汽车运行材料管理知识课件及发动机润滑油管理知识分析

汽车运行材料沈阳大学凌永成lyc903115@163.com

汽车运行材料沈阳大学凌永成

配套教材信息教材名称：汽车运行材料（第2版）教材主编：凌永成教材定价：45RMB出版社：北京大学出版社出版时间：2013年7月第2版国际标准书号（ISBN）：

978-7-301-22525-7教材所属系列：21世纪全国高等院校汽车类创新型应用人才培养规划教材配套教材信息教材名第5章发动机润滑油5.1发动机润滑油的作用与使用性能要求5.1.1发动机润滑油的作用汽车发动机需有润滑油的可靠润滑才能确保其正常工作。汽车发动机润滑油（又称机油）犹如人体的血液一样，在发动机中发挥着重要作用：图5-1汽车发动机润滑油（又称机油）——机器的血液第5章发动机润滑油5.1发动机润滑油的作用与使用1.润滑作用2.冷却作用3.清洁作用4.密封作用5.减振作用6.防腐蚀作用5.1.2发动机润滑油的工作条件1.工作温差大2.工作负荷重3.变质诱因多1.润滑作用2.冷却作用3.清洁作用4.密封作用5.减振作用5.1.3对发动机润滑油的使用性能要求①在各种工况下，发动机润滑油必须能及时、可靠地输送到各摩擦副之间，并形成足够牢固的油膜或其他形式的抗磨保护膜，从而减少摩擦和磨损，以实现其润滑、减振作用；②发动机润滑油应能及时导出各摩擦副摩擦生成的热，维持运动机件的正常温度，以实现其冷却作用；③发动机润滑油应能可靠地密封各摩擦副的间隙，及时带走磨屑和其他外来的机械杂质，以实现其密封、清洁作用；④发动机润滑油自身不应具有腐蚀性且理化性质稳定，并能保护发动机机件不受外界腐蚀性介质的侵蚀，以实现其防腐蚀作用。5.1.3对发动机润滑油的使用性能要求①在各种工况下，发动5.2发动机润滑油的使用性能5.2.1润滑性在各种润滑条件下，润滑油降低摩擦、减缓磨损和防止金属机件烧结、损坏的能力，称为发动机润滑油的润滑性。发动机润滑油的润滑性取决于润滑油的黏度和化学性质。1.摩擦特性与润滑分析按照摩擦副两表面的润滑状况不同，可将摩擦副两表面之间的摩擦分为干摩擦、流体摩擦、边界摩擦、混合摩擦、薄膜摩擦等几种情况。1）干摩擦不加润滑油时，相对运动的零件表面直接接触，此时产生的摩擦称为干摩擦（如真空中）。

5.2发动机润滑油的使用性能5.2.1润滑性在包括汽车发动机在内的机械设备运动部件中是不允许出现干摩擦的。图5-2轴瓦因磨损失效（干摩擦所致）2）流体摩擦当摩擦副两表面被流体（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，流体分子层间的黏剪阻力就是摩擦力，这种摩擦称为流体摩擦，相应的润滑状态称为流体润滑状态。在包括汽车发动机在内的机械设备运动部件中是不流体摩擦的特点是在摩擦表面间润滑油膜内同分子之间的摩擦；摩擦力的大小，仅与润滑油的黏度、滑动速度和接触面积有关，而与摩擦面的材料和状态无关。在流体摩擦状态下，摩擦系数最小，摩擦功耗最少，是一种理想的摩擦状态。形成动压液体润滑的条件为：摩擦副表面具有收敛楔；轴颈具有足够的转速；润滑油具有适当的黏度；外载荷不得超过油膜所能承受的限度。图5-3动压液体润滑示意图流体摩擦的特点是在摩擦表面间润滑油膜内同分子之3）边界摩擦当不能满足流体动压形成条件（或虽有动压力，但压力较低），油膜较薄时，在载荷的作用下，边界膜互相接触，横向剪切力比较弱。这种摩擦状态称为边界摩擦，相应的润滑状态称为边界润滑状态。在边界润滑条件下，起润滑作用的不再是润滑油的黏度，而完全是润滑油的化学性质，即润滑油的油性和极压性。在边界润滑状态下，如果润滑油膜进一步变薄（薄膜厚度仅几纳米），摩擦副两表面的摩擦状态则会介于干摩擦和边界摩擦之间，其润滑状态称为薄膜润滑状态。薄膜润滑状态在现代精密机械系统中普遍存在。4）混合摩擦当润滑系统不具备形成动压润滑条件，且边界膜遭到破坏时，就会出现流体摩擦、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。3）边界摩擦当不能满足流体动压形成条件（或虽2.斯萃贝克曲线与润滑特性通过Stribeck曲线，可清楚地分析在不同润滑状态下，润滑油的黏度、零件转速、油膜厚度和零件工作压力等因素对摩擦因数f的综合影响。一般情况下，摩擦因数f可表示为D为零件直径；η为润滑油的黏度；h为油膜厚度；n为零件的转速；p为零件承受的压力；为索莫范尔德（Sommerfeld）准数。2.斯萃贝克曲线与润滑特性通过Stribe索莫范尔德准数考虑了发动机润滑油和发动机润滑油工况两方面因素对于摩擦因数的影响。在索莫范尔德准数中，唯一与润滑性能有关的润滑油自身因素仅为润滑油的黏度。图5-4润滑油黏度对润滑状态的影响（Stribeck曲线）h-油膜厚度；δ-摩擦副表面粗糙度索莫范尔德准数考虑了发动机润滑油和发动机润滑5.2.2低温操作性发动机润滑油确保自身能在低温条件下被润滑油泵可靠泵送，充足、流畅地在发动机润滑系统管路中循环流动，充分实现润滑作用，并确保发动机易于冷起动的性能，称为发动机润滑油的低温操作性。发动机润滑油低温操作性的主要评定指标是发动机润滑油的低温动力黏度、边界泵送温度和倾点等。5.2.3黏温性发动机润滑油的黏度随温度的变化而变化的性质，称为发动机润滑油的黏温性。发动机润滑油黏温性的评定指标是发动机润滑油的黏度指数。良好的黏温性是指润滑油的黏度随温度的变化程度较小的特性。5.2.2低温操作性发动机润滑油确保自身能在低目前，多采用在基础油中加入黏度指数改进剂的方法来提高润滑油的黏温性。同时兼有良好的高温黏度和低温黏度的发动机润滑油，称为多黏度级发动机润滑油，简称多级油，俗称稠化机油。5.2.4清净分散性发动机润滑油自身具有的抑制积炭、漆膜和油泥生成，或将已经生成的这些沉积物冲入润滑油中予以清除的性能，称为发动机润滑油的清净分散性。图5-5活塞顶部的积炭目前，多采用在基础油中加入黏度指数改进剂的方漆膜是一种坚固且有光泽的漆状薄膜形物质，主要产生在活塞环区和活塞裙部，在气门室罩盖、进排气凸轮轴等处也有分布。图5-6进排气凸轮轴等处形成的漆膜漆膜是一种坚固且有光泽的漆状薄膜形物质，主要产油泥是一种比较稳定的油水乳状体与多种杂质的混合凝聚物。与积炭和漆膜比较，油泥属于低温沉积物。图5-7进气歧管处产生的油泥发动机润滑油清净分散性的评定指标是硫酸盐灰分和残炭。发动机润滑油的清净分散性主要通过相应的发动机试验来进行评定。油泥是一种比较稳定的油水乳状体与多种杂质的混5.2.5抗氧化性发动机润滑油与氧反应生成氧化产物，改变其物理和化学性质的过程，叫做发动机润滑油的氧化。发动机润滑油抗氧化性的评定指标是润滑油氧化后的酸值和沉淀物的数值。酸值用中和油品中的酸所消耗的KOH多少来表示，以mg计；沉淀物以质量百分数计。发动机润滑油的抗氧化性需要通过相应的发动机润滑油性能试验进行评定。发动机润滑油自身具有的抵抗氧化变质的能力，称为发动机润滑油的抗氧化性，亦称抗氧化安定性。5.2.6抗腐性发动机润滑油自身具有的抵抗腐蚀性物质对金属零部件产生腐蚀作用的能力，称为发动机润滑油的抗腐性。5.2.5抗氧化性发动机润滑油与氧反应生成氧化发动机润滑油抗腐性的评定指标是中和值或酸值。发动机润滑油抗腐性需要通过进行相应的发动机润滑油试验进行评定。5.2.7抗泡性发动机润滑油自身具有的抑制并消除泡沫的能力，称为发动机润滑油的抗泡性。在发动机工作过程中，油底壳里的润滑油受到曲拐的剧烈搅动时，势必会有空气混入润滑油中，并在润滑油中产生泡沫。发动机润滑油抗泡性的评定指标有生成泡沫倾向和泡沫稳定性两项。发动机润滑油抗腐性的评定指标是中和值或酸值。发5.3发动机润滑油使用性能的评定5.3.1发动机润滑油使用性能的评定指标1.低温动力黏度对于包括发动机润滑油在内的任何液体，当其一部分相对于另一部分发生相对运动时，都会产生内部阻力，这种阻力是液体分子或其他微粒内摩擦的结果。黏度（viscosity）是表征液体流动时内摩擦力大小的物理量，亦称黏性系数。切应力与剪切速率是表征液体黏度的两个基本参数。黏度不随切应力和剪切速率的变化而变化的液体，称为牛顿液体；黏度随切应力和剪切速率的变化而变化的液体，称为非牛顿液体。发动机润滑油属于非牛顿液体。发动机润滑油的黏度分为动力黏度、运动黏度和条件黏度（相对黏度）三种。5.3发动机润滑油使用性能的评定5.3.1发动机润滑油使动力黏度（dynamicviscosity）反映液体的被泵送能力；运动黏度（kinematicviscosity）反映液体的自流能力。条件黏度又称为相对黏度，是指采用不同的特定条件和特定黏度计所测得的以条件单位表示的某种液体的黏度。低温动力黏度也称表观黏度，它表征非牛顿液体在低温状态下流动时内摩擦力的大小。低温动力黏度是划分冬用发动机润滑油黏度级别的重要依据之一。发动机润滑油低温动力黏度的测定按照GB/T6538－2010《发动机油表观黏度的测定冷起动模拟机法》的规定，采用如图5-8所示的发动机润滑油表观黏度全自动测定仪进行。图5-8发动机润滑油表观黏度全自动测定仪（冷起动模拟机法）动力黏度（dynamicviscosit2.边界泵送温度能将发动机润滑油连续、充分地供给发动机润滑系统机油泵入口的最低温度，称为发动机润滑油的边界泵送温度。边界泵送温度也是划分冬用发动机润滑油黏度级别的重要依据之一。发动机润滑油边界泵送温度的测定按照GB/T9171－1988《发动机油边界泵送温度测定法》的规定，采用发动机润滑油边界泵送温度测定仪进行。图5-9发动机润滑油边界泵送温度测定仪2.边界泵送温度能将发动机润滑油连续、充分地3.倾点倾点（Pourpoint）是指油品在规定的试验条件下，被冷却的试样能够流动的最低温度；凝点是指油品在规定的试验条件下，被冷却的试样油面不再移动时的最高温度，都以℃表示。在规定的试验条件下，将试油装入试管中，温度每降低3℃，将试管倾斜、水平放置5s，观察试油的流动情况。初次观察到试油不流动的温度值，再加上3℃，即为该试油的倾点。图5-10倾点测试示意图3.倾点倾点（Pourpoint）是指油品在倾点是表征润滑油低温流动性的常规指标。过去常用凝点，现在国际上普遍采用倾点这一指标。倾点或凝点越高，油品的低温流动性就越差。现行发动机润滑油规格中，均采用倾点作为评定发动机润滑油低温操作性的指标之一。但评估多级内燃机油、车辆齿轮油的低温性能时，应以低温动力粘度、边界泵送温度、成沟点为主要依据。倾点的测定按照GB/T3535－2006《石油产品倾点测定法》的规定，采用石油倾点测定仪进行。图5-11石油产品倾点测定仪倾点是表征润滑油低温流动性的常规指标。过去常4.黏度指数黏度指数（ViscosityIndex，VI）用于表征油品的黏温特性，定义为被试油和标准油黏度随温度变化程度比较的相对值。VI数大表示黏温特性平缓，即油品的黏度受温度影响小，因而性能好；反之则差。图5-12黏度指数试验曲线4.黏度指数黏度指数（ViscosityI5.酸值、碱值和中和值酸值（acidvalue）是指中和1g试验用某种润滑油中的酸所需氢氧化钾的mg数，单位用mgKOH/g表示。碱值（basenumber）是指中和1g试验用某种润滑油中含有的碱性组分所需的酸量，换算为相当的碱量。中和1g试验用某种润滑油中含有的酸性或碱性组分所需的碱量，称为中和值（Neutralization

value），单位用mgKOH/g表示。中和值的测定按照GB/T7304－2000《石油产品和润滑剂酸值测定法（电位滴定法）》的规定，采用电位滴定仪进行。图5-13电位滴定仪5.酸值、碱值和中和值酸值（acidval6.残炭残炭（CarbonResidue）是指油品在规定的试验条件下受热蒸发、裂解和燃烧后形成的焦黑色残留物（炭渣）。油品残炭量的多少以质量分数表示。我国发动机润滑油残炭测定的标准是GB/T268－1987《石油产品残炭测定法（康氏法）》。7.硫酸盐灰分硫酸盐灰分（SulphatedAsh）是指在规定的试验条件下，油品被碳化后的残留物经硫酸处理转化为硫酸盐后的灼烧残留物。硫酸盐灰分的多少以质量分数表示。硫酸盐灰分的测定按照GB/T2433－2001《添加剂和含添加剂润滑油硫酸盐灰分测定法》的规定，采用如图5-14所示的石油产品灰分测定器进行。6.残炭残炭（CarbonResidue）图5-14石油产品灰分测定器8.泡沫性泡沫性亦称泡沫特性，指油品生成泡沫的倾向及泡沫的稳定性。要求评定油品生成泡沫的倾向性和泡沫稳定性。泡沫性主要用于评定发动机润滑油和循环用油（如液压油、压缩机油等）的起泡性。图5-14石油产品灰分测定器8.泡沫性泡润滑油泡沫性的测定按照GB/T12579－2002《润滑油泡沫特性测定法》的规定，采用如图5-15所示的润滑油泡沫特性测定器进行。泡沫性测定要进行三次，第一次试验温度为24℃，做完后将试油加热到93.5℃，再做一次；然后再将试油冷却到24℃，再进行第三次检测。泡沫性用分数形式表示，分子是泡沫倾向，分母是泡沫稳定性，单位均为毫升（mL）。图5-15润滑油泡沫特性测定器润滑油泡沫性的测定按照GB/T12579－5.3.2发动机润滑油使用性能的评定试验用于测定、检验发动机润滑油使用性能的试验，称为发动机润滑油使用性能评定试验，亦称发动机润滑油台架试验。1.CRCL系列试验方法CRCL系列发动机润滑油试验方法是美国研究协调委员会（CoordinatedResearchCouncil，CRC）在卡特比勒（Catterpillar）发动机润滑油使用性能试验方法的基础上发展起来的。最初包括CRCL-1、CRCL-2至CRCL-5等系列试验方法，目前只保留了CRCL-1系列柴油机试验和CRCL-4系列汽油发动机试验，而且这两个系列的试验方法还在不断发展、演变。5.3.2发动机润滑油使用性能的评定试验用于2.MS程序试验方法MS程序试验方法是以美国材料与试验学会（ASTM）和美国石油协会（API）为中心提出的发动机润滑油使用性能试验、评定方法。当初，该试验方法分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ共5个程序，以不同目的在多缸试验机上进行。随着发动机润滑油使用性能的提高，各程序的试验规范也在不断发展和演变，以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ每个程序后面注A、B、C、D…来表示。3.Petter试验方法在美国发动机润滑油试验方法的基础上，欧洲汽车制造商协会(AssociationdesConstructeursEuropeensdesAutomobiles，ACEA)的前身——欧洲共同市场汽车制造商委员会（CCMC）发展了皮特（Petter）试验方法，具体分为PetterW-1试验方法、PetterAV-1试验方法、PetterAV-B试验方法等系列。2.MS程序试验方法MS程序试验方法是以美国4.我国的试验方法目前我国基本上是等效或非等效地采用国外先进的发动机润滑油使用性能试验方法。目前，相当于国际的L-1系列和L-4系列、MS程序试验、皮特试验方法等发动机润滑油评定试验的技术标准己经相继颁布、实施，见表5-1。国际方法我国技术标准L-1系列试验方法GB/T9932－1988《卡特比勒1H2法》GB/T9933－1988《卡特比勒1G2法》L-1系列试验方法SH/T0265－1992《卡特比勒1G2法》MS程序试验方法SH/T0512－1992《汽油发动机润滑油低温锈蚀评定法（MS程序ⅡD法）》SH/T0513－1992《汽油发动机润滑油高温氧化和磨损评定法（MS程序ⅢD法）》SH/T0514－1992《汽油发动机润滑油低温沉积物评定法（MS程序ⅤD法）》SH/T0515－1992EQC《汽油发动机润滑油性能评定法（MS程序Ⅱ、Ⅲ、ⅤD法）》SH/T0516－1992EQD《汽油发动机润滑油性能评定法（MS程序Ⅱ、Ⅲ、ⅤD法）》表5-1我国发动机润滑油的试验标准4.我国的试验方法目前我国基本上是等效或非等效5.4发动机润滑油的分类与规格美国的SAE黏度分类法和API使用性能分类法已被世界各国所公认和广泛采用，我国也参照这两种润滑油分类方法制定了相应的国家标准。图5-16发动机润滑油的分类5.4发动机润滑油的分类与规格美国的SA5.4.1发动机润滑油的炼制工艺分类按照基础油的类别不同，可将发动机润滑油分为以矿物油为基础油的发动机润滑油（简称矿物油机油）和以合成油为基础油的发动机润滑油（简称合成油机油）两大类。合成油机油又分为全合成油机油和半合成油机油两类。1.矿物油机油矿物油机油（MineralOil）是从原油（石油）中通过物理的方法得出的，炼制工艺比较简单，能满足大多数汽车发动机的使用性能需求，但其总体性能水平已经远远不及全合成机油。2.全合成油机油全合成机油（FullySyntheticOil，图5-17）是以全合成油作为基础油调配而成的发动机润滑油，这类机油的外包装上往往有100%Synthetic、FullySynthetic之类的标识。5.4.1发动机润滑油的炼制工艺分类按照基础图5-17全合成机油图5-17全合成机油全合成机油采用聚烯类（Poly-Alfa-Olefine）或酯类(Easter)的化合物作为基础油，这种基础油最大的特点是抗氧化能力强，并具有天然的清净剂，所以全合成机油能确保润滑油在相当长的使用时间内，润滑性能稳定如一，发动机不易产生油泥。鉴于全合成机油拥有矿物油机油不可比拟的优势，其应用日益广泛，并有逐步取代矿物油机油的趋势。采用废气涡轮增压发动机的汽车（如帕萨特1.8T、宝来1.8T、途安1.4T等）必须使用全合成机油（如壳牌超凡喜力或非凡喜力等），其他安装高性能发动机的车辆（如奥迪、本田等），也可根据车主需要选择全合成机油或高性能的APISL级矿物油机油（如特级喜力等）。5.4.2国外发动机润滑油的分类1.SAE的发动机润滑油黏度分类法全合成机油采用聚烯类（Poly-Alfa-OlSAE黏度等级低温动力黏度/（mPa·s）（最大）低温泵送黏度/（mPa·s）（在无屈服应力时，最大）低剪切运动黏度/（mm2·s-1）（100℃）高剪切黏度/（mPa·s）（150℃，最小〕最小最大0W6200（－35℃）60000（－40℃）3.8——5W6600（－30℃）60000（－35℃）3.8——10W7000（－25℃）60000（－30℃）4.1——15W7000（－20℃）60000（－25℃）5.6——20W9500（－15℃）60000（－20℃）5.6——25W13000（－10℃）60000（－15℃）9.3——20——5.6＜9.32.630——9.3＜12.52.940——12.5＜16.33.5(0W-40，5W-40，10W-40)——12.5＜16.33.7(15W-40，20W-40，25W-40，40)50——16.3＜21.93.760——21.9＜26.13.7试验方法ADTMD5293ASTMD4684ASTMD445ASTMD4683(ASTMD4741)1911年，美国汽车工程师学会（SAE）制订了发动机润滑油黏度分类法，历经多次修改，目前执行的是SAEJ300－2009《发动机润滑油黏度分类》，见表5-2。表5-2国外发动机润滑油黏度分类（SAEJ300－2009）SAE黏低温动力黏度/（mPa·s）（最大）低温泵送黏度/（SAEJ300－2009采用含字母W和不含字母W两组系列黏度等级号划分，前者是以最大低温动力黏度、最大低温泵送黏度和100℃时的最小低剪切运动黏度划分的；后者是以100℃时的最小低剪切运动黏度、最大低剪切运动黏度和150℃时的最小高剪切黏度划分的。适合冬季使用的发动机润滑油黏度等级以6个含W（W为英文冬季Winter的首字母）的低温黏度级号（0W、5W、10W、15W、20W和25W）表示；适合夏季使用的发动机润滑油黏度等级以5个不含W的100℃时的低剪切运动黏度级号（20、30、40、50和60）表示。多黏度级发动机润滑油以低温黏度级号与高温黏度级号组合的方式来表示。在SAEJ300－2009的黏度分类体系中，多黏度级发动机润滑油分为0W-40、5W-40、10W-40、15W-40、20W-40和25W-40六种。SAEJ300－2009采用含字母W和不含在多黏度级发动机润滑油牌号标记中，W前面的数字越小表示润滑油的低温流动性越好，可适用的外界环境温度越低，在冷起动时对发动机的保护能力越好；W后面的数字则是润滑油的耐高温性能指标，数值越大表示润滑油在高温下对发动机的保护性能越好。图5-18多黏度级发动机润滑油低温流动性能及黏度的比较多黏度级发动机润滑油可以在春夏秋冬四季通用，不必按照季节换油，可以有效地延长发动机润滑油的使用寿命。在多黏度级发动机润滑油牌号标记中，W前面的数字2.API的发动机润滑油使用性能分类法API的发动机润滑油使用性能分类法是根据发动机润滑油在油品（试油）使用性能评定试验中所表现出来的抗磨性、清净分散性和抗氧化腐蚀性等使用性能确定其质量（品质）等级的。API的发动机润滑油使用性能分类法将汽油发动机润滑油归类为S系列，将柴油发动机润滑油归类为C系列。在S系列中又细分为SA、SB、SC、SD、SE、SF、SG等多个质量（品质）等级，S后边的字母越靠后，则表示润滑油的质量等级越高，使用性能越好；在C系列中又细分为CA、CB、CC、CD、CE等多个质量（品质）等级，C后边的字母越靠后，则表示润滑油的质量等级越高，使用性能越好。其宗旨是按发动机润滑油强化程度和工作条件的苛刻程度来划分发动机润滑油的质量等级，以保证润滑油的使用性能能够满足不同发动机的实际需求。2.API的发动机润滑油使用性能分类法API以上两个系列的各级油品质量除应符合各自规定的理化性能要求外，还必须通过规定的发动机试验。截止到2012年9月，API的发动机润滑油使用性能分类法见表5-3和表5-4。3.ACEA的发动机润滑油使用性能分类法在现行的ACEA发动机润滑油使用性能分类法（2008年12月发布）中，将发动机润滑油按照使用性能及适用范畴划分为三大类、十二个质量等级。ACEA发动机润滑油使用性能分类法（2008）将适用于不装备三元催化转换装置的汽油发动机/柴油发动机使用的发动机润滑油分为ACEAA1/B1-08、ACEAA3/B3-08、ACEAA3/B4-08和ACEAA5/B5-08四个质量等级，详见表5-5；将适用于装备三元催化转换装置的汽油发动机/轻型柴油以上两个系列的各级油品质量除应符合各自规定的发动机使用的发动机润滑油分为ACEAC1-08、ACEAC2-08、ACEAC3-08和ACEAC4-08四个质量等级，详见表5-6；将适用于重型柴油发动机使用的发动机润滑油分为ACEAE4-08、ACEAE6-08、ACEAE7-08和ACEAE9-08四个质量等级，详见表5-7。表5-5无三元催化转换装置的汽油发动机/轻型柴油发动机机油ACEA质量等级ACEA质量等级油品性能A1/B1油品性能稳定、质量等级持久不变，适用于延长换油里程的汽油发动机及轻型柴油发动机。A3/B3油品性能稳定、质量等级持久不变，适用于高性能汽油发动机/轻型柴油发动机。可作为汽车制造商认定的可延长换油里程的机油或四季通用的低黏度机油使用，可在严苛运转条件下使用。A3/B4油品性能稳定、质量等级持久不变，适用于高性能汽油发动机及直喷式柴油发动机，也适用于A3/B3级机油的使用范畴。A5/B5油品性能稳定、质量等级持久不变，适用于延长换油里程的高性能汽油发动机及轻型柴油发动机。高温高剪切（HTHS）黏度为2.9~3.5MPa·s，能满足对低黏度油品的减磨性能要求。发动机使用的发动机润滑油分为ACEAC1-08、ACEAACEA质量等级油品性能C1油品性能稳定、质量等级持久不变，适用于装备柴油颗粒过滤器（DieselParticulateFilter，DPF）及三元催化转换器（ThreeWayCatalystConverter，TWC）的高性能汽油发动机及轻型柴油发动机。能满足低摩擦、低黏度、低硫、低灰分的性能要求，其高温高剪切（HTHS）黏度的最低值为2.9mPa·s，C1级机油能显著延长DPF及TWC的使用寿命，并保持良好的车辆燃油经济性。C2油品性能稳定、质量等级持久不变，适用于装备DPF及TWC的高性能汽油发动机及轻型柴油发动机。能满足低摩擦、低黏度的性能要求，其高温高剪切（HTHS）黏度的最低值为2.9mPa·s，C2级机油能显著延长DPF及TWC的使用寿命。C3油品性能稳定、质量等级持久不变，适用于装备DPF及TWC的高性能汽油发动机及轻型柴油发动机。其高温高剪切（HTHS）黏度的最低值为3.5mPa·s，C3级机油能显著延长DPF及TWC的使用寿命。C4油品性能稳定、质量等级持久不变，适用于装备DPF及TWC的高性能汽油发动机及轻型柴油发动机。能满足低硫、低灰分、低磷的性能要求，其高温高剪切（HTHS）黏度的最低值为3.5mPa·s，C4级机油能显著延长DPF及TWC的使用寿命。表5-6有三元催化转换装置的汽油发动机/轻型柴油发动机机油ACEA质量等级ACEA质量等级油品性能C1油品性能稳定、质量等级持久不变，ACEA质量等级油品性能E4适用于不装备DPF的发动机、部分装备EGR系统的发动机以及部分装备选择性催化还原减氮（SelectiveCatalyticReductionNOx，SCRNOx）系统的发动机。E6适用于装备EGR系统的发动机（装备或不装备DPF均可）以及装备选择性催化还原减氮（SelectiveCatalyticReductionNOx，SCRNOx）系统的发动机。ACEA强烈建议装备DPF的发动机及使用低硫柴油的发动机采用E6级机油作为发动机润滑油。E7适用于不装备DPF的发动机、大部分装备EGR系统的发动机，以及装备选择性催化还原减氮（SelectiveCatalyticReductionNOx，SCRNOx）系统的发动机。E9适用于装备或不装备DPF的发动机、大部分装备EGR系统的发动机，以及大部分装备选择性催化还原减氮（SelectiveCatalyticReductionNOx，SCRNOx）系统的发动机。ACEA强烈建议装备DPF的发动机及使用低硫柴油的发动机采用E9级机油作为发动机润滑油。表5-7重型柴油发动机机油ACEA质量等级ACEA质量等级油品性能E4适用于不装备DPF的发动机、部分1.黏度分类法我国发动机润滑油的黏度分类法是参照美国汽车工程师学会SAEJ300－2000《发动机润滑油黏度分类》的标准进行的。SAEJ300－2000在美国早已废止，美国的现行标准是SAEJ300－2009。目前，我国发动机润滑油的黏度分类法是GB/T14906-1994《内燃机油黏度分类》，该标准于1994年10月1日开始实施，2004年10月14日通过复审，为现行标准。我国发动机润滑油的黏度分类见表5-8。5.4.3我国发动机润滑油的分类参照国外发动机润滑油的分类原则，我国发动机润滑油的分类，也包括黏度分类法和使用性能分类法两个系列。1.黏度分类法我国发动机润滑油的黏度分类法是参照SAE黏度等级低温黏度/（mPa·s）（不大于）边界泵送温度/℃（不高于）100℃运动黏度/（mm2·s-1）高温高剪切黏度/（mPa·s）（150℃，106s-1）（不低于〕不低于不高于0W3250（－30℃）－403.8——5W3500（－25℃）－353.8——10W3500（－20℃）－304.1——15W3500（－15℃）－255.6——20W4500（－10℃）－205.6——25W6000（－5℃）－159.3——20——5.6＜9.32.630——9.3＜12.53.940——12.5＜16.32.9(1)——12.5＜16.33.7(2)50——16.3＜21.93.760——21.9＜26.13.7表5-8我国发动机润滑油的黏度分类（GB/T14906—1994）

SAE黏度等级低温黏度/（mPa·s）（不大于）边界泵送温度2.使用性能分类法我国发动机润滑油使用性能分类法的现行国家标准是GB/T7631.3－1995《内燃机油分类》。GB/T7631.3－1995《内燃机油分类》是非等效地采用美国SAEJ183－1991《发动机润滑油性能及发动机润滑油使用分类》标准制订的。四冲程发动机润滑油的详细分类是根据产品特性、使用场合和使用对象确定的。GB/T7631.3－1995《内燃机油分类》规定，我国发动机润滑油品种代号由两个大写英文字母及数字组成。该代号的第一个英文字母S代表汽油发动机机油，英文字母C代表柴油发动机机油；第一个英文字母与第二个英文字母或与第二个英文字母及数字相结合代表机油的质量等级。在发动机润滑油质量等级代号中，第二个字母的顺序越靠后，则其质量等级（使用性能）越高。2.使用性能分类法我国发动机润滑油使用性能根据GB/T7631.3－1995《内燃机油分类》的规定，我国汽油发动机润滑油的详细分类及使用特性见表5-9，我国柴油发动机润滑油的详细分类及使用特性见表5-10。根据GB/T7631.3－1995《内燃机油分类》生产的我国各类发动机润滑油产品，其使用性能与美国API分类的对应关系见表5-11。序号对应关系1SC（中国）≠SC（API）2SD（中国）≠SD（API）3SE（中国）≠SE（API）4SF（中国）=SF（API）5CC（中国）=CC（API）6CD（中国）=CD（API）表5-11我国发动机润滑油分类与API分类的对应关系根据GB/T7631.3－1995《内燃机5.4.4发动机润滑油的规格1.汽油发动机润滑油规格我国的现行国家标准GB11121-2006《汽油机油》包括SE、SF、SG、SH、GF-1、SJ、GF-2、SL和GF-3九个汽油发动机润滑油品种。油品的黏度等级按照GB/T14906或SAEJ300划分。汽油发动机润滑油的产品标记为：5.4.4发动机润滑油的规格1.汽油发动机润滑油规格图5-19SF15W-40汽油机油图5-20SG40汽油机油图5-19SF15W-40汽油机油图5-201）汽油发动机润滑油的质量等级和黏度等级GB11121-2006《汽油机油》对汽油发动机润滑油的质量等级和黏度等级做出了明确的规定，见表5-12和表5-13。2）汽油发动机润滑油技术要求汽油发动机润滑油的技术要求包括理化性能要求和发动机试验要求两个方面。现行国家标准GB11121-2006《汽油机油》对汽油发动机润滑油的模拟性能和理化性能提出了明确要求，详见表5-14和表5-15；对各个质量级别的汽油发动机润滑油的发动机试验要求也作出了明确的规定，详见表5-16~表5-24。1）汽油发动机润滑油的质量等级和黏度等级我国的现行国家标准GB11122-2006《柴油机油》包括CC、CD、CF、CF-4、CH-4和CI-4六个柴油发动机润滑油品种。油品的黏度等级按照GB/T14906或SAEJ300划分。2.柴油发动机润滑油规格柴油发动机润滑油的产品标记为：我国的现行国家标准GB11122-200图5-21CD20W-50柴油机油图5-22CH-420W-50柴油机油图5-21CD20W-50柴油机油图5-221）柴油发动机润滑油的质量等级和黏度等级GB11122-2006《柴油机油》对柴油发动机润滑油的质量等级和黏度等级做出了明确的规定，见表5-25和表5-26。2）柴油发动机润滑油技术要求柴油发动机润滑油的技术要求包括理化性能要求和发动机试验要求两个方面。现行国家标准GB11122-2006《柴油机油》对柴油发动机润滑油的理化性能提出了明确要求，详见表5-27；对各个质量级别的柴油发动机润滑油的发动机试验要求也作出了明确的规定，详见表5-28~表5-31。3.汽油发动机/柴油发动机通用润滑油的规格现行国家标准GB11121-2006《汽油机油》和GB11122-2006《柴油机油》对汽油发动机/柴油发动机通用润滑油（亦称通用内燃机油）的品种、规格未作具体规定。1）柴油发动机润滑油的质量等级和黏度等级G通用内燃机油的品种、规格可在GB11121-2006《汽油机油》规定的九个汽油机油品种和GB11122-2006《柴油机油》规定的六个柴油机油品种中进行组合。汽油发动机/柴油发动机通用润滑油（通用内燃机油）的产品标记为：任何一个通用内燃机油的品种、规格都应同时满足其汽油机油品种、规格和柴油机油品种、规格的所有技术指标要求。通用内燃机油的品种、规格可在GB11121-图5-23CH-4/SL20W-50通用内燃机油图5-24SF/CD15W-40通用内燃机油图5-23CH-4/SL20W-50通用内燃机油图5汽车运行材料管理知识课件及发动机润滑油管理知识分析5.5发动机润滑油的选用汽车使用者（用户）应熟悉发动机润滑油的作用、类别、规格、牌号及特性等相关知识，掌握正确选择和合理使用发动机润滑油的基本方法，确保充分发挥发动机润滑油的润滑作用，提高发动机及整车的运行经济性。5.5.1发动机润滑油的选择正确选择发动机润滑油要按照“选择发动机润滑油的类型→选择发动机润滑油的质量等级→选择发动机润滑油的黏度等级→选择发动机润滑油的品牌（生产商）→最终确定与发动机的润滑要求相适应的发动机润滑油的具体油品”的“五部曲”步骤来进行选择。1.选择发动机润滑油的类型要根据发动机类型选择发动机润滑油。原则上，汽油发动机应选择、使用汽油发动机润滑油；柴油发动机应选择、使用柴汽油发动机润滑油。5.5发动机润滑油的选用汽车使用者（用户）2.选择发动机润滑油的质量等级发动机润滑油质量等级（使用性能级别）的选择，主要根据发动机的结构特性、工作条件、强化程度、燃料品质等因素进行选择。1）汽油发动机润滑油质量等级的选择选择汽油发动机润滑油的质量等级时，应注意汽油发动机工作的苛刻程度和进、排气系统中的附加装置及生产年代。①发动机的压缩比、排量、峰值功率、峰值转矩。②发动机润滑油负荷的大小，即发动机润滑油功率（kW）与曲轴箱机油容量（L）之比。③PVC系统、EGR系统、ExhaustGasTurbo-charger、TWC等装置的采用对发动机润滑油的影响。④城市汽车运行工况对生成沉积物和润滑油氧化的影响等。⑤生产年代。2.选择发动机润滑油的质量等级发动机润滑油质2）柴油发动机润滑油质量等级的选择选择柴油发动机润滑油的质量等级时，应注意发动机的强化程度、使用条件和柴油含硫量等因素，同时考虑发动机工作的苛刻程度和进、排气系统中的附加装置等因素，并结合排放水平（法规）对柴油发动机润滑油的要求进行选择。要求满足的排放法规机构特点推荐油品质量等级推荐换油周期/km国Ⅰ及以下—CD6000~8000国Ⅱ—CF-410000~15000国Ⅲ未装备EGR系统CH-410000~20000国Ⅲ装备EGR系统CI-410000~20000国Ⅳ装备SCR系统CI-4/CI-4+10000~20000国Ⅳ装备DPF（或TWC）和EGR系统CJ-410000~20000表5-32商用车柴油发动机润滑油质量等级的选择（推荐）2）柴油发动机润滑油质量等级的选择选择柴油发动3.选择发动机润滑油的黏度等级发动机润滑油黏度等级选择要适当，一般要遵循以下原则：①应根据行车地区的外界环境温度、发动机负荷、工作转速选择黏度等级适宜的发动机润滑油，以保证摩擦副的正常润滑。②应尽量选用黏温特性好、黏度指数高的多黏度等级润滑油（多级油）。③发动机润滑油黏度等级的选择，还与发动机的技术状况有关。新发动机或大修后处于磨合期的发动机，应选择黏度等级较低（较稀）的发动机润滑油（有利于节能）；磨损严重的旧发动机应选择黏度等级较高（较稠）的发动机润滑油（有利于密封）。④发动机润滑油黏度等级的选择，还与发动机的运行工况有关。3.选择发动机润滑油的黏度等级发动机润滑油黏度等级选择要适当黏度变化趋势SAE黏度等级适用气温/℃我国适用地区稀↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓稠0W-30－35~30东北地区和西北地区5W/30－30~3010W/30－25~30华北地区、中西部地区、黄河以北地区及新车15W-20－20~2015W-30－20~30黄河以南、长江以北地区15W-40－20~4020/20W－15~20长江以南地区20W-30－15~3030－10~30南方地区（贵州、湖南、江西、福建、台湾）40－5~40以上南方地区（广东、广西、海南）及磨损严重的旧车表5-33SAE黏度等级与适用气温、地区对照表（推荐）黏度变化趋势SAE黏度等级适用气温/℃我国适用地区稀0W-34.选择发动机润滑油的品牌（生产商）鉴于目前国内发动机润滑油市场比较混乱，鱼龙混杂，建议汽车用户在选择润滑油品牌（生产商）时，尽量选择那些市场信誉度好的知名品牌，并尽量到信誉良好的大中型汽车配件商店购买，以期在品牌（生产商）选择这一环节上确保油品质量。序号公司名称主打产品所属国家1中国石油（CNPC）昆仑系列润滑油中国2中国石化（Sinopec）长城系列润滑油中国3壳牌统一（北京）石化公司统一系列润滑油中国、壳牌集团4青岛康普顿石油化学公司康普顿（COPTON）系列润滑油中国、美国5荷兰皇家/壳牌集团壳牌（SHELL）系列润滑油荷兰、英国6埃克森美孚（ExxonMobil）埃克森美孚（ExxonMobil）系列润滑油美国7BP-嘉实多（BP-Castrol）BP-嘉实多（BP-Castrol）系列润滑油英国8道达尔（TOTAL）道达尔（TOTAL）系列润滑油法国9福斯（FUCHS）福斯（FUCHS）系列润滑油德国表5-34国内市场上常见的大品牌润滑油一览表4.选择发动机润滑油的品牌（生产商）鉴于目前5.最终确定发动机润滑油的具体油品在完成发动机润滑油的类型、质量等级、黏度等级、生产商（品牌）选择之后，就可以最终确定与发动机润滑要求相适应的发动机润滑油的具体油品了。汽车用户和车主在进行机油选择时，应特别注意：质量等级高的润滑油，可代替质量等级低的润滑油，但经济上不合算（质量等级高的润滑油要贵一些）；但质量等级低的润滑油绝不能代替质量等级高的润滑油。因此，应按汽车使用说明书的规定进行合理选用。使用经验表明，优质全合成机油的换油周期要比矿物油机油的换油周期长得多，尽管全合成机油要贵一些，但总体看来，使用优质全合成机油是经济合理的。对于一般的汽车用户和车主而言，完全可以按照汽车使用说明书的要求或推荐进行润滑油的选择。5.最终确定发动机润滑油的具体油品在完成发动机5.5.2发动机润滑油的使用1.注意事项在使用中应注意以下几个方面：①要注意使用中润滑油颜色、气味的变化。②换油时应采用热机放油方法。③加注发动机润滑油要注意适量。④更换发动机润滑油时，要同时更换或清洗机油滤清器。⑤在维修或更换新机油泵时，一定要先将机油泵的内腔注满机油，然后再装车。⑥要避免不同牌号的发动机润滑油混用，以免相互起化学反应。⑦选购时，应尽可能购买有影响、有知名度的正规厂家的发动机润滑油，要特别注意辨别真假，以确保润滑油的品质。5.5.2发动机润滑油的使用1.注意事项在使用中应注意以下几2.常见误区１）国产车盲目使用进口机油２）机油发黑就是机油变质３）盲目选择润滑油４）使用多黏度级润滑油最好５）不同品牌、型号的发动机润滑油混合使用６）润滑油只添加不更换７）加注润滑油宁多勿少８）润滑油黏度越大越好9）润滑油中少进点水没事10）高档车一定用进口润滑油2.常见误区１）国产车盲目使用进口机油２）机油发黑就是机油“烧机油”机理分析“烧机油”机理分析5.6发动机润滑油的质量劣化与更换5.6.1发动机润滑油的质量劣化发动机润滑油在使用过程中，由于其自身在工作环境下的氧化，各种添加剂的自然消耗，燃烧产物的不利影响，外部尘埃的混入等各种各样的原因所致，使发动机润滑油的质量使用过程中，都要随着时间的推移而不可避免地逐渐劣化。5.6.2发动机润滑油的更换发动机润滑油质量劣化后要及时更换，换油时机要恰到好处。过早换油会造成润滑油的浪费，过迟换油又会增大发动机磨损，缩短发动机的使用寿命。但润滑油的质量劣化与汽车制造装配水平、车辆运行工况、维护保养技术、驾驶水平、道路和气候条件、润滑油本身质量等诸多因素都有关系，因此，很难掌握准确的换油时机。5.6发动机润滑油的质量劣化与更换5.6.1发动机润滑油严重抱瓦的连杆轴瓦残件严重抱瓦的连杆轴瓦残件因抱瓦拉伤的曲轴因抱瓦拉伤的曲轴1.基于油品工作时间（汽车行驶里程）的定期换油基于油品工作时间（汽车行驶里程）的定期换油是指按油品工作时间（汽车行驶里程）对发动机润滑油使用性能变化的影响规律作出是否换油的决定。换油周期（亦称机油保养周期）的长短与发动机润滑油本身的质量、发动机技术状况和汽车运行条件等诸多因素有关，很难作出明确的、具体的规定。车主或汽车用户只要按照汽车使用说明书中给出的厂家推荐换油周期进行定期换油即可。2.基于定期检测油品理化指标的按质换油基于定期检测油品理化指标的按质换油是指，定期对能够反映在用发动机润滑油质量的一些有代表性的理化指标进行检测，依据检测、评定结果作出是否换油的决定。在用发动机润滑油中，只要有一项指标达到换油指标时，就应更换新油。1.基于油品工作时间（汽车行驶里程）的定期换油我国现行的在用发动机润滑油换油指标国家标准是GB/T8028－2010《汽油机油换油指标》和GB/T7607－2010《柴油机油换油指标》。3.基于动态监测油品介电系数的按质换油基于动态监测油品介电系数的按质换油是指，利用车载机油状态传感器对反映机油状态、品质的介电系数进行动态监测，由车载电子控制单元中的相应软件测算和评估机油寿命，作出是否换油的决定。这种方法不是直接检测油品的理化指标，而是选择有变化规律且能反映油品质量的某一参数作为测定参数。其基本原理是，通过动态监测在用发动机润滑油的介电系数的变化来测算机油的劣化程度（污染程度）。我国现行的在用发动机润滑油换油指标国家标准是G

机油油位、机油品质、机油温度等参数由机油状态传感器检测，经传感器内集成的电子分析装置分析之后转变成电信号，通过位串行数据接口BSD传输给发动机电子控制单元DME，DME再将这些信息通过PT-CAN、SGM和K-CAN发送至组合仪表和中央信息显示器（CID）。机油油位以电子信息的形式在CID上显示出来。图5-25机油油位以电子信息的形式在CID上显示机油油位、机油品质、机油温度等参数由机油状态传图5-26机油状态传感器（OEZS）结构示意图1—壳体；2—外部金属管；3—内部金属管；4—机油（发动机润滑油）；5—机油油位传感器；6—机油状态传感器；7—传感器电子装置；8—油底壳；9—温度传感器图5-26机油状态传感器（OEZS）结构示意图快速油质分析仪也是依据这一原理实现对油质的快速分析的。取一小滴油样即可快速测定和显示杂质对润滑油介电常数的影响，判断润滑油的品质好坏，决定是否换油。图5-27HF-1快速油质分析仪

5.6.3换油操作注意事项当车辆达到换油期限或者汽车仪表盘上的机油保养灯显示为橘红色时，必须及时换油。图5-28机油保养灯显示为橘红色快速油质分析仪也是依据这一原理实现对油质的快速1.热车放油为确保放油干净、彻底，应在热车状态下放油。拧开油底壳上的放油螺塞后，应将机油加注口盖也拧开，确保放油流畅，油流不间断，不冲击。图5-29机油加注口盖1.热车放油为确保放油干净、彻底，应在热车状态2.更换机油滤清器更换机油时，必须同步更换机油滤清器或清洗机油滤清器。否则，旧机油滤清器滤网中积存的磨屑、胶质和脏物会使新机油品质迅速恶化，换油的作用就大打折扣了。3.加注新机油拧紧放油螺塞，机油滤清器更换完毕之后，就可以加注新机油了。如图5-30所示，加注机油时一定要少量的缓缓加注，避免加注过多。

图5-30加注机油2.更换机油滤清器更换机油时，必须同步更换机油4.检查机油加注量加注完毕后，拔出机油尺，擦拭干净后将机油尺再次插入发动机中，检查机油加如量。机油尺上有最大和最小两个刻度，加注机油在最大和最小之间最合适。图5-31机油尺

图5-32机油尺上的最大和最小刻度

总之，合理选油是前提、正确用油是保障、适时换油是关键。4.检查机油加注量加注完毕后，拔出机油尺，擦拭复习思考题

1.发动机润滑油的主要作用有哪些？2.国外是如何对发动机润滑油进行分类的？3.我国是如何对发动机润滑油进行分类的？4.简述选择发动机润滑油的“五部曲”步骤。5.发动机润滑油的更换（换油时机的确定）主要有哪三种方法？6.换油操作应注意哪些事项？GAMEOVER复习思考题1.发动机润滑油的主要作用有哪些？2.国外是如何汽车运行材料管理知识课件及发动机润滑油管理知识分析汽车运行材料沈阳大学凌永成lyc903115@163.com

汽车运行材料沈阳大学凌永成

配套教材信息教材名称：汽车运行材料（第2版）教材主编：凌永成教材定价：45RMB出版社：北京大学出版社出版时间：2013年7月第2版国际标准书号（ISBN）：

978-7-301-22525-7教材所属系列：21世纪全国高等院校汽车类创新型应用人才培养规划教材配套教材信息教材名第5章发动机润滑油5.1发动机润滑油的作用与使用性能要求5.1.1发动机润滑油的作用汽车发动机需有润滑油的可靠润滑才能确保其正常工作。汽车发动机润滑油（又称机油）犹如人体的血液一样，在发动机中发挥着重要作用：图5-1汽车发动机润滑油（又称机油）——机器的血液第5章发动机润滑油5.1发动机润滑油的作用与使用1.润滑作用2.冷却作用3.清洁作用4.密封作用5.减振作用6.防腐蚀作用5.1.2发动机润滑油的工作条件1.工作温差大2.工作负荷重3.变质诱因多1.润滑作用2.冷却作用3.清洁作用4.密封作用5.减振作用5.1.3对发动机润滑油的使用性能要求①在各种工况下，发动机润滑油必须能及时、可靠地输送到各摩擦副之间，并形成足够牢固的油膜或其他形式的抗磨保护膜，从而减少摩擦和磨损，以实现其润滑、减振作用；②发动机润滑油应能及时导出各摩擦副摩擦生成的热，维持运动机件的正常温度，以实现其冷却作用；③发动机润滑油应能可靠地密封各摩擦副的间隙，及时带走磨屑和其他外来的机械杂质，以实现其密封、清洁作用；④发动机润滑油自身不应具有腐蚀性且理化性质稳定，并能保护发动机机件不受外界腐蚀性介质的侵蚀，以实现其防腐蚀作用。5.1.3对发动机润滑油的使用性能要求①在各种工况下，发动5.2发动机润滑油的使用性能5.2.1润滑性在各种润滑条件下，润滑油降低摩擦、减缓磨损和防止金属机件烧结、损坏的能力，称为发动机润滑油的润滑性。发动机润滑油的润滑性取决于润滑油的黏度和化学性质。1.摩擦特性与润滑分析按照摩擦副两表面的润滑状况不同，可将摩擦副两表面之间的摩擦分为干摩擦、流体摩擦、边界摩擦、混合摩擦、薄膜摩擦等几种情况。1）干摩擦不加润滑油时，相对运动的零件表面直接接触，此时产生的摩擦称为干摩擦（如真空中）。

5.2发动机润滑油的使用性能5.2.1润滑性在包括汽车发动机在内的机械设备运动部件中是不允许出现干摩擦的。图5-2轴瓦因磨损失效（干摩擦所致）2）流体摩擦当摩擦副两表面被流体（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，流体分子层间的黏剪阻力就是摩擦力，这种摩擦称为流体摩擦，相应的润滑状态称为流体润滑状态。在包括汽车发动机在内的机械设备运动部件中是不流体摩擦的特点是在摩擦表面间润滑油膜内同分子之间的摩擦；摩擦力的大小，仅与润滑油的黏度、滑动速度和接触面积有关，而与摩擦面的材料和状态无关。在流体摩擦状态下，摩擦系数最小，摩擦功耗最少，是一种理想的摩擦状态。形成动压液体润滑的条件为：摩擦副表面具有收敛楔；轴颈具有足够的转速；润滑油具有适当的黏度；外载荷不得超过油膜所能承受的限度。图5-3动压液体润滑示意图流体摩擦的特点是在摩擦表面间润滑油膜内同分子之3）边界摩擦当不能满足流体动压形成条件（或虽有动压力，但压力较低），油膜较薄时，在载荷的作用下，边界膜互相接触，横向剪切力比较弱。这种摩擦状态称为边界摩擦，相应的润滑状态称为边界润滑状态。在边界润滑条件下，起润滑作用的不再是润滑油的黏度，而完全是润滑油的化学性质，即润滑油的油性和极压性。在边界润滑状态下，如果润滑油膜进一步变薄（薄膜厚度仅几纳米），摩擦副两表面的摩擦状态则会介于干摩擦和边界摩擦之间，其润滑状态称为薄膜润滑状态。薄膜润滑状态在现代精密机械系统中普遍存在。4）混合摩擦当润滑系统不具备形成动压润滑条件，且边界膜遭到破坏时，就会出现流体摩擦、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。3）边界摩擦当不能满足流体动压形成条件（或虽2.斯萃贝克曲线与润滑特性通过Stribeck曲线，可清楚地分析在不同润滑状态下，润滑油的黏度、零件转速、油膜厚度和零件工作压力等因素对摩擦因数f的综合影响。一般情况下，摩擦因数f可表示为D为零件直径；η为润滑油的黏度；h为油膜厚度；n为零件的转速；p为零件承受的压力；为索莫范尔德（Sommerfeld）准数。2.斯萃贝克曲线与润滑特性通过Stribe索莫范尔德准数考虑了发动机润滑油和发动机润滑油工况两方面因素对于摩擦因数的影响。在索莫范尔德准数中，唯一与润滑性能有关的润滑油自身因素仅为润滑油的黏度。图5-4润滑油黏度对润滑状态的影响（Stribeck曲线）h-油膜厚度；δ-摩擦副表面粗糙度索莫范尔德准数考虑了发动机润滑油和发动机润滑5.2.2低温操作性发动机润滑油确保自身能在低温条件下被润滑油泵可靠泵送，充足、流畅地在发动机润滑系统管路中循环流动，充分实现润滑作用，并确保发动机易于冷起动的性能，称为发动机润滑油的低温操作性。发动机润滑油低温操作性的主要评定指标是发动机润滑油的低温动力黏度、边界泵送温度和倾点等。5.2.3黏温性发动机润滑油的黏度随温度的变化而变化的性质，称为发动机润滑油的黏温性。发动机润滑油黏温性的评定指标是发动机润滑油的黏度指数。良好的黏温性是指润滑油的黏度随温度的变化程度较小的特性。5.2.2低温操作性发动机润滑油确保自身能在低目前，多采用在基础油中加入黏度指数改进剂的方法来提高润滑油的黏温性。同时兼有良好的高温黏度和低温黏度的发动机润滑油，称为多黏度级发动机润滑油，简称多级油，俗称稠化机油。5.2.4清净分散性发动机润滑油自身具有的抑制积炭、漆膜和油泥生成，或将已经生成的这些沉积物冲入润滑油中予以清除的性能，称为发动机润滑油的清净分散性。图5-5活塞顶部的积炭目前，多采用在基础油中加入黏度指数改进剂的方漆膜是一种坚固且有光泽的漆状薄膜形物质，主要产生在活塞环区和活塞裙部，在气门室罩盖、进排气凸轮轴等处也有分布。图5-6进排气凸轮轴等处形成的漆膜漆膜是一种坚固且有光泽的漆状薄膜形物质，主要产油泥是一种比较稳定的油水乳状体与多种杂质的混合凝聚物。与积炭和漆膜比较，油泥属于低温沉积物。图5-7进气歧管处产生的油泥发动机润滑油清净分散性的评定指标是硫酸盐灰分和残炭。发动机润滑油的清净分散性主要通过相应的发动机试验来进行评定。油泥是一种比较稳定的油水乳状体与多种杂质的混5.2.5抗氧化性发动机润滑油与氧反应生成氧化产物，改变其物理和化学性质的过程，叫做发动机润滑油的氧化。发动机润滑油抗氧化性的评定指标是润滑油氧化后的酸值和沉淀物的数值。酸值用中和油品中的酸所消耗的KOH多少来表示，以mg计；沉淀物以质量百分数计。发动机润滑油的抗氧化性需要通过相应的发动机润滑油性能试验进行评定。发动机润滑油自身具有的抵抗氧化变质的能力，称为发动机润滑油的抗氧化性，亦称抗氧化安定性。5.2.6抗腐性发动机润滑油自身具有的抵抗腐蚀性物质对金属零部件产生腐蚀作用的能力，称为发动机润滑油的抗腐性。5.2.5抗氧化性发动机润滑油与氧反应生成氧化发动机润滑油抗腐性的评定指标是中和值或酸值。发动机润滑油抗腐性需要通过进行相应的发动机润滑油试验进行评定。5.2.7抗泡性发动机润滑油自身具有的抑制并消除泡沫的能力，称为发动机润滑油的抗泡性。在发动机工作过程中，油底壳里的润滑油受到曲拐的剧烈搅动时，势必会有空气混入润滑油中，并在润滑油中产生泡沫。发动机润滑油抗泡性的评定指标有生成泡沫倾向和泡沫稳定性两项。发动机润滑油抗腐性的评定指标是中和值或酸值。发5.3发动机润滑油使用性能的评定5.3.1发动机润滑油使用性能的评定指标1.低温动力黏度对于包括发动机润滑油在内的任何液体，当其一部分相对于另一部分发生相对运动时，都会产生内部阻力，这种阻力是液体分子或其他微粒内摩擦的结果。黏度（viscosity）是表征液体流动时内摩擦力大小的物理量，亦称黏性系数。切应力与剪切速率是表征液体黏度的两个基本参数。黏度不随切应力和剪切速率的变化而变化的液体，称为牛顿液体；黏度随切应力和剪切速率的变化而变化的液体，称为非牛顿液体。发动机润滑油属于非牛顿液体。发动机润滑油的黏度分为动力黏度、运动黏度和条件黏度（相对黏度）三种。5.3发动机润滑油使用性能的评定5.3.1发动机润滑油使动力黏度（dynamicviscosity）反映液体的被泵送能力；运动黏度（kinematicviscosity）反映液体的自流能力。条件黏度又称为相对黏度，是指采用不同的特定条件和特定黏度计所测得的以条件单位表示的某种液体的黏度。低温动力黏度也称表观黏度，它表征非牛顿液体在低温状态下流动时内摩擦力的大小。低温动力黏度是划分冬用发动机润滑油黏度级别的重要依据之一。发动机润滑油低温动力黏度的测定按照