构和转向机构传动机构使发动机和汽车驱动车轮之间的动力传动装置，即通过离合器、变速箱、传动轴、主减速器、差速器和半轴将发动机产生的动力传给驱动车轮的装置。汽车传动系统的主要功能使减速和变速、使汽车倒向行驶、必要时中断动力传递、保证汽车正常转向等。2.汽车齿轮的润滑特点齿轮传动时机械工程中最基本的组成部分。绝大部分机械装置都时靠这种方式

10、传递动力运动。汽车传动机构和转向机构中的变速器、转向器、后桥齿轮箱等都是采用齿轮传动的。通常把用于汽车变速器后桥齿轮传动机构及转向机构的润滑油称为车用齿轮油，而把用于自动变速器的润滑油称为自动变速器油。车用齿轮油的主要功能时减少齿轮及轴承的摩擦与磨损、加强摩擦表面的散热作用、防止机件发生腐蚀和锈蚀。齿轮油的主要作用时通过在齿轮与齿轮之间的接触面上形成牢固的吸附膜和化学反应膜，保证正常的如何和防止齿面间的胶合。由于汽车齿轮的情况特殊，对车用齿轮油的性能要求与一般工业齿轮油的要求有所不同。汽车用齿轮油的工作条件与汽车发动机润滑油的工作条件有较明显的不同，主要表现在以下两个方面：齿轮承受的负荷很大，

11、润滑油膜承受的压力也大：在一般汽车传动装置中齿轮油承受的压力达20003000MPa；在双曲线齿轮上齿轮油承受的压力可达30004000MPa；在不平坦的路面行驶时，由于剧烈的颠簸造成的撞击和震动会使齿轮承受的压力更大，因此摩擦面间润滑油很容易挤出造成磨损。14977工作温度比发动机润滑油低，但变化范围大：一般汽车齿轮油工作温度不如内燃机油高，即使在苛刻条件下工作，短时间温度最高也只在100作用。国外高级轿车因车速较高，齿面间滑移速度大，齿形弯曲而压强大，因此后桥双曲线齿轮的油温可达160180，由于在传动装置中以后桥主降速齿轮箱工作温度最高，因此对车用齿轮油进行评定时主要考虑后桥齿轮油温度。

12、因在苛刻条件下使用的齿轮，特别时双曲线齿轮，灰因摩擦而温度很高，使润滑油吸附膜产生脱附而失去作用，形成摩擦面金属的直接接触，为防止在极压条件下金属的磨损擦伤，在齿轮油中要添加极压抗磨剂。齿轮油的工作温度使随规则环境和季节变化而变化的，因此齿轮油的工作温度范围变化是很大的，在寒冷地区冬季要使用低温流动性能好的齿轮油。对车用齿轮油的品质要求主要是有良好的油性和极压性。由于齿轮摩擦副的接触应力高，齿轮表面接触时会发生弹性变形，使齿轮副处于弹性流体动力润滑状态，但由于汽车运行中速度变化大、回转次数多，使齿轮油易从齿间被挤压出来。因此要求车用齿轮油有良好的油性和极压性。国外使用的车用齿轮油中极压齿轮油已

13、占绝大多数。对车用齿轮油品质的其他要求还有应具备适当的粘度、良好的粘温特性、良好的抗热氧化安定性等。3.车用齿轮油的选用国外使用较广的汽车用齿轮油都是按SAE粘度等级和API工作条件分级的。根据性能要求选用齿轮油主要应根据齿轮的类型和使用时的负荷、速度来确定。如变速箱中齿轮都是正齿轮和斜齿轮，而且负荷和滑移速度不大，因此采用普通车辆齿轮油即可满足要求。后桥齿轮箱中的主传动齿轮多采用螺旋伞齿轮，与变速箱中齿轮相比它负荷大、速度高，当处于高负荷状态时应选用含硫磷型极压抗磨剂的中负荷车辆齿轮油（GL4），这种齿轮油是用石蜡基中性油和聚烯烃（juxiting）合成油做基础油，加入少量硫磷型极压抗磨剂和

14、防腐剂配成的，其与API规格中的GL4性能水平相当。而进口汽车和国产较高级的汽车后桥主传动齿轮都采用双曲线齿轮结构，这种齿轮要求使用极压抗磨剂多的中负荷或重负荷车辆齿轮油（GL5）才能满足润滑要求。根据粘度选择齿轮油情况比较复杂，要考虑多种因素的影响，如季节和气温的影响；齿轮运转速度、工作温度的影响等。一般齿轮油倾点应低于使用环境最低温度35，运转速度越高的齿轮要求粘度越低。工作时油温越高要求润滑油粘度越大，以保证油膜有一定厚度不易破裂，但粘度过高会使齿轮咬合部位难以得到必要的润滑油量，因此选择粘度要适当。汽车齿轮油粘度应满足：在最低工作温度下的最大粘度能保证汽车不经预热可以顺利起步；在运行的

15、一般工况下齿轮油内摩擦消耗的功率不应使传动机构的有效功率明显下降；在最高工作温度下须保证齿轮正常润滑和允许的油耗。二、汽车制动液（刹车油）1.汽车制动系统：汽车制动系统的功能使行驶中的汽车减速甚至停车，使下坡行驶的汽车速度保持平稳，以及使停驶的汽车在原地保持不动。汽车制动系统驶由制动器和驱动装置组成的。根据制动的能源不同，把完全靠驾驶员的人力做制动能源的制动系统叫人力制动系，而完全靠发动机的动力转化成气压或液压形成的势能进行制动叫动力制动系。把兼有人力和发动机动力进行制动的叫饲服制动。按照制动能量的传输方式分为机械式、液压式、气压式和电磁式等。2.汽车制动液（刹车液）的种类和使用：对汽车制动液

16、的性能要求：汽车制动液式用于汽车液压制动系统传递压力制止车轮转动的液体。液体具有不可压缩的特性，即在密封的容器中和充满液体的管路中，液体受到压力时，会迅速均匀地把压力传到液体各个部分。液压制动比机械制动优越之处在于：传动压力迅速安全、传递力量均匀、构造简单、使用安装方便、摩擦损失小、工作效率高。汽车液压刹车系统时汽车重要的安全装置。因此要求刹车液有合适的流动性、粘度随温度变化小，冬季寒冷地区制动液的使用温度可低至40以下，因此要求制动液有良好的低温流动性。为保证制动缸和橡皮碗能很好地滑动，制动液要有良好的润滑性。高速行驶的汽车制动时会产生大量的摩擦热，有时会使制动液系统温度达到150以上。如果

17、使用低沸点制动液，高温时产生蒸发，会使液压管道中充满蒸汽而产生气阻，使刹车失灵；而制动液如果易吸湿，溶入水后其沸点下降也易在使用中产生气阻，因此要求制动液不仅沸点要高，而且吸湿性要小。由于制动液是在高温下长期使用，因此要求有良好的化学安定性，不易发生热分解而使油品增粘，也不会生成油泥沉淀物或胶质，而且不应对机件产生腐蚀作用。制动系统中使用许多橡胶密封件，它们长期与制动液接触，为保持密封件的机械强度和弹性不受损害，要求制动液对橡皮等密封件侵蚀性要小。三、汽车液力传动油汽车液力传动油也称汽车自动变速器油、自动传动液（ATF）。随着自动传动设备的发展，人们在汽车自动变速器中成功地采用自动传动液来实现

18、润滑、冷却、能量传递、温度控制及平滑自动咬合变速。由于ATF的独特功能和优越特性，使其不仅成为汽车工业的重要组成部分，在其他行业中也得到广泛的应用。传动系统操纵自动化是改善汽车结构的重要方向之一，会大大减轻驾驶员的劳动强度，还可以使汽车起步平稳，连续加速、提高汽车的舒适性。装有自动传动装置的汽车能保证车轮得到稳定的牵引力，从而提高汽车的通过性。1。液力传动油的性能要求：在自动变速器中装有液力变矩器、齿轮机构、液压机构、湿式离合器，这些机件都需要用液力传动油（ATF）润滑。这些机件对液力传动油的性能提出很高的要求，主要油以下几方面：合适的粘度、高粘度指数和低倾点：自动传动液的使用温度范围一般在2

19、5170之间，在这么宽的温度范围内使用，必须有高的粘度指数和低的倾点。一般使用的液力传动油的粘度指数在160以上，合成油调制的液力传动油粘度指数高达190，而倾点低于50。液力传动油既是工作介质又是润滑剂，作为传递介质必须粘度低，而作为润滑油则希望粘度高，因此必须兼顾两者要求，现在ATF油100时的运动粘度一般控制在7mm2s左右。良好的热、氧化安定性：汽车行驶过程中液力传动油的温度随汽车行驶条件不同而变化，在长期使用过程中，因热和氧化作用而易生成油泥、漆膜等物质，使润滑性能恶化，也使金属部件被腐蚀。随着自动变速器日益小型化，引起油温升高和在高负荷条件下连续高温运动情况的增多，液力传动油被氧化

20、的可能性增大，而延长液力传动油的换油周期要求日益迫切，所以对液力传动液热氧化安定性的要求也日益提高。与密封材料的适应性好自动传动液对自动变速器各部件的密封件必须没有明显的膨胀、收缩、硬化等不良影响。剪切安定性好：在液力变矩器中，自动传动液会受到强烈的剪切作用，基础油对剪切较稳定，但粘度指数改进剂等高分子化合物则易在剪切过程中发生降解，结果使油品的粘度降低，引起油压下降而导致离合器打滑。这个问题可以采用提高基础油粘度指数、减少粘度指数改进剂用量的办法来加以解决。良好的抗泡沫性能：液力自动传动油中产生泡沫使自动变速器使用中的严重问题。不仅影响自动控制系统工作的准确性，还影响变矩器的性能和破坏正常润

21、滑，也是离合器打滑、烧坏等故障产生的原因。往油中加入的各种添加剂多是表面活性物质，这也促使泡沫产生，为防止泡沫产生要使用抗泡沫添加剂。对自动传动液的其他性能要求还包括：具有适当的油性、具有较大的动摩擦系数和较小的静默擦系数、具有良好的抗磨性能以防止机件磨损等。四、汽车用润滑脂汽车是润滑脂最重要的用户，润滑脂总产量的13以上是用于汽车的。由于汽车经常在风吹雨淋及泥泞、灰尘的恶劣环境种运行，因此要求润滑剂具有抵御这些不利条件的特性，而使润滑脂通常油良好的润滑效果。1.常用汽车润滑脂的种类：常用的润滑脂有以下几种：钙基润滑脂：是用天然或合成的脂肪酸钙稠化中等粘度的矿物油制成的。常应用于压缩杯中，因此

22、油杯脂之称，早期俗称钙基脂为“黄油”，主要用于中速、中负荷的滚动和滑动轴承的润滑。锂基润滑脂：是用锂皂稠化中等粘度矿物油得到的，具有使用温度高、机械安定性好、抗水性好、胶体安定性好等特点，适合在20120范围内对各种机械设备和汽车的滑动、滚动摩擦部位进行润滑。钙钠基复合润滑脂：兼有钙基脂抗水性好、钠基脂耐高温的优点，有良好的输送性和机械安定性，常用于润滑汽车底盘等部位的滚动轴承。其他常用汽车润滑脂还有加入石墨、二硫化钼等固体润滑剂作无机填充料的石墨润滑脂等。2.选用汽车润滑脂应考虑的主要因素：温度：使用温度越高，润滑脂的寿命越短，高温会造成润滑脂基础油蒸发损失、氧化变质或使润滑脂的胶体结构破坏

23、。因此高温条件下要选用氧化安定性好、蒸发损失小、滴点高的润滑脂，如锂基脂等。在低温下润滑脂会变稠，起动阻力变大，因此低温下使用应选用凝点低、粘度低的基础油稠化成的较软润滑脂，如用脂类油、硅油等合成油为基础油制成的润滑脂，它们即有一定的粘温特性，又可以在50的低温环境下使用。在工作温度变化范围较宽的情况下，使用合成油锂基脂和合成油膨润土润滑脂可满足宽温、多效、使用寿命长的要求。14977速度：由于润滑脂具有触变性，它的粘度会随着剪切速度而改变，因此对运动部件的速度很敏感。运转速度越快润滑脂受到的剪切力越大，粘度下降越多，使用寿命缩短也越快。而且转速快、产生的热量多也会导致润滑脂的寿命缩短。因此在

24、相同的使用温度和负荷下，转速越高应选用流动性越好的润滑脂。如选用由低粘度矿物油稠化的有适当粘度的钙钠基脂、锂基脂或合成润滑脂，这些润滑脂都具有较好的剪切安定性。而在低速运转条件下，因为负荷较重，为保证有足够的黏附性和具有极压性能，应选用高粘度矿物油为基础油的高粘度润滑脂。负荷：如前所述，在重负荷下应选用稠度大、粘度较高的基础油，并加有极压添加剂的润滑脂。环境在潮湿状态或与水接触的情况下，要选用不易吸水乳化、有良好抗水耐水性的润滑脂，如钙基、锂基、铝基等皂基润滑脂。在与尘埃、腐蚀性气体接触的环境中应选用加有防锈添加剂的润滑脂，在有强烈化学作用的化学介质环境中应选用有抗化学腐蚀性能的润滑脂等。3.

25、润滑脂在汽车上应用的部位：汽车上使用润滑脂的部位主要有：轮毂轴承、底盘、操作系统、发动机、电器系统及车身附件等。汽车轮毂轴承的润滑：汽车前后轮轮毂轴承因受圆盘刹车毂的影响使轴承温度较高，要使用机械安定性、耐热性和氧化安定性好的润滑脂，一般使用耐150的2号锂基脂或耐260的复合铝基脂润滑。为防止润滑脂受热变质和泄漏造成润滑变差，一般汽车在行驶46万公里之后再更换刹车片的同时更换润滑脂，更换时要把旧的润滑脂清除干净，然后均匀抹入占轴承空间13量的新脂即可。用量太少会增加轴承的磨损，而用量过多会发热升温，产生漏油而造成磨损，甚至流到刹车片上造成刹车失灵。装脂时要防止尘埃杂质和水混入，以免引起锈蚀。

26、再严寒地区应使用无水的钙基润滑脂，它具有优良的机械安定性、抗水性、抗吸湿性抗热硬化性。底盘和操纵系统的润滑：底盘上的转向主销、纵拉杆球销、横拉杆球销、钢板弹簧销都需要润滑脂润滑，我国一般选用钙基脂和石墨钙基脂润滑，国外目前大都使用锂基脂和更高级的润滑脂润滑。传动机构中的离合器、变速器、传动轴、悬挂装置、转向机构、制动器等部位也经常使用润滑脂润滑，如再离合器上使用锂皂稠化低温性能号的基础油，并加有抗氧化、防锈、抗磨极压剂等添加剂，有时还加入二硫化钼胶体，因此润滑脂具有良好的机械安定性、抗磨极压性、胶体安定性。而转向拉杆系由于它的工作环境中经常有大量尘埃和腐蚀性介质，因此要求使用有防尘防腐作用的润滑脂，并且应有良好的低温性能。钢板弹簧起支撑车身重负荷的作用，因此再钢板弹簧的接触摩擦部位要使用极压、抗磨、耐水、防锈性能好的极压复合